變壓器型雙面YBCO超導(dǎo)薄膜限流器特性研究.pdf

1、為了滿足人們對于電力的需求,電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,與之而來的則是更加難以解決的電網(wǎng)故障問題,其中之一即是短路故障。超導(dǎo)材料由于其優(yōu)良的物理性質(zhì),超導(dǎo)態(tài)時無電阻而失超后出現(xiàn)阻抗,在解決短路故障方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。如今小型單面超導(dǎo)薄膜限流水平有限,為了限制更大的短路電流,對超導(dǎo)限流器阻抗也提出了更大的要求。大面積超導(dǎo)薄膜失超后能提供大阻抗,但制備大面積超導(dǎo)薄膜仍具有一定的困難;若將多塊超導(dǎo)薄膜串聯(lián)使用可能無法實現(xiàn)失超同步,而雙面超導(dǎo)薄膜一定

2、程度上解決了上述問題。
　　本論文的主要研究內(nèi)容為變壓器型雙面超導(dǎo)薄膜限流系統(tǒng),即將雙面超導(dǎo)薄膜應(yīng)用于短路故障限流,利用了其失超后阻抗增大、能夠自動恢復(fù)、雙面失超相互影響等特點。文中首先對雙面超導(dǎo)薄膜失超影響因素進(jìn)行了闡述,并對失超狀態(tài)下雙面超導(dǎo)薄膜溫度場進(jìn)行了溫度場-電場仿真,通過實驗驗證了其失超同步特性,確定了薄膜失超后的相互影響程度以及超導(dǎo)薄膜雙面同步失超的穩(wěn)定性;而后通過對變壓器型超導(dǎo)薄膜限流器仿真確定變壓器型超導(dǎo)限流器規(guī)

3、律與特性,并通過實驗驗證其規(guī)律與特性,變壓器型雙面超導(dǎo)薄膜能夠通過改變原副邊電感比來改變限流器工作電流;最后通過FPGA控制板對變壓器型超導(dǎo)限流器工作狀態(tài)進(jìn)行判斷,通過采集電壓信號,當(dāng)高電平信號持續(xù)時間達(dá)到一定后輸出短路故障發(fā)生信號以及聯(lián)動控制信號。
　　通過理論分析、仿真以及實驗,雙面超導(dǎo)薄膜能夠通過基底層傳熱促進(jìn)雙面超導(dǎo)薄膜同步失超,而將雙面超導(dǎo)薄膜應(yīng)用于變壓器型超導(dǎo)限流器能夠達(dá)到良好的限流效果并能夠通過改變原副邊電感比來改變