[发明专利]一种增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法

说明书

本发明公开了一种增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法，包括将三相同轴的超导电缆支路与常规导线支路并联接于母线上，且使所述常规导线支路的三相与所述超导电缆支路的三相分别并联。应用本发明提供的方法，当超导电缆支路发生故障后，短路电流超过超导电缆的临界电流，迅速引起超导电缆失超，超导电缆呈现为高阻态。这时，旁路常规导线支路的阻抗将小于超导电缆支路的阻抗，起到分流效果，大大减少通过超导电缆支路的故障电流，从而提高超导电缆系统的故障电流耐受水平，保护超导通电导体的安全。且相较于串联常规电抗器而言，极大地降低了在正常运行条件下的系统损耗；相较于使用超导限流器而言，成本较低、协调配合简单。

技术领域

本发明涉及超导电缆技术领域，更具体地说，涉及一种增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法。

背景技术

高温超导电缆具有线损低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等诸多优点，为电网提供了一种高效、紧凑、可靠、绿色的电能传输方式。经过十几年的发展，超导电缆在基础研究方面已经取得巨大的进展。考虑电力能源需求持续增长、新能源占比快速上升等诸多因素，能同时实现高效低损耗和大容量电力输送的超导输电技术将在未来发挥更大的作用，应用前景十分广阔。

三相同轴式高温超导电缆具有结构紧凑、节省超导带材、单位长度成本较小、平衡运行下对外完全无电磁干扰等优势。是一种非常具有发展前景的实用化超导电缆构型。由于三相导体的各个功能层缠绕在同一个骨架轴上，三相同轴式超导电缆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导电缆所采用的与超导层近邻绕制铜带(丝)以提高超导电缆故障电流耐受水平，从而保护超导带材的技术方案已经不具有可行性；因为一旦为三相同轴式超导电缆同步绕制了各项的铜稳定层，其通电导体的柔性将受到极大的限制，其转弯半径将超出电缆盘转运以及现场敷设的最低要求。

基于上述理由，三相同轴式超导电缆自身抗故障电流能力较弱，一般需要增加外部限流措施才能保护超导带材在故障电流过程中不被损毁。常用的外部限流措施有常规电抗器、超导限流器以及上述两者的混合配合使用等。但是，串联常规电抗器会引起在正常运行条件下的系统损耗，并且会降低电压质量。而使用超导限流器，则存在成本较高、继电保护协调配合较复杂等问题。

综上所述，如何有效地解决三相同轴式超导电缆自身抗故障电流能力较弱等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法，该增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法可以有效地解决三相同轴式超导电缆自身抗故障电流能力较弱的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法，包括将三相同轴的超导电缆支路与常规导线支路并联接于母线上，且使所述常规导线支路的三相与所述超导电缆支路的三相分别并联。

优选地，上述增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法中，所述超导电缆支路包括超导电缆本体和分别连接于所述超导电缆本体两端的连接终端，将所述超导电缆本体通过所述连接终端与所述母线连接。

优选地，上述增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法中，所述连接终端内与所述超导电缆本体的三相分别对应的设置有电流引线，将所述连接终端分别通过电流引线与所述母线对应的三相连接。

优选地，上述增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法中，所述常规导线支路包括常规导线本体和分别连接于所述常规导线本体两端的末端接头，将所述常规导线本体通过所述末端接头与所述母线连接。

优选地，上述增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法中，所述常规导线本体为三芯式导线。

优选地，上述增强三相同轴式超导电缆抗故障电流能力的方法中，所述常规导线本体为单芯式导线，且包括三根所述单芯式导线组成回路。