超导技术在电力中的应用-共43页PPT资料课件

1、超导技术在电力系统中的应用王银顺华北电力大学电气与电子工程学院2009年5月.北京电气工程前沿技术专题系列之一2022/7/201超导技术在电力系统中的应用报告内容超导简介实用超导材料介绍低温及制冷简介超导在电力中的应用:电缆、限流器、变压器、电机、储能、 电流目线、电磁感应加热超导技术的瓶颈问题总结2022/7/202超导技术在电力系统中的应用超导体具有零电阻：R=0 超导电工/电力完全抗磁性 Meissner effect：B=0 超导磁悬浮宏观量子效应 Josephson 效应 超导电子学一 超导简介2022/7/203超导技术在电力系统中的应用超导现象发现历史1911年，超导电性的发现

2、；Tc=4.2K;1960年，NbTi和Nb3Sn；Tc=9.3K and Tc=18K ;1986年，高温超导体的发现；Tc=92K(Yi-based) Tc=110K(B-based), Tc=135K(Tl-based);2019年，MgB2超导材料；Tc=39K2019年, Fe-based; Tc=56K;三个基本临界参数:临界温度Tc;临界磁场Hc;临界电流密度jc; 2022/7/204超导技术在电力系统中的应用1960年，NbTi和Nb3Sn：合金1982年，极细丝NbTi导线：1micro-meter2019年，第一代HTSwie/tape,BSSCO超导带材: 粉末 管装法

3、（PIT）；2019年，MgB2 wire/tape,粉末管装法（PIT）；2019年，第二代HTS wie/tape YBCO超导带材: 化学涂 层法（MOV）, 离子束辅助沉积(IBAD); IBAD 轧制辅助双轴织构化(RABiTS)；倾斜基板沉积法 （ISD）;激光溅射法（PLD）实用超导体材料简介2022/7/205超导技术在电力系统中的应用实用超导体线工艺及结构MgB2 YBCO Bi22232022/7/206超导技术在电力系统中的应用超导材料的电磁特性At 4.2K2022/7/207超导技术在电力系统中的应用实用超导线价格NbTiPresently: 1-2 $/kA m0.

4、6 $/kA m ( 5T)Nb3SnToday: 10-20 $/kA mExpected: 2-4 $/kA m 1.27 $/kA m (12 T)YBCOPresently: 600 $/kA m36 $/kA m (2212 12T)Guessed: 10-20 $/kA mExpert opinion: 50$/kA mBi-2223Presently AMSC 124 $/kA m -Lowest limits of cost:Nb-based: $150/kg $0.60/m (strand) $1.50/kA-m 0.5 H*PIT-processed: powder is

5、expensive, but getting cheaperMgB2 might be $50/kg, =500度电磁感应加热器效率95%。2022/7/2038超导技术在电力系统中的应用28 Million US$ (FY2019-2019)InnoSTBeijing General InstituteCablesSMESTransformerCurrent LimiterIEETebian HengyangChinese AcademyOf ScienceChinese Ministry of Science & TechnologyChineseNSFIEELanzhouChangton

6、gPower CableLanzhou ElectricYunnanInnoPowerTsinghua U.Yunnan ElectricTsinghua U.Huazhong PolyHunan PowerBeijingSuperconductor Technology IEEBeijing LanyuanHunan PowerNorth China PowerBeijing CityGovtChineseIndustryNorthwest InstituteWireCompaniesPowerApplicationsIEENorth China PowerBeijin SuperconductorNew JV Companyw/Taiwan China IntlSuperconductor十五十一五期间中国超导电力/电工研究一览2022/7/2039超导技术在电力系统中的应用超导技术在实际应用中的瓶颈问题低温问题：低温系统的长期运行可靠性问题、低温漏热进一步降低系统的总效率；制冷问题：效率低、长期运行可靠性问题、成本问题； 超导材料价格问题； 目前超导技术在一些特定场合能够发挥重要的作用，但大规模推广应用仍然存在困难。2022/7/2040超导技术在电力系统中的应用高温超导线/带已经实现商业化；超导电力装置样机已挂网试验运行；超导材料