3kA單流道冷絕緣YBCO超導(dǎo)電纜電—熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、高溫超導(dǎo)電纜以其體積小、容量大、低損耗的優(yōu)異性能,是當(dāng)今電力輸送領(lǐng)域的方向。單流道冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜安裝中心銅骨架完全代替中心冷卻流道,銅骨架在故障情況下可以參與電纜分流保護(hù)電纜,與此同時(shí)中心冷卻通道的取消和電絕緣層的高熱阻會阻礙散熱,兩者相互對立,所以需要分析單流道超導(dǎo)電纜在電-熱響應(yīng),計(jì)算其在故障電流下的穩(wěn)定性,保證超導(dǎo)電纜在嚴(yán)苛條件下正常工作。
　　利用有限差分法和虛節(jié)點(diǎn)法對電纜的導(dǎo)熱方程進(jìn)行離散,對超導(dǎo)電纜電路方程和導(dǎo)熱方

2、程進(jìn)行耦合計(jì)算,計(jì)算超導(dǎo)電纜各層電流、溫度的響應(yīng)。利用該方法分析了1m長、3kA電流超導(dǎo)電纜在額定電流和過電流、短路電流、液氮斷流工況下電流分配和溫度分布,并研究了失超過程中電流和溫度的響應(yīng)過程。編寫了通過外部文件完成數(shù)據(jù)交換的Matlab調(diào)用Ansys程序,實(shí)現(xiàn)Matlab和Ansys聯(lián)合仿真,分析了超導(dǎo)電纜在不同工況下的溫度響應(yīng)。通過分析得到了單流道超導(dǎo)電纜雖然額定載流時(shí)各層溫度相對雙流道電纜高,但是在故障工況下,銅骨架分流故障電流