高温超导变压器技术概述及发展现状
由于超导变压器绕组采用电阻为0、且电流密度高于常规导体的超导材料以及液氦或液氮低温介质冷却和绝缘，所以与常规变压器相比，超导变压器具有损耗小、质量轻、绕组体积小、环境友好和无火灾危险等优点，引起国际上工业界的广泛兴趣。
早在20世纪80年代，美国首次提出了基于低温超导体NbTi的1 000MVA以液氦为低温介质的低温超导变压器[1]，并相继成功开发了各种形式的低温超导变压器试验样机[2-5]。然而，由于低温超导变压器工作于液氦温度，制冷费用极高，制冷设备复杂、庞大，很难实现商业化，停止了研发低温超导变压器技术。1986年发现了工作于液氮温度的高温超导材料，到1990年代中期，高温超导线材取得了很大进展，其后國内外研发成功了多种高温超导变压器，部分实现了挂网试验运行。
本文简要介绍高温超导变压器基本结构和近十几年来有关高温超导变压器研究和开发概况。
一、超导变压器结构概述
1.一般结构
超导变压器的结构介于常规干式变压器和油浸式变压器结构之间，其一般结构如图1所示，主要由超导绕组、非金属低温容器、常规铁芯和套管4部分构成。超导绕组运行于低温液氮介质中，铁芯运行在室温温度。与常规变压器油作用相似，液氮起冷却和绝缘作用。常规变压器绕组运行于室温温度（环氧浇注干式变压器）或变压器油中，高温超导变压器绕组由高温超导线材绕制并置于充满液氮77K（-196℃）的非金属低温容器中。
超导变压器损耗主要由冷损耗和室温损耗构成。冷损耗由超导绕组交流损耗、通过电流引线向液氮中的漏热及损耗组成，室温损耗是由铁芯中产生的磁损，亦即常规变压器中的铁损。
2.非金属低温容器
常规的低温容器一般采高强度、高密质的材料制作，如玻璃和不锈钢材料。不锈钢制作的低温容器属于金属容器，适用于交流（无感）或直流超导电力装置。超导变压器低温容器为中心有室温孔径（供铁芯穿过）的环形低温装置，超导绕组和环形低温容器套在铁芯柱上，金属环形低温容器相当于变压器副边一匝短路绕组，所以金属低温容器不能用于超导变压器。因此，超导变压器只能采用非金属低温容器，虽然玻璃低温容器满足超导变压器要求，但是其容易损坏，不适合工业电力装置应用。目前，超导变...
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