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