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第1章 绪论1

1.1超导材料研究2

1.1.1超导材料研究历程2

1.1.2超导材料特性简介3

1.1.3高温超导材料产业化8

1.2超导应用领域10

1.2.1超导技术与智能电网10

1.2.2其他领域的超导技术11

1.3典型超导电力能源技术13

1.3.1超导限流器技术13

1.3.2超导电缆技术14

1.3.3超导风力发电技术16

1.3.4超导储能技术18

1.4本章小结20

参考文献20

第2章 高温超导材料及制备技术23

2.1高温超导导线材料概述23

2.1.1二硼化镁导线23

2.1.2铋锶钙铜氧导线24

2.1.3稀土钡铜氧导线25

2.2超导材料研究现状26

2.2.1二硼化镁材料的研究与生产26

2.2.2 Bi-2223/Ag高温超导导线国内外现状27

2.2.3 Bi-2212/Ag高温超导导线国内外现状27

2.2.4 ReBCO高温超导材料国内外现状28

2.3超导材料制备技术研究30

2.3.1二硼化镁导线关键技术30

2.3.2 Bi-2223/Ag高温超导导线关键技术31

2.3.3 Bi-2212/Ag高温超导导线关键技术33

2.3.4 ReBCO高温超导导线关键技术34

2.4超导材料技术问题分析35

2.4.1二硼化镁导线的主要问题35

2.4.2 Bi-2223/Ag高温超导导线的主要问题36

2.4.3 Bi-2212/Ag高温超导导线的主要问题38

2.4.4 ReBCO高温超导导线的主要问题38

2.5结论与展望40

2.5.1低温超导材料产业化及应用情况40

2.5.2高温超导材料产业化及应用情况41

2.5.3发展前景43

参考文献43

第3章 高温超导磁体技术47

3.1背景概述47

3.1.1高温超导磁体技术介绍47

3.1.2高温超导磁体交流损耗49

3.1.3高温超导磁体失超保护49

3.2超导磁体设计方法53

3.2.1常用超导磁体设计方法介绍53

3.2.2螺线管形超导磁体设计方法55

3.2.3外凹螺线管形超导磁体设计方法56

3.3双饼线圈绕制方法58

3.3.1常规超导磁体绕制方法介绍58

3.3.2卡带式双饼线圈绕制方法59

3.3.3绕制方法可行性研究60

3.3.4线圈模型绕制工艺62

3.4杜瓦和制冷系统63

3.4.1杜瓦与制冷技术介绍63

3.4.2杜瓦设计方法64

3.4.3电流引线设计方法64

3.4.4磁体热稳定性分析64

3.5结论与展望65

参考文献66

第4章 饱和铁心型超导限流器设计分析70

4.1概论70

4.1.1发展现状70

4.1.2饱和铁心型超导限流器工作原理70

4.2饱和铁心型超导限流器电抗系统设计案例74

4.2.1 220kV超导限流器的绕组结构设计74

4.2.2 220kV超导限流器的绝缘设计76

4.2.3 220kV超导限流器的直流励磁系统设计78

4.3超导限流器直流绕组线圈设计案例79

4.3.1直流绕组超导带材选择79

4.3.2直流绕组双饼线圈结构82

4.3.3双饼线圈间的接头焊接82

4.3.4超导线圈绕制受力分析83

4.3.5双饼线圈骨架设计86

4.3.6双饼线圈绝缘与固化设计86

4.4饱和铁心型超导限流器制冷系统设计案例88

4.4.1制冷系统总体方案设计88

4.4.2杜瓦设计90

4.4.3抽空减压系统及电气连接91

4.5 35kV超导限流器设计案例简介92

4.5.1案例背景92

4.5.2 35kV超导限流器93

4.5.3 35kV超导限流器工作原理93

4.5.4 35kV超导限流器直流系统95

4.5.5 35kV超导限流器超导绕组设计95

4.5.6 35kV超导限流器直流控制电源96

4.5.7 35kV超导限流器直流系统动作特性测试99

4.5.8 35kV超导限流器限流效果分析102

4.6饱和铁心型超导限流器并网运行案例102

4.6.1案例背景102

4.6.2直流励磁系统运行104

4.6.3低温系统运行105

4.7本章小结105

参考文献106

第5章 电阻型超导限流器设计分析108

5.1电阻型超导限流器基本工作原理108

5.2国内外电阻型超导限流器研究现状分析109

5.2.1近十年电阻型超导限流器挂网案例综述109

5.2.2电阻型超导限流器行业测试标准110

5.3高温超导材料选型112

5.3.1高温超导材料电工参数测定112

5.3.2高温超导材料过电流失超特性研究113

5.4电阻型超导限流器的模块化设计123

5.4.1模块化限流单元结构拓扑设计123

5.4.2电气尺寸综合优化设计124

5.4.3模块标准化测定127

5.5交流电阻型超导限流器本体设计129

5.5.1交流超导限流器核心组件设计130

5.5.2整机基本参数标定测量134

5.6直流电阻型超导限流器本体设计137

5.6.1直流超导限流器核心组件设计137

5.6.2整机基本参数标定测量142

5.7典型电阻型限流器挂网应用实例146

5.7.1欧盟ECCOFLOW项目超导限流器应用实例分析146

5.7.2意大利首台兆瓦级高温超导限流器应用实例分析149

5.7.3上海交通大学10kV/70A交流超导限流器项目实例分析154

5.7.4上海交通大学4kV/2.5 kA直流超导限流器项目实例分析163

5.8本章小结166

参考文献168

第6章 其他类型超导限流器分析173

6.1桥路型超导限流器173

6.1.1基本桥路型超导限流器分析173

6.1.2电阻辅助型桥式超导限流器的结构与特点175

6.1.3互感型桥式超导限流器的结构与特点176

6.1.4全控混合桥式超导限流器分析179

6.2磁屏蔽感应型超导限流器180

6.2.1磁屏蔽感应型超导限流器工作原理181

6.2.2磁屏蔽感应型超导限流器工作要求183

6.2.3磁屏蔽感应型超导限流器设计要素183

6.2.4磁屏蔽感应型超导限流器改进设计185

6.3电压补偿型有源超导限流器186

6.3.1电压补偿型有源超导限流器工作原理187

6.3.2电压补偿型有源超导限流器的电流控制191

6.3.3电压补偿型有源超导限流器故障检测算法192

6.4三相电抗器型超导限流器195

6.4.1不同短路故障下阻抗计算196

6.4.2与传统限流电抗器的比较199

6.5本章小结200

参考文献200