45kVA／2．4kV单相高温超导变压器的设计和试验

为了研究630kVA／10．5kV三相高温超导变压器突发短路情况下热稳定性以及机械稳定性的问题，开发了45kVA（2400V／160V，18．75A／281．25A）单相高温超导变压器．铁心为单相三柱式铁心；杜瓦为带有室温孔的玻璃钢杜瓦。可以保证铁心处在室温下并与绕组隔绝；导线采用Ag合金包套不锈钢加强Bi2223多芯高温超导带材。高压绕组为多层圆筒式绕组．各层间分别置有层问绝缘和冷却通道，低压绕组采用饼式结构；为减小引线的漏热，低压引线采用优化的气冷引线．采用有限单元法（FEM）分析了该变压器电磁、机械问题，并对其进行了基本的性能试验以及突发短路试验。得到重要意义的结果．     

45 kVA单相高温超导变压器交流损耗特性研究

本文研究以多芯不锈钢加强Bi2223/Ag带材绕制的45 kVA单相高温超导变压器的交流损耗特性.变压器绕组置于具有室温孔径的环形玻璃钢杜瓦内,铁芯穿过杜瓦室温孔径以保证铁芯与绕组分离并工作于室温环境.在77 K和工频下,基于Bean模型和绕组中的磁场分布计算了绕组的交流损耗,计算结果与传统电测法和热测法测量的变压器交流损耗结果一致;表明在77K绕组中交流损耗以磁滞损耗为主,涡流损耗和耦合损耗可以忽略不计.     

125 kVA高温超导限流变压器暂态特性分析

基于第二代高温超导带材的高温超导限流变压器集电压变换与限流功能于一体,在电网中具有潜在的应用前景。采用第二代高温超导带材YBCO提出一台单相125 kVA(6 kV/400 V)高温超导限流变压器设计方案;基于电-热-力-磁耦合分析方法,对高温超导变压器在短路故障期间的电磁、热力学特性、失超恢复特性进行了数值仿真分析;仿真得到超导变压器故障电流限制率可以达到55.4%,短路全过程绕组受力最大值为95 MPa,温升最高达到130.8 K,可知变压器安全。有力地验证其限流功能,对超导限流变压器的实际应用具有重要参考价值。     

超导限流变压器稳态磁热特性分析

高温超导限流变压器正常运行时,起到电压变换功能;在短路故障发生时,具有限流功能,在电网中具有潜在的应用前景。依据单相125 kVA(6 kV/400 V)高温超导限流变压器设计方案,采用磁热耦合分析方法与解析法对高温超导变压器额定运行时的磁热稳定性进行数值分析,得到了变压器稳态运行时绕组的电流分布、磁场分布、交流损耗数值、温度分布以及绕组最高温度,证明了超导限流变压器能够平稳运行,对超导限流变压器的实际应用提供重要的参考价值。     

兆瓦级单边高温超导变压器设计及电磁特性分析

超导材料载流能力的提升及价格的下降,使得超导变压器在电力方面的应用具有广泛的前景.本文设计了一种三相1MVA级单边高温超导变压器并进行了电磁仿真计算.该变压器的铁芯为三柱式;高压绕组采用常规铜线材进行绕制,采用分段式结构;低压绕组使用铜包覆的第二代高温超导带材,由8饼线圈并联组成,并放置在装有液氮的复合玻璃钢杜瓦内.为了验证设计的合理性,使用有限元方法,对该变压器进行了数值分析,电磁仿真结果与设计值相符,对后续的经济实用型超导变压器制造具有指导意义.     

500 kVA/10 kV高温超导变压器设计及稳态特性研究

设计了一台500 kVA/10 kV单相高温超导变压器,对其在工况下的电磁特性与温度特性进行仿真研究。根据工程经验公式给出超导变压器的铁心规格与绕组结构等重要参数,使用有限元软件建立了超导变压器的二维轴对称仿真模型,基于高温超导体的H方程与传热理论,计算超导变压器正常运行时的磁通密度、温度及交流损耗。仿真结果表明,在超导变压器绕组端部存在较大的径向漏磁通,导致端部线圈损耗较大、温度较高,需采用适当方法减小径向漏磁通。     

300kVA电动车组高温超导变压器电流引线与套管的结构设计

根据300kVA/25000V/866V电动车组高温超导变压器的绝缘和漏热要求,在理论优化设计的基础上,对电流引线与套管的结构进行再设计并使之工程实现。     

基于ANSOFT的三相高温超导变压器漏磁场及电磁力分析

高温超导变压器漏磁场的存在会降低超导带材的临界电流值,增加交流损耗,还与不同运行状态下作用在绕组上的电磁力有着密切的关系.由此,以1250kVA高温超导变压器为例,利用ANSOFT MAXWELL有限元软件,对其开路状态和短路状态进行暂态漏磁场分析,在其基础之上,再对短路状态下作用在绕组上的电磁力进行分析,为设计人员提供依据.     

120kJ高温超导储能磁体的研究

阐述了120k J高温超导储能磁体的高温超导带选择及磁体主要参数。为确定120k J高温超导储能磁体绕组的通电方式,比较了30个高温超导双饼线圈两种连接方式在225A电流下的磁场特性。为满足杜瓦强度要求,针对120k J高温超导储能磁体杜瓦开展了结构设计及强度分析,结果表明,杜瓦满足高温超导绕组吊挂对其强度的要求。     

高温超导变压器绕组端部分磁环的优化设计与研究

本文采用有限元方法研究了低损耗分磁环对高温超导变压器绕组端部漏磁场分布、线圈所承受的电磁力以及高温超导线圈交流损耗的影响,并以高温超导线圈交流损耗最小和并联超导绕组间环流最小为目标,对分磁环的结构参数进行优化.结果表明,分磁环对提高高温超导变压器的性能有一定的作用.