高溫超導(dǎo)變壓器簡(jiǎn)介

中國(guó)科學(xué)院電工研究所日前成功研制出我國(guó)首臺(tái)三相高溫超導(dǎo)變壓器樣機(jī)，并順利通過檢測(cè)。該成果的二次輸出電流位居世界第一，標(biāo)志著我國(guó)躋身于高溫超導(dǎo)變壓器研發(fā)的國(guó)際先進(jìn)行列。

在國(guó)家“863”重大項(xiàng)目支持下，中國(guó)科學(xué)院電工研究所與新疆特變電工股份有限公司、河北大學(xué)合作，從2002年起開展三相630kva/10.5kv高溫超導(dǎo)變壓器的研發(fā)。中國(guó)科學(xué)院電工研究所副所長(zhǎng)肖立業(yè)研究員介紹說，該超導(dǎo)變壓器的相關(guān)技術(shù)均為自主開發(fā)，取得了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)。目前，后續(xù)研發(fā)正在加緊進(jìn)行，預(yù)計(jì)2004年底全部完成，并進(jìn)行掛網(wǎng)示范運(yùn)行。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院電工研究所王銀順研究員介紹，在傳統(tǒng)的變壓器中，繞組中的銅損占變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)總損耗的絕大部分，而采用高溫超導(dǎo)繞組即可大大降低這部分損耗，大大提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，由于在相同容量下超導(dǎo)變壓器的體積比常規(guī)變壓器小40～60%，因此，超導(dǎo)變壓器可直接安裝在現(xiàn)有變電站內(nèi)，從而節(jié)省重建經(jīng)費(fèi)。正因?yàn)槌瑢?dǎo)變壓器具有效率高、體積小、無環(huán)境污染隱患等優(yōu)點(diǎn)，它被公認(rèn)為最有可能取代常規(guī)變壓器的高新技術(shù)。

技術(shù)參數(shù)

1.容量

SN1/SN2/SN3=3 000/1 275×2/450kVA

2.額定電壓

U1/U2/U3=25 000/1 500×2/400V

3.額定電流

I1/I2/I3=120/850×2/1 125A

4.相數(shù)mp=1

5.鐵芯結(jié)構(gòu)

(1)形式單柱外鐵式

(2)材料30QG110

(3)心柱直徑D=270mm

(4)心柱有效面積

AZ=5 13.76cm2(Kp=0.96)

6.繞組

一次側(cè)有2個(gè)高壓繞組(并聯(lián))，二次側(cè)為2個(gè)牽引繞組、三次側(cè)為1個(gè)輔助繞組。高壓繞組、牽引繞組及輔助繞組均呈同心式排列。

7.線圈絕緣結(jié)構(gòu)

超導(dǎo)線絕緣采用浸環(huán)氧膠和固體絕緣結(jié)合。

8.臨界電流

IC=100A(77K，自場(chǎng))

9.高壓繞組

高壓繞組取(雙)餅式，分2個(gè)線圈，沿軸向排列，2個(gè)線圈并聯(lián)。每個(gè)線圈32個(gè)單餅，每個(gè)單餅用1根導(dǎo)線繞制。

10.牽引繞組1(或2)

牽引繞組1(或2)采用螺旋式，軸向分1段，徑向分2個(gè)線圈串聯(lián)。

11.輔助繞組

輔助繞組為螺旋式，軸向分2段串聯(lián)。

1.體積小、重量輕；能夠減小變電站的占地面積，減少運(yùn)輸成本及變電站的改造費(fèi)用。?

2.效率高；HTS 線材的應(yīng)用可以大大降低變壓器的負(fù)載損耗；?

3.過負(fù)荷能力強(qiáng)，并且不會(huì)造成絕緣熱老化；HTS 線材的通流能力隨溫度的降低而升高,通過降低 HTS 變壓器的運(yùn)行溫度，可以提高 HTS 變壓器的容量。這個(gè)特點(diǎn)使 HTS 變 壓器有很高的過負(fù)荷能力，并且不會(huì)造成變壓器的絕緣老化。 ??

4.無火災(zāi)隱患。HTS 變壓器使用液氮冷卻或制冷機(jī)傳導(dǎo)冷卻，沒有變壓器油因此是一種 對(duì)環(huán)境安全的電力設(shè)備?？砂惭b在市區(qū)、建筑物地下而不用擔(dān)心火災(zāi)，無變壓器油就不 會(huì)有漏油造成的環(huán)境污染。