【摘 要】
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电阻型超导限流器(RSFCL)被认为是行之有效的短路故障电流限制装置之一，它的结构原理简单:当电力系统正常运行时，限流器的限流单元处于超导态，接近零阻抗，对电网几乎不产生任何影
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电阻型超导限流器(RSFCL)被认为是行之有效的短路故障电流限制装置之一，它的结构原理简单:当电力系统正常运行时，限流器的限流单元处于超导态，接近零阻抗，对电网几乎不产生任何影响;一旦电网发生短路故障，限流器自动触发，产生合适的阻抗抑制短路故障电流，避免短路故障电流对电网设备的过流冲击;在短路故障消除后，限流器自动恢复到接近零阻抗状态。 然而，电阻型超导限流器仍存在一些技术瓶颈亟待解决。在故障限流过程中会因焦耳热的积累而导致瞬间温升，高温会使超导体的特性退化，甚至损坏;由于限流装置边界换热功率的限制，短路故障切除后限流单元恢复超导态、完成重合闸需要一定时间，期间线圈过热使液氮沸腾而产生的大量气泡，降低了系统的绝缘特性，具有潜在的危害。 基于上述两个问题，本文的主要研究内容如下: 首先，基于涂层导体层状结构和物性参数与温度的依赖关系，建立YBCO超导带材电热耦合的物理模型，获得带材的电流、电阻、温度等系列参量的直观变化规律，并得到带材的冲击安全判据。 其次，进行多组YBCO超导带材短样的过流冲击实验，完成模型有效性的验证，结合仿真结果分析冲击过程的内在机理，探讨结构参数、临界电流大小及冲击持续时间对导体本征过流耐受能力的影响。 再次，实验得到不锈钢带材的沸腾换热曲线及超导带材的淬冷换热数据，修正液氮表面沸腾传热临界热流密度等经典计算公式系数。通过塑性接触热阻模型揭示出骨架材料和线圈间热流密度与接触压强、温差的依赖关系。 最后，对绕制的小型无感超导线圈进行过流冲击实验，得到无感线圈的冲击特性，并与短样结果进行对比分析。
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