無鐵磁基帶高溫超導(dǎo)電纜模型交流損耗測量與分析.pdf

1、隨著材料科學(xué)、制冷技術(shù)等多方面的快速發(fā)展，超導(dǎo)技術(shù)尤其是高溫超導(dǎo)應(yīng)用前景越來越廣闊。超導(dǎo)電力應(yīng)用包括超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)輸電電纜、超導(dǎo)電機(jī)等多種新型電力設(shè)備，其相較于傳統(tǒng)電力設(shè)備具有獨(dú)特的優(yōu)勢。由于單根超導(dǎo)帶材臨界電流限制，在應(yīng)用過程中通常是多根超導(dǎo)帶材共同使用，以提高載流、傳輸功率能力，高溫超導(dǎo)電纜就是其中之一。然而超導(dǎo)電纜在傳輸電能過程中產(chǎn)生交流損耗，這將極大地影響其工作過程中的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，如何準(zhǔn)確測量超導(dǎo)電纜的交流損耗、確定配套制

2、冷系統(tǒng)的容量以及研究電纜中超導(dǎo)帶材間磁場的影響，減小整體交流損耗是超導(dǎo)電纜實(shí)際應(yīng)用和運(yùn)行的必要條件。
　　本文首先制作五邊形單層超導(dǎo)電纜模型，測量其每周期交流損耗，測量值與單根損耗比較，分析損耗變化情況。與此同時(shí)，利用有限元仿真軟件，搭建仿真模型，數(shù)值計(jì)算交流損耗，與實(shí)驗(yàn)值相比較，驗(yàn)證可行性。在此基礎(chǔ)上，課題測量并仿真在有直流偏置下的超導(dǎo)電纜的交流損耗，分析直流偏置對(duì)電纜交流損耗影響。之后，完成五邊形雙層超導(dǎo)電纜模型，研究層間磁場

3、對(duì)整體交流損耗的影響以及損耗變化趨勢。同時(shí)，對(duì)雙層超導(dǎo)電纜在傳輸含有直流偏置電流的損耗變化規(guī)律進(jìn)行研究。課題還將對(duì)雙層十邊形的超導(dǎo)電纜交流損耗進(jìn)行研究，分析層間電流分布、電纜帶材間距及層間距離對(duì)電纜損耗的影響。實(shí)驗(yàn)測量及數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，課題搭建的數(shù)值仿真模型與測量結(jié)果相一致，能夠準(zhǔn)確有效地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以達(dá)到減小交流損耗的目的：對(duì)于五邊形單層電纜而言，其交流損耗較單根帶材交流損耗有所減少；對(duì)于多層結(jié)構(gòu)電纜，減小同一層帶材間隙以