检索结果-南通市图书馆

作者：郭明珠北京交通大学

学位级别：硕士

目前,能源紧缺问题已经成为世界各国关注的重点,所以各种节约能源的方式将不断被开发,而高温超导技术正是解决这一世界性问题的最有前途的手段之一。以直线感应电机驱动的运载系统已经成为城市轨道交通发展的新模式,同时,伴随着高温超... 详细信息

目前,能源紧缺问题已经成为世界各国关注的重点,所以各种节约能源的方式将不断被开发,而高温超导技术正是解决这一世界性问题的最有前途的手段之一。以直线感应电机驱动的运载系统已经成为城市轨道交通发展的新模式,同时,伴随着高温超导新材料的不断发现以及产业化发展,使得高温超导技术与直线感应电机技术相结合,必将对未来的轨道交通事业带来新的革命,也为解决将来可能出现的能源危机带来新的思路。本论文主要分成三个主要部分,包括高温超导直线感应电动机的设计、高温超导直线感应电动机的有限元分析、以及高温超导直线感应电动机控制系统的研究。其中第一部分,介绍了直线感应电机的理论和发展,并依据直线感应电机电磁设计理论编制完成电机设计程序;然后根据高温超导带材的特点和冷却系统的要求计算出一套直线感应电机参数,并对高温超导直线电动机进行结构设计:第二部分,利用大型有限元分析软件ANSYS对高温超导直线感应电动机和普通直线感应电动机进行电磁仿真,通过磁感应强度、电磁推力等对比,体现出高温超导直线感应电动机的具有较大的优越性;最后,为了验证高温超导直线感应电动机的设计思路的正确性,依据设计参数制作了具有高温超导线圈结构的试验样机,同时为了测试高温直线感应电动机的性能,对控制系统进行了研究,初步完成了软、硬件系统的设计。

关键词：高温超导直线感应电动机电机设计有限元分析控制系统

超导磁体浸渍用AlN/环氧树脂复合材料制备及低温性能研究

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超导磁体浸渍用AlN/环氧树脂复合材料制备及低温性能研究

作者：闫旭锋北京交通大学

学位级别：硕士

为了防止超导磁体中超导带因洛伦兹力震荡而偏离原始位置,环氧树脂常用来对超导磁体进行浸渍,且其性能优劣直接关系到超导磁体的运行稳定性。基于提高超导磁体浸渍用环氧树脂的性能的目的,本论文采用热导率高、绝缘性能好的氮化铝(AlN)... 详细信息

为了防止超导磁体中超导带因洛伦兹力震荡而偏离原始位置,环氧树脂常用来对超导磁体进行浸渍,且其性能优劣直接关系到超导磁体的运行稳定性。基于提高超导磁体浸渍用环氧树脂的性能的目的,本论文采用热导率高、绝缘性能好的氮化铝(AlN)粉体作为增强体填料,对环氧树脂进行改性研究。本文利用硅烷偶联剂对AlN表面进行改性处理,将AlN亲水性表面转变为亲有机表面,避免了树脂体系中粒子的团聚及聚合物的急剧稠化,同时提高了环氧树脂对增强体填料的润湿性。为了探索AlN/环氧树脂复合材料的固化工艺对超导磁体载流能力的影响,本文研究了恒温温度(℃)及恒温时间(小时)对超导带临界电流的影响。研究发现,当恒温时间为2h,恒温温度超过140℃时,超导带的临界电流开始出现明显下降,在220℃的环境温度下处理2h之后,超导带的临界电流下降了20%。同时,超导带在一定温度下的时间过长也会造成临界电流的下降,在160℃处理6小时后,其临界电流下降了 7%。可见,温度过高或长时间处于一定温度均会造成超导带载流能力的退化。通过稳态法对AlN/环氧树脂复合材料在低温下的导热性能进行了测试。研究发现,在低温(77K)下,环氧树脂的热导率随着AlN含量的增加而增加,当AlN含量为7wt%时,热导率增加了 30%,且随着AlN含量的增加,热导率的提升速率在逐渐加快。研究AlN/环氧树脂复合材料的力学拉伸性能后发现,低温环境下,复合材料在拉伸测试中均呈现出了脆断行为;且在室温下,拉伸强度随AlN含量的增加而先增加后减小,而在低温环境下,拉伸强度随AlN含量的增加而呈现出不断提高的趋势。总体而言,低温下的拉伸强度比在室温下高。对AlN/环氧树脂复合材料在低温环境中的电绝缘性能研究发现,AlN含量的变化对电绝缘性能影响不大。AlN粉体的添加只会造成击穿强度的轻微下降,最为严重时下降了 9.4%。并通过实验研究发现,环氧树脂及其复合材料浸渍对超导带短试样载流能力的影响可以忽略不计。

关键词：磁体浸渍环氧树脂复合材料低温氮化铝

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高温超导体稳定性分析与交流损耗的研究

高温超导体稳定性分析与交流损耗的研究

作者：逯文佳北京交通大学

学位级别：硕士

超导电力技术的实际应用要求超导电力设备中的超导体具有很高的稳定性,而超导体的失超传播特性和交流损耗是直接影响超导电力设备的运行成本和稳定性的关键因素。本文首先对高温超导带材及线圈的失超传播特性进行了理论研究,分析传热方... 详细信息

超导电力技术的实际应用要求超导电力设备中的超导体具有很高的稳定性,而超导体的失超传播特性和交流损耗是直接影响超导电力设备的运行成本和稳定性的关键因素。本文首先对高温超导带材及线圈的失超传播特性进行了理论研究,分析传热方程,得出失超传播速度的计算表达式,并建立模型求解温度分布。然后分别对YBCO高温超导带材和线圈进行了失超传播实验,测得了不同传输电流和不同触发能量下的电压、温度变化曲线,得出纵向和径向的失超传播速度,并对实验结果进行了讨论。得出如下结论：触发能量的大小不影响失超传播速度,但是较大的触发能量使失超变得提前,超导体存在一个最小失超能,即触发失超需加的最小能量;失超传播速度与传输电流的大小成正比,但是当传输电流小于某一值时,即使加很大的触发能量失超也不会传播,说明超导体还存在一个最小传输电流。然后本文针对两种不同结构的高温超导电流引线的交流损耗建立了新的计算模型。在无限长堆叠带材模型的基础上,考虑外磁场的影响,在电流引线横截面上建立合适的坐标系,利用坐标的平移和旋转求出磁场之和,进而得到穿透区域的曲线,并在穿透区域内积分得到交流损耗的值,本文使用MATLAB编程计算并生成一系列可视化图表。最后,我们搭建了实验平台,对交流损耗的电测法加以改进,设计并实现了三种电测法的实验方案,分别对两种不同结构的电流引线的交流损耗进行了多次实验测量,测得了不同频率下,不同电流下的交流损耗。将三种电测法的实验结果进行了对比,将实验结果与理论值进行了对比,均显示了良好的一致性。

关键词：稳定性高温超导体失超传播特性高温超导电流引线交流损耗

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电池组一致性的统计特性与变化规律研究

电池组一致性的统计特性与变化规律研究

作者：程功北京交通大学

学位级别：硕士

能源的紧缺、环境的恶化和人们对环保意识的加强,使电动汽车在节能和环保上具有的优势日益显著,如何让电动汽车发挥出更好的性能成为当前研究的热点。电动汽车的核心及目前的短板在于电池组,电池成组后的不一致性问题随着电池大规模成... 详细信息

能源的紧缺、环境的恶化和人们对环保意识的加强,使电动汽车在节能和环保上具有的优势日益显著,如何让电动汽车发挥出更好的性能成为当前研究的热点。电动汽车的核心及目前的短板在于电池组,电池成组后的不一致性问题随着电池大规模成组使用逐渐凸显,提高对电池组一致性的认识可极大的提高电动汽车的使用性能。本文首先系统地分析了电池组一致性的表征参数及其有效性,通过实车运行数据研究了一致性表征参数的变化及影响因素,最后建立了表征电池一致性的参数统计特性演化模型,为电池组均衡时机的选择标准奠定基础。全文主要研究内容如下所列:首先,通过电池组循环实验,在不同运行状态使用不同统计方法,建立了共15个一致性表征参数的计算方法,分析其变化特征;以与电池组容量衰退的相关性大小为标准,统计了不同参数计算方法对电池组一致性表征的有效性,并根据其有效性从中选取了几个最佳一致性表征参数;研究电池参数辨识方法并验证辨识精度,建立变电流情况下内阻辨识算法;对实验数据进行进一步研究并分析实验数据的局限性,总结大数据具有的优势和更有效方法。其次,分析实车运行数据处理过程中所需注意的问题及其解决方法;分析电压一致性的统计特性和变化规律,分析影响电压一致性的影响因素并初步建立其变化模型;分析内阻一致性的统计特性,通过相关性分析指出温度是影响内阻一致性的主要因素。最后通过小波变换对实车运行数据的波动进行除噪,得到了除噪后的电池组开路电压统计分布参数的变化特性;建立了开路电压的统计特性参数与其初始状态、累计电量的三维模型,和简化变换后的降维模型,该模型对预测电池组-致性表征参数具有较高准确性和适应性。由于本章所使用的电池组一致性表征参数可有效表征电池组的容量变化情况,因此对一致性表征参数进行准确预测,就可为电池组均衡的选择时机提供可靠参考。

关键词：锂离子电池不一致性数据处理小波变换多元非线性拟合

混合型高温故障超导限流器无感限流单元设计研究

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混合型高温故障超导限流器无感限流单元设计研究

作者：龚珺北京交通大学

学位级别：硕士

随着全球互联式电网的迅速发展,高温超导限流器因集自触发、限流、损耗较小等优点成为了解决输电网短路故障的有效设备,为电力系统中电能的传输质量和稳定性提供了有效保障。其中,混合型高温超导限流器作为失超型限流器因其具有反应灵... 详细信息

随着全球互联式电网的迅速发展,高温超导限流器因集自触发、限流、损耗较小等优点成为了解决输电网短路故障的有效设备,为电力系统中电能的传输质量和稳定性提供了有效保障。其中,混合型高温超导限流器作为失超型限流器因其具有反应灵敏、经济、安全等特点受到限流器设计者的广泛关注。超导限流单元是高温超导限流器的核心部件,其在线路故障状态下表现的暂态电阻特性以及在线路非故障状态下的电磁稳定性研究对限流器本体具重要的意义。为了减小限流单元对线路阻抗的影响和自身的损耗,目前的限流单元多数设计为无感的类型。本文首先介绍了无感限流单元的电感计算原理,利用有限元仿真软件COMSOL对传统无感型超导限流单元进行了电感量的计算和比较。提出新型无感超导限流单元结构,并根据电感量大小和绝缘能力确定了设计的关键参数。针对新型超导限流单元,为保证低损耗和稳定性,本文对其交流损耗进行了研究。首先分析了超导带材产生交流损耗的基本原理,对交流损耗进行了简单的分类;通过对交流损耗数值计算的理论基础和计算方法介绍,解释了交流损耗数值计算的原理;建立二维和三维仿真模型,分别对新型无感超导限流单元进行交流损耗仿真,得出在工频50 Hz不同传输电流下的交流损耗值,并与有感状态下的情况进行对比。根据新型超导限流单元在非故障态下设计参数,研究其在短路故障时的暂态电阻变化特性。本文通过对YBCO超导材料电性能与热性能的分析,建立了电阻型超导限流单元瞬态电阻与其通过的电流和所在环境温度变化规律的数学模型;应用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行线路建模和短路故障运行状态模拟,并联合采用MATLAB构建等效数学模型;通过数值暂态联合仿真分析,获得了单相短路故障情况下与三相短路故障情况下超导故障限流器的限流比率、超导限流单元的电阻变化规律以及超导限流单元的温度变化特征。最后,对新型无感超导限流单元在设计和仿真中体现的各种性质进行实验验证。文章首先对超导带材的暂态电阻特性验证,利用冲击实验平台测量出其限流电阻的暂态变化;通过临界电流测试平台,对新型超导限流单元设计方式进行可行性验证实验;最后搭建超导限流单元交流损耗测试平台,利用补偿线圈法对超导限流单元样品进行交流损耗测试,从而对比不同交流损耗仿真方法的准确性。

关键词：高温超导限流器新型无感超导限流单元电感仿真计算交流损耗暂态电阻特性冲击实验

110kV冷绝缘高温超导电缆优化设计与均流特性研究

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110kV冷绝缘高温超导电缆优化设计与均流特性研究

作者：宝旭峥北京交通大学

学位级别：硕士

冷绝缘高温超导电缆与常规电缆相比,具有体积小、损耗低、传输容量大、无电磁污染等优点,近年来得到了飞速的发展。由于冷绝缘高温超导电缆导体层是多层结构,当多导体层的超导电缆通以交变电流时,各导体层的电流分配不均衡,随着总电流... 详细信息

冷绝缘高温超导电缆与常规电缆相比,具有体积小、损耗低、传输容量大、无电磁污染等优点,近年来得到了飞速的发展。由于冷绝缘高温超导电缆导体层是多层结构,当多导体层的超导电缆通以交变电流时,各导体层的电流分配不均衡,随着总电流的增大,外层电流先于内层达到了临界电流值,导致超导电缆的交流损耗偏大,带载能力下降,进而影响电缆的安全、稳定运行。以超导电缆各导体层电流均匀分布为优化目标,对1 km长,110 kV/3 kA钇系冷绝缘高温超导电缆进行优化设计。首先基于冷绝缘高温超导电缆的结构,对导体层和屏蔽层的自感和互感进行计算,分析冷绝缘高温超导电缆各层内径、绕向角和绕制方向等结构参数对电缆电磁参数的影响规律。其次,基于冷绝缘高温超导电缆的等效电路模型,考虑屏蔽层电流对导体层载流特性的影响,建立超导电缆数学模型,并基于非线性迭代算法求解各层电流分布。最后,以超导电缆各层内径、绕向角和绕制方向作为优化变量,以各层电流均匀分布作为优化目标,考虑钇系高温超导带材外磁场下的临界电流特性、机械应变特性、热损耗特性,采用动态惯性权重因子的改进粒子群算法对冷绝缘高温超导电缆的结构进行优化设计。应用MATLAB软件实现电缆优化设计算法,通过循环迭代最优极值设计电缆。优化后超导电缆各层电流占总电流比例分别为22.9%,28.5%,22.8%,25.7%,验证了优化设计方法的有效性,实现了超导电缆内各层电流均匀分布的优化目标。根据提出的冷绝缘高温超导电缆优化设计算法,基于MATLAB和Dephi语言设计了超导电缆优化设计软件系统。采用Delphi语言编写可视化界面,采用MATLAB语言编写优化算法,通过ActiveX技术实现Delphi与MATLAB的接口调用,完成冷绝缘高温超导电缆优化设计软件包,实现了电缆结构优化设计的三维可视化和电缆层电流分布显示,使电缆优化设计更加便捷和有效。此外,搭建了冷绝缘高温超导电缆模型样缆的绕制平台,提出了以每层导体为单个绕制单元的制备方法,基于结构优化参数,完成了超导电缆骨架、导体层、主绝缘层和屏蔽层的绕制,最后制备出长度为1.5 m的冷绝缘高温超导电缆模型样缆,并对模型电缆进行了载流特性测试实验。实验结果表明,模型电缆各层电流分布均衡,验证了优化设计方法的有效性。

关键词：冷绝缘高温超导电缆均流优化设计粒子群算法 MATLAB Delphi 电缆绕制

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SMES变流器监控系统设计

SMES变流器监控系统设计

作者：郭云峥北京交通大学

学位级别：硕士

超导磁体储能系统(Superconducting Magnets Energy Storage System, SMES)中的变流器,是连接超导储能线圈和电网的桥梁,是SMES应用的核心部件之一。SMES通过变流器能够独立快速地与电网交换有功功率,在解决现有电力系统动态稳定性问题... 详细信息

超导磁体储能系统(Superconducting Magnets Energy Storage System, SMES)中的变流器,是连接超导储能线圈和电网的桥梁,是SMES应用的核心部件之一。SMES通过变流器能够独立快速地与电网交换有功功率,在解决现有电力系统动态稳定性问题,提高电网电能质量和供电可靠性上有着不可替代的作用。本文提出了一种可用于SMES变流器的监控系统设计方法。基于微控制器(Microprogrammed Control Unit, MCU)和数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)双处理器的形式,使用MCU芯片作为监控系统显示部分处理器,采用DSP芯片作为功率模块控制处理器。MCU用于SMES变流器监控系统液晶终端的监控参数显示和人机交互功能,DSP用于实时数据采集、数据处理和变流器功率模块开关器件控制。基于监控系统的设计思想,提出了实际的SMES变流器监控系统的软硬件设计方法,介绍了监控系统采用的主电路拓扑结构,搭建了SMES变流器监控系统的控制部分、信号调理系统的硬件电路、监控系统的显示终端硬件电路,采用32位定点DSP TMS320F2812和完全集成的混合信号系统级MCU C8051F020实现了基于双处理器的可用于SMES变流器的监控系统,并给出了相应的软件程序设计方法,阐述了SMES变流器监控系统运行的特点。最后,将设计的监控系统应用在于与电网连接的SMES变流器中,并进行了SMES有功功率补偿实验,证实了该监控系统可以用于SMES变流器的监控。

关键词： SMES 变流器监控系统 DSP MCU 显示终端

100kW高速变频感应电机电磁特性分析与温度场计算

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100kW高速变频感应电机电磁特性分析与温度场计算

作者：舒航北京交通大学

学位级别：硕士

高速感应电机(HSIM)转子结构简单、机械强度高,在高速电机应用领域具有独特的优势,国外在高速感应电机领域已经积累了多年的研究经验,而国内的研究基础相对薄弱。本文将对一台1OOkW,25000rpm高速感应电机的一些基础问题展开研究,主要做... 详细信息

高速感应电机(HSIM)转子结构简单、机械强度高,在高速电机应用领域具有独特的优势,国外在高速感应电机领域已经积累了多年的研究经验,而国内的研究基础相对薄弱。本文将对一台1OOkW,25000rpm高速感应电机的一些基础问题展开研究,主要做了以下几方面工作:首先,对高速感应电机转速开环的恒压频比启动过程进行了分析。运用感应电机T型等效电路,推导了普通感应电机全压启动情况下的转速-时间(n-t)曲线,并认为高速电机在恒压频比启动过程中,转速都在相应频率点对应的n-t曲线上,基于此计算了高速电机整个变频启动过程的n-t曲线,结果与Simulink仿真值吻合较好。并通过计算给出了电机的机械特性曲线约束下的频率上升率限值;接着,从电磁理论的相对性出发,类比磁路法,运用电势概念和高斯定律从两个角度讨论了在新的参照系下交流电机气隙内电场分布规律,给出了新参照系下电磁转矩的表达式,结果进一步表明电磁理论的对称性,加深了对电机内电磁关系的理解;然后,重点关注了电机定子铁芯损耗的计算,在电机铁芯损耗正交分解计算模型的基础上,对计算表达式进行合理改写,使得借助有限元软件的后处理功能并利用磁场计算结果,可以直接进行磁滞损耗、经典涡流损耗和异常损耗的计算,结果表明计算方法有一定的参考作用;最后,在损耗计算结果的基础上,将解析法与有限元法相结合,建立了电机水冷的二维温度场分析计算模型。用解析法计算冷却水与水道之间的对流传热系数沿水道长度方向的变化规律,计算结果赋予二维求解模型作为边界条件进行求解计算。该方法将三维温度场分布求解问题降维,简化了计算过程,同时保证了模型的合理性。从样机实验结果与模型计算结果来看,模型有一定的实用性。

关键词：高速感应电机启动过程电磁转矩铁芯损耗温度场

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SMES控制与电磁优化设计

SMES控制与电磁优化设计

作者：孙阳北京交通大学

学位级别：硕士

柔性输电技术的使用不仅能保证电网输电的经济性,而且极大地降低了大面积停电的概率,而柔性输电技术的核心环节就是利用储能设备调控电网中的有功、无功功率。超导储能设备(SMES,Superconducting Magnet Energy Storage)与适当的控制策... 详细信息

柔性输电技术的使用不仅能保证电网输电的经济性,而且极大地降低了大面积停电的概率,而柔性输电技术的核心环节就是利用储能设备调控电网中的有功、无功功率。超导储能设备(SMES,Superconducting Magnet Energy Storage)与适当的控制策略相结合可用于平抑分布式微源变化带来的系统波动,所以提高超导储能系统的控制性能与电磁性能具有重要意义。本文首先对超导储能系统的三种非受控工作状态的电路原理进行分析,然后针对非受控工作状态下的SMES充放电速率大等问题,设计了基于模型预测控制(MPC,Model Predictive Control)的SMES控制方法,进行了PI控制器参数设计。在MATLAB/SIMULINK中搭建基于PI与MPC控制的SMES仿真模型,并针对充电速率、稳定储能状态下电流跟踪偏差、放电过程负载电压稳定及放电速率等性能进行对比分析。为了实现超导储能磁体高储能密度目标,选用不同结构来提高超导储能磁体的载流能力。首先通过电磁仿真分析与作图法计算矩形、一阶梯形与二阶梯形截面的单螺线管磁体临界电流。然后对三种截面形状的超导储能磁体进行了基于MATLAB与COMSOL的联合仿真优化。针对联合仿真计算速度慢的问题,本章又提出了基于BP神经网络的SMES快速优化方法,通过构建与训练BP神经网络,实现了对超导储能磁体非线性模型的有效拟合,并利用粒子群算法完成了该网络的快速寻优。综合考虑经济性及制造难度等因素,最后选择一阶梯形单螺线管结构作为本设计的储能磁体绕制结构。除了优化磁体结构参数,还可以选择并包绝缘的双根超导带材来进行线圈绕制以提高超导储能磁体的载流能力并减少其交流损耗。通过搭建测试平台对临界电流与交流损耗进行测试,发现并包绝缘双根带材的临界电流几乎是单根带材的两倍。单根带材的交流损耗值符合Norris带状模型,而双根并包绝缘的带材的传输交流损耗会随着电流的增大逐渐小于Norris带状模型理论值。并包绝缘的双根超导带材绕制的超导双饼一阶梯形线圈临界电流测试结果为205A。超导储能磁体及其线圈单元除了在交变分量作用下产生交流损耗,在充放电工况下也会产生很大的交流损耗。通过H方程法求解交流损耗,发现超导带材与一阶梯形线圈计算结果与实验结果基本一致。又通过H方程法建立不同充放电工况下的交流损耗数据集,完成广义回归神经网络的训练,实现了交流损耗的快速预测。随着数据的增多,预测精度也会提高。

关键词：超导储能模型预测控制电磁优化神经网络临界电流交流损耗

超导电流引线的电磁热多物理场耦合研究及设计

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超导电流引线的电磁热多物理场耦合研究及设计

作者：王金浩北京交通大学

学位级别：硕士

高温超导材料具有高载流能力、零电阻特性及低导热系数等优点,采用超导材料制作而成的高温超导电流引线不仅可以承载大电流,还可以在超导装置中极大降低系统的总漏热,减小制冷机功耗,提高设备的安全性和经济性,具有广阔的应用前景。传... 详细信息

高温超导材料具有高载流能力、零电阻特性及低导热系数等优点,采用超导材料制作而成的高温超导电流引线不仅可以承载大电流,还可以在超导装置中极大降低系统的总漏热,减小制冷机功耗,提高设备的安全性和经济性,具有广阔的应用前景。传统的电流引线跨越较大温区会产生大量的热负荷,并且无法满足低损耗的要求,直接影响超导变压器的稳定性。因此,本文在室温端采用剩余电阻率RRR=50(Residual Resistivity Ratio,简称RRR)的铜引线、低温端采用高温超导电流引线相结合的组合方式减小系统总漏热。本文采用理论分析、多物理场耦合仿真及实验测量三者相结合的方法主要对超导带材及超导电流引线的交流损耗特性和电磁热特性进行详细研究。本文主要研究内容如下:(1)基于传热学理论优化计算得到铜引线高、低压侧的最佳长截比24615.38m、1882.35 m;随着变截面低温端半径等幅度减小,总漏热呈指数型增加。通过COMSOL有限元仿真软件研究了单根超导带材、垂直堆叠超导体和平行堆叠超导体的交流损耗特性、电磁热特性及临界电流。研究表明:垂直堆叠导体在自场下随着间距增加,交流损耗反而减小,同时发现超导带材在交流损耗及热交换作用下温升较小。电磁热多物理场直接耦合法为以后超导方面的仿真研究奠定基础。(2)在铜引线和超导带材的仿真研究基础上,通过PDE接口、“电流”模块及“固体传热”模块在仿真软件中搭建超导电流引线三维电磁热多物理场耦合模型,超导段在自场及外场产生的交流损耗分别占超导电流引线总漏热的2%和95.8%。以24根4.8 mm宽的超导电流引线为例,仿真结果表明:矩形结构、正六边形结构和正二十四边形结构三种排布结构在自场、外场及复杂电磁环境下的最优排布方式分别为正二十四边形、正六边形及正六边形,在最大程度上减小系统制冷损耗。(3)通过SOLIDWORKS绘图软件完成了两种电流引线的结构设计。基于隔热及安全性综合考虑设计25 k V/65 A及1.9 k V/850 A的等变截面铜引线的整体结构并投入实际应用。完成了超导电流引线的三维结构设计,对接头电阻及换热器进行理论计算;计算得到高、低压侧分流器截面积分别为45.2 mm和860.72mm,此时分流效果及安全性达到最好。(4)基于电测法测量超导电流引线的临界电流,采用电场判据法测得单带、垂直堆叠及平行堆叠的超导电流引线的临界电流值分别为212 A、392 A和396A,垂直与平行堆叠导体的临界电流衰减率分别为7.55%和6.6%。采用测量值计算得到超导带材与铜接头垂直并行、相对垂直和平行三种不同焊接方式下接头电阻为4.14067×10Ω、4.3377×10Ω、4.3377×10Ω,同时考虑空间问题,最终确定焊接方式为相对垂直焊接。

关键词：高温超导变压器铜引线超导电流引线电磁热特性交流损耗