基于YBCO的高溫超導二元電流引線保護研究與監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、超導技術在電力系統(tǒng)中的應用已進入示范試驗階段，部分產(chǎn)品也開始走向產(chǎn)業(yè)化，但超導技術要想真正進入電力市場還面臨著許多難題，其中，入網(wǎng)考核和降低運行成本就是兩個急需解決的主要問題。高溫超導二元電流引線作為連接超導裝置和常規(guī)電源的紐帶，較一元電流引線而言可減少低溫系統(tǒng)的漏熱。為保證高溫超導二元電流引線在電力系統(tǒng)中的安全穩(wěn)定運行，尤其是在系統(tǒng)故障情況下，對電流引線失超進行保護和監(jiān)控，防止危害裝置和系統(tǒng)的安全，是十分有必要的。
　　 本文

2、首先介紹了二元電流引線的典型結構和傳熱分析，分別針對其穩(wěn)態(tài)過程和暫態(tài)過程進行數(shù)學建模，確定邊界條件，給出了熱流的數(shù)值計算方法，并對穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)情況進行了相關仿真。
　　 根據(jù)高溫超導二元電流引線失超保護的要求，重點考慮過電流沖擊下的保護措施。分析了YBCO涂層導體的結構，通過MATLAB軟件仿真出超導電流引線在過電流沖擊下溫度和時間的關系，并提出在超導帶材上覆加銅層進行補償，使其自身能承受住25kA@1s的沖擊電流，在此基礎上提出

3、用銅絲代替銅層，通過仿真和相關實驗證明了在不改變分流電流的前提下，采用銅絲能增加安全裕度和降低引線漏熱。
　　 為了防止線路斷路器無選擇性的切斷電流引線，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，文中提出一種基于二元超導電流引線電流大小的分層式保護策略，并且對各層的電流整定值、最高溫度上限等進行了分析計算。
　　 在分層保護策略基礎上，本文提出了一套完整的高溫超導二元電流引線的監(jiān)測保護系統(tǒng)總體設計方案。文中分別對溫度、流量、壓力等非電氣量參數(shù)的