本書將對目前國內外幾個典型電阻型超導限流器的應用實例進行詳細闡述。通過對相關的文獻,報告以及新聞公告等信息的整合，使讀者對目前該領域的國內外研究現狀有清晰的認知。.書中將為初學者或純電力系統工作人員提供一個普適性的電阻型超導限流器的設計策略,一方面使得讀者更易理解超導限流器的工作原理及結構,另一方面也展示了超導限流器作為接近電力系統應用的超導電力產品的大規模生產的潛力。
高溫超導技術在電力、能源、交通、信息各領域有巨大的應用前景. 因此被廣泛認為是２１ 世紀的戰略技術. 是歐美與日本等發達國家重點支持的能源、材料及軍事技術. 被列入我國國家中長期科學和技術發展規劃綱要(２００６—２０２０ 年). 當前正是高溫超導技術開始進入大規模應用的關鍵時刻. 其技術發展將給電力能源領域帶來重大變革. 其中高溫超導限流器具有重大的應用價值.目前的技術發展也較為完善.本書針對高溫超導限流器技術進行了系統的介紹. 在第１ 章中簡要概括了超導材料的研究情況、超導技術的應用領域以及典型的超導電力技術. 在第２章中詳細分析了二硼化鎂、鉍鍶鈣銅氧和稀土鋇銅氧這三類典型的高溫超導導線研究現狀以及技術問題. 在第３ 章中針對故障限流器的核心器件———高溫超導磁體進行了深入介紹. 主要包括磁體的設計方法、線圈繞制方法和制冷系統.在第４ 章中重點分析了飽和鐵心型限流器的設計. 具體包括電抗系統、繞組線圈、制冷系統和應用實例等. 在第５ 章中重點分析了電阻型超導限流器. 具體包括材料選型、模塊化設計、本體設計和應用實例等. 在第６ 章中補充介紹了其他類型的超導限流器. 包括橋路型、磁屏蔽型、有源型、三相電抗器型等類型.本書由王科、曹昆南、胡南南、周年榮主編. 馮峰、黑穎頓、盛杰、馬儀、楊明昆、吳其紅、徐肖偉、翟勝軍、劉光祺、馬宏明、周興梅、錢國超參與了本書的編寫. 在此. 編者對本書所列參考文獻的作者. 一并表示衷心的感謝.由于編者水平有限. 書中難免會有不妥和錯誤之處. 衷心希望讀者不吝批評指正.編 者
前言
第１ 章 緒論 １
１. １ 超導材料研究 ２
１. １. １ 超導材料研究歷程 ２
１. １. ２ 超導材料特性簡介 ３
１. １. ３ 高溫超導材料產業化 ８
１. ２ 超導應用領域 １０
１. ２. １ 超導技術與智能電網 １０
１. ２. ２ 其他領域的超導技術 １１
１. ３ 典型超導電力能源技術 １３
１. ３. １ 超導限流器技術 １３
１. ３. ２ 超導電纜技術 １４
１. ３. ３ 超導風力發電技術 １６
１. ３. ４ 超導儲能技術 １８
１. ４ 本章小結 ２０
參考文獻 ２０
第２ 章 高溫超導材料及制備技術 ２３
２. １ 高溫超導導線材料概述 ２３
２. １. １ 二硼化鎂導線 ２３
２. １. ２ 鉍鍶鈣銅氧導線 ２４
２. １. ３ 稀土鋇銅氧導線 ２５
２. ２ 超導材料研究現狀 ２６
２. ２. １ 二硼化鎂材料的研究與生產 ２６
２. ２. ２ Ｂｉ￣２２２３/ Ａｇ 高溫超導導線國內外現狀 ２７
２. ２. ３ Ｂｉ￣２２１２/ Ａｇ 高溫超導導線國內外現狀 ２７
２. ２. ４ ＲｅＢＣＯ 高溫超導材料國內外現狀 ２８
２. ３ 超導材料制備技術研究 ３０
２. ３. １ 二硼化鎂導線關鍵技術 ３０
２. ３. ２ Ｂｉ￣２２２３/ Ａｇ 高溫超導導線關鍵技術 ３１
２. ３. ３ Ｂｉ￣２２１２/ Ａｇ 高溫超導導線關鍵技術 ３３
２. ３. ４ ＲｅＢＣＯ 高溫超導導線關鍵技術 ３４
２. ４ 超導材料技術問題分析 ３５
２. ４. １ 二硼化鎂導線的主要問題 ３５
２. ４. ２ Ｂｉ￣２２２３/ Ａｇ 高溫超導導線的主要問題 ３６
２. ４. ３ Ｂｉ￣２２１２/ Ａｇ 高溫超導導線的主要問題 ３８
２. ４. ４ ＲｅＢＣＯ 高溫超導導線的主要問題 ３８
２. ５ 結論與展望 ４０
２. ５. １ 低溫超導材料產業化及應用情況 ４０
２. ５. ２ 高溫超導材料產業化及應用情況 ４１
２. ５. ３ 發展前景 ４３
參考文獻 ４３
第３ 章 高溫超導磁體技術 ４７
３. １ 背景概述 ４７
３. １. １ 高溫超導磁體技術介紹 ４７
３. １. ２ 高溫超導磁體交流損耗 ４９
３. １. ３ 高溫超導磁體失超保護 ４９
３. ２ 超導磁體設計方法 ５３
３. ２. １ 常用超導磁體設計方法介紹 ５３
３. ２. ２ 螺線管形超導磁體設計方法 ５５
３. ２. ３ 外凹螺線管形超導磁體設計方法 ５６
３. ３ 雙餅線圈繞制方法 ５８
３. ３. １ 常規超導磁體繞制方法介紹 ５８
３. ３. ２ 卡帶式雙餅線圈繞制方法 ５９
３. ３. ３ 繞制方法可行性研究 ６０
３. ３. ４ 線圈模型繞制工藝 ６２
３. ４ 杜瓦和制冷系統 ６３
３. ４. １ 杜瓦與制冷技術介紹 ６３
３. ４. ２ 杜瓦設計方法 ６４
３. ４. ３ 電流引線設計方法 ６４
３. ４. ４ 磁體熱穩定性分析 ６４
３. ５ 結論與展望 ６５
參考文獻 ６６
第４ 章 飽和鐵心型超導限流器設計分析 ７０
Ⅵ 高溫超導限流器
４. １ 概論 ７０
４. １. １ 發展現狀 ７０
４. １. ２ 飽和鐵心型超導限流器工作原理 ７０
４. ２ 飽和鐵心型超導限流器電抗系統設計案例 ７４
４. ２. １ ２２０ｋＶ 超導限流器的繞組結構設計 ７４
４. ２. ２ ２２０ｋＶ 超導限流器的絕緣設計 ７６
４. ２. ３ ２２０ｋＶ 超導限流器的直流勵磁系統設計 ７８
４. ３ 超導限流器直流繞組線圈設計案例 ７９
４. ３. １ 直流繞組超導帶材選擇 ７９
４. ３. ２ 直流繞組雙餅線圈結構 ８２
４. ３. ３ 雙餅線圈間的接頭焊接 ８２
４. ３. ４ 超導線圈繞制受力分析 ８３
４. ３. ５ 雙餅線圈骨架設計 ８６
４. ３. ６ 雙餅線圈絕緣與固化設計 ８６
４. ４ 飽和鐵心型超導限流器制冷系統設計案例 ８８
４. ４. １ 制冷系統總體方案設計 ８８
４. ４. ２ 杜瓦設計 ９０
４. ４. ３ 抽空減壓系統及電氣連接 ９１
４. ５ ３５ｋＶ 超導限流器設計案例簡介 ９２
４. ５. １ 案例背景 ９２
４. ５. ２ ３５ｋＶ 超導限流器 ９３
４. ５. ３ ３５ｋＶ 超導限流器工作原理 ９３
４. ５. ４ ３５ｋＶ 超導限流器直流系統 ９５
４. ５. ５ ３５ｋＶ 超導限流器超導繞組設計 ９５
４. ５. ６ ３５ｋＶ 超導限流器直流控制電源 ９６
４. ５. ７ ３５ｋＶ 超導限流器直流系統動作特性測試 ９９
４. ５. ８ ３５ｋＶ 超導限流器限流效果分析 １０２
４. ６ 飽和鐵心型超導限流器并網運行案例 １０２
４. ６. １ 案例背景 １０２
４. ６. ２ 直流勵磁系統運行 １０４
４. ６. ３ 低溫系統運行 １０５
４. ７ 本章小結 １０５
參考文獻 １０６
第５ 章 電阻
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