[發明專利]一種增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法

在審

• 申請號: 202010424543.1
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111541231A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 蔡玲玲;黃勇;王海林;劉予成;吳佳鋒
• 申請（專利權）人: 中天集團上海超導技術有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 萬雙艷

本發明公開了一種增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法，包括將三相同軸的超導電纜支路與常規導線支路并聯接于母線上，且使所述常規導線支路的三相與所述超導電纜支路的三相分別并聯。應用本發明提供的方法，當超導電纜支路發生故障后，短路電流超過超導電纜的臨界電流，迅速引起超導電纜失超，超導電纜呈現為高阻態。這時，旁路常規導線支路的阻抗將小于超導電纜支路的阻抗，起到分流效果，大大減少通過超導電纜支路的故障電流，從而提高超導電纜系統的故障電流耐受水平，保護超導通電導體的安全。且相較于串聯常規電抗器而言，極大地降低了在正常運行條件下的系統損耗；相較于使用超導限流器而言，成本較低、協調配合簡單。

技術領域

本發明涉及超導電纜技術領域，更具體地說，涉及一種增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法。

背景技術

高溫超導電纜具有線損低、傳輸容量大、走廊占地小、環境友好等諸多優點，為電網提供了一種高效、緊湊、可靠、綠色的電能傳輸方式。經過十幾年的發展，超導電纜在基礎研究方面已經取得巨大的進展。考慮電力能源需求持續增長、新能源占比快速上升等諸多因素，能同時實現高效低損耗和大容量電力輸送的超導輸電技術將在未來發揮更大的作用，應用前景十分廣闊。

三相同軸式高溫超導電纜具有結構緊湊、節省超導帶材、單位長度成本較小、平衡運行下對外完全無電磁干擾等優勢。是一種非常具有發展前景的實用化超導電纜構型。由于三相導體的各個功能層纏繞在同一個骨架軸上，三相同軸式超導電纜的柔性受到了一定限制，一般而言，三相分立式或者三芯式超導電纜所采用的與超導層近鄰繞制銅帶(絲)以提高超導電纜故障電流耐受水平，從而保護超導帶材的技術方案已經不具有可行性；因為一旦為三相同軸式超導電纜同步繞制了各項的銅穩定層，其通電導體的柔性將受到極大的限制，其轉彎半徑將超出電纜盤轉運以及現場敷設的最低要求。

基于上述理由，三相同軸式超導電纜自身抗故障電流能力較弱，一般需要增加外部限流措施才能保護超導帶材在故障電流過程中不被損毀。常用的外部限流措施有常規電抗器、超導限流器以及上述兩者的混合配合使用等。但是，串聯常規電抗器會引起在正常運行條件下的系統損耗，并且會降低電壓質量。而使用超導限流器，則存在成本較高、繼電保護協調配合較復雜等問題。

綜上所述，如何有效地解決三相同軸式超導電纜自身抗故障電流能力較弱等問題，是目前本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法，該增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法可以有效地解決三相同軸式超導電纜自身抗故障電流能力較弱的問題。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法，包括將三相同軸的超導電纜支路與常規導線支路并聯接于母線上，且使所述常規導線支路的三相與所述超導電纜支路的三相分別并聯。

優選地，上述增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法中，所述超導電纜支路包括超導電纜本體和分別連接于所述超導電纜本體兩端的連接終端，將所述超導電纜本體通過所述連接終端與所述母線連接。

優選地，上述增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法中，所述連接終端內與所述超導電纜本體的三相分別對應的設置有電流引線，將所述連接終端分別通過電流引線與所述母線對應的三相連接。

優選地，上述增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法中，所述常規導線支路包括常規導線本體和分別連接于所述常規導線本體兩端的末端接頭，將所述常規導線本體通過所述末端接頭與所述母線連接。

優選地，上述增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法中，所述常規導線本體為三芯式導線。

優選地，上述增強三相同軸式超導電纜抗故障電流能力的方法中，所述常規導線本體為單芯式導線，且包括三根所述單芯式導線組成回路。