高温超导变压器

定义

　　高温超导变压器是利用高温超导材料以提高能效并减少电力传输损失的变压器。

参数

　　技术参数

　　1.容量

　　SN1/SN2/SN3=3 000/1 275×2/450kVA

　　2.额定电压

　　U1/U2/U3=25 000/1 500×2/400V

　　3.额定电流

　　I1/I2/I3=120/850×2/1 125A

　　4.相数mp=1

　　5.铁芯结构

　　(1)形式单柱外铁式

　　(2)材料30QG110

　　(3)心柱直径D=270mm

　　(4)心柱有效面积

　　AZ=5 13.76cm2(Kp=0.96)

　　6.绕组

　　一次侧有2个高压绕组(并联)，二次侧为2个牵引绕组、三次侧为1个辅助绕组。高压绕组、牵引绕组及辅助绕组均呈同心式排列。

　　7.线圈绝缘结构

　　超导线绝缘采用浸环氧胶与固体绝缘结合。

　　8.临界电流

　　IC=100A(77K，自场)

　　9.高压绕组

　　高压绕组取(双)饼式，分2个线圈，沿轴向排列，2个线圈并联。每个线圈32个单饼，每个单饼用1根导线绕制。

　　10.牵引绕组1(或2)

　　牵引绕组1(或2)采用螺旋式，轴向分1段，径向分2个线圈串联。

　　11.辅助绕组

　　辅助绕组为螺旋式，轴向分2段串联。

优点

　　1.体积小、重量轻；能够减小变电站的占地面积，减少运输成本及变电站的改造费用。 ??

　　2.效率高；HTS 线材的应用可以大大降低变压器的负载损耗； ??

　　3.过负荷能力强，并且不会造成绝缘热老化；HTS 线材的通流能力随温度的降低而升高,通过降低 HTS 变压器的运行温度，可以提高 HTS 变压器的容量。这个特点使 HTS 变 压器有很高的过负荷能力，并且不会造成变压器的绝缘老化。 ??

　　4.无火灾隐患。HTS 变压器使用液氮冷却或制冷机传导冷却，没有变压器油因此是一种 对环境安全的电力设备。可安装在市区、建筑物地下而不用担心火灾，无变压器油就不 会有漏油造成的环境污染。

发展现状

　　在发现高温超导材料以前，世界上就已经开展了低温超导变压器的研制工作。发现高温 超导材料以后不久，高温超导变压器就被列入了研发计划。

　　目前高温超导变压器的研制主要有两个方向：（1）电力变压器；（2）电力机车用牵引变压 器。高温超导变压器的研发主要集中在西方发达国家，主要有三个研发区域，分别是美国、日本和欧洲。中国在“十·五”863 计划中分别开始了高温超导电力变压器和高温超导牵引变压器 的研制工作。

　　从台高温超导变压器的问世至今，高温超导变压器的发展可以分为 2 个阶段，第 1 阶段为研究阶段，第 2 阶段为α型样机阶段。

　　第 1 阶段研制的高温超导变压器，容量均小于或等于1MVA，电压等级均低于 20kV，具有明显的研究性质。

　　第 2 阶段研制的高温超导变压器，容量均大于或等于 1MVA，电压等级均高于 20kV， 已经具有α型样机特性。