电流引线组在高温超导限流器制备关键技术研究中取得进展

图/文：董育军、韩全

1月18日，等离子体所装置总体研究室与中国电力科学研究院有限公司、国网辽宁省电力公司电力科学研究院和清华大学，自主成功制备自触发磁偏置超导限流器中的超导单元-平行带材式YBCO超导无感线圈，通过50A临界电流性能测试。测试结果表明，在液氮浸泡的环境下，超导线圈临界电流为81A，超过目标要求50A。150A故障电流冲击下持续时间超过3s，具有较好的失超稳定性，并且随着运行温度的下降，临界电流还有进一步大幅提升的空间。

超导限流器是利用超导材料失超特性，在系统因短路故障等原因出现过电流时，在串联线路中产生非线性高阻抗限制短路电流，可在极短时间内有效地限制故障电流。而自触发磁偏置超导限流器是基于无感超导线圈自触发实现一级限流，随后转移到双分裂电抗器支路进行二级限流，提高了限流的可靠性，避免了失超恢复等待时间。由于平行带材式YBCO超导无感线圈采用了自张紧装置，零部件精细，加工难度极大。通过与合肥科聚低温技术有限公司和合肥科烨电物理设备制造有限公司开展联合攻关，在平行带材式YBCO超导无感线圈机械结构设计、关键工艺技术研究上实现了重要突破，攻克了高温超导线材自张紧结构设计、超导无感单元模块化集成及超导接头焊接等难题，为构造超导限流器提供了核心技术支撑，也为解决电网短路故障问题提供可靠的解决方案，是提高电网安全性的一条全新技术途径。

在国家电网有限公司“磁偏置超导限流器运行实验技术研究”科技项目的资助下，该工作采用基于钇钡铜氧（YBCO）高温超导材料的平行绕制工艺流程、验证了自张紧平行绕制结构下的超导无感线圈的技术路线，为后续10 kV高温超导限流器的研发和挂网运行试验示范奠定基础。