一、我国第一台高温超导变压器样机问世（论文文献综述）
崔钰钊[1]（2021）在《基于分磁环的高温超导变压器绕组端部磁场优化研究》文中研究指明由于高温超导带材的各向异性,其易受到垂直于带材表面磁场的影响。由于超导绕组端部磁场最大,因此对超导变压器进行端部磁场优化,降低带材表面垂直场,有利于提升超导绕组的电磁性能。国内对于采用二代超导带材超导变压器端部磁场的优化研究较少,本文对超导变压器的优化设计具有一定的借鉴意义。依托于实验室6.6 MVA高速列车用超导牵引变压器项目,等比例缩小研制了一台容量为5 kVA的超导变压器,为项目提供支撑。本文主要工作如下:（1）以短路阻抗43%,效率达到99%,重量小于50 kg为目标进行了超导变压器电磁方案设计。通过经验公式计算、仿真与实验对设计方案进行了验证。根据铁芯及绕组尺寸进行了绕组骨架与变压器支撑结构的设计。（2）建立了计及分磁环的超导双饼线圈电磁计算模型,探究了线圈单端、双端安装分磁环时,临界电流、交流损耗的变化规律。研究发现,两者均具有降损作用,但单侧安装分磁环时降低了线圈临界电流以及电磁稳定性。双侧均安装分磁环时改变了超导线圈磁场分布规律,使交流损耗集中在线圈外匝,提升了超导线圈的热稳定性;探究了不同负载、频率下分磁环对双饼线圈电磁性能的影响。传统分磁环适用于大负载,低频率场合。随着频率的增大、负载的降低,分磁环的优化作用逐步被削弱。（3）基于分界面条件理论,磁力线近似垂直入射介质分界面时对磁力线的吸引作用最大,提出了弧形分磁环结构,并将其应用于双饼线圈与5 kVA超导变压器,对其结构参数计算公式进行了推导。新型结构可以将超导绕组端部嵌入至弧形槽,在占用更小空间的同时,进一步降低了超导线圈的交流损耗。（4）建立了同时包含铁芯、分磁环与超导绕组的超导变压器电磁计算模型,探究了高低压绕组与铁芯间的耦合规律,同心式绕组分布削弱了绕组的端部垂直场,减小了交流损耗。铁芯对磁力线有吸引作用,增大了低压绕组周围的垂直场。较无铁芯建模时超导绕组交流损耗增大了26%;对高（低）压侧分磁环对低（高）压绕组的影响进行了探究,相比于近端,分磁环对远端绕组交流损耗影响可以忽略不计;探究了分磁环相关参数对超导绕组交流损耗的影响规律。随着宽度w、厚度h与磁导率μ的增大,分磁环距绕组端部距离d的减小,超导绕组的交流损耗有了进一步的降低,根据影响权重排名为w>d>h>μ;基于分磁环对超导绕组的影响规律,对分磁环结构参数进行了优化,得到了适配于5 kVA超导变压器的分磁环结构。超导绕组交流损耗为14.78 W,较优化前,超导绕组交流损耗降低了43.1%。分磁环损耗为0.285 W,仅占整体损耗的0.7%,可忽略不计。超导变压器效率为99.152%,满足设计要求。（5）基于上述理论分析结果,本文研制了一台容量为5 kVA的具备安全限流功能的高效轻量化单相高温超导变压器样机。搭建了超导变压器临界电流测试平台,对样机临界特性进行了评估。高压线圈平均临界电流为132 A,较绕制前衰退率为41.3%,添加分磁环后衰退率减小了6.2%。低压绕组临界电流为671 A,衰退率为39.1%,与仿真值差距较小,验证了仿真模型的准确性。
刘思聪[2]（2021）在《高温超导限流变压器暂态稳定性分析》文中研究指明基于第二代高温超导带材的高温超导限流变压器集电压变换与限流功能于一体,在电网中具有潜在的应用前景。采用第二代高温超导带材完成一台单相125kVA（6kV/400V）高温超导限流变压器绕组设计方案,并对超导带材进行抗短路冲击特性实验。通过有限元软件基于电-热-磁耦合分析方法,对高温超导限流变压器在短路故障,雷电冲击两种暂态情况下的电磁、热力学特性、限流特性进行数值仿真分析,并对变压器的玻璃钢杜瓦容器进行安全性校验。这对高温超导限流变压器的实际应用均具有重要参考价值。首先对第二代高温超导带材进行抗短路冲击特性研究,通过有效模拟绕组运行环境实验测得带材临界电流和能够抗短路冲击的最大交变电流,后采用第二代高温超导带材YBCO基于短路阻抗工程算法并参考普通变压器设计手段,得到一台故障电流限制率大于50%的高温超导限流变压器绕组设计方案,为下文的暂态仿真提供参考。在短路故障和雷电冲击两种情况下对给出的高温超导限流变压器进行暂态过程仿真。基于力热磁耦合分析方法,建立高温超导线圈失超电阻和温度分布计算模型,在短路故障情况下对超导变压器的传输电流进行仿真计算并与同容量普通变压器做对比验证其限流特性;建立超导变压器的有限元模型,将高温超导体非线性E-J特性曲线加载在模型中,得到短路全过程的磁场分布特性,应力分布规律及失超恢复全过程温度变化;仿真得到变压器短路故障过程的高低压绕组线圈能量发热图,计算液氮汽化体积和杜瓦最大瞬时压力。结果表明该设计的强度和热负荷均满足变压器安全运行要求。基于Matlab仿真软件编写变压器绕组波过程计算程序,完成标准雷电冲击全波和截波时变压器绕组过电压计算,得到高压绕组上的波分布规律。再参考对应的相电压10kV配电电压冲击国家标准,对高温超导限流变压器施加75kV冲击电压,得到绕组上的电势和电场分布,可知该125kVA高温超导限流变压器满足雷电冲击绝缘要求,运行安全,可为未来设计可靠经济的绕组绝缘结构设计及变压器运行提供参考。
康强强[3]（2021）在《面向超导限流变压器的一种超导导体及其电磁特性研究》文中研究指明随着人口和经济的快速增长,不断提高的电网容量和电压水平将产生超过断路器能力的大故障电流,进而对所在区域的经济和电力系统安全造成很大的冲击。因此,发展具有限制故障电流的电力设备对于提高电力系统的安全性和可靠性是十分必要的。超导限流变压器具有变压器和限流器的双重功能,在电工技术应用领域有着巨大的潜力。论文针对超导限流变压器,提出了一种具有限制故障电流能力的高温超导限流导体。限流导体采用传统超导电缆的结构,由骨架、导体层和绝缘层三部分构成。考虑到不锈钢比铜的电阻率高,为了更好地限制故障电流,限流导体的骨架采用不锈钢材料制作,导体层的超导带材采用不锈钢加强型REBCO超导带材。论文提出了限流导体的结构及其设计方法,给出了限流导体结构的具体参数。限流导体的结构在空间上是一种三维不对称结构。引入了求解三维复杂结构的电磁场问题时效率更高的三维T-A算法,获得了限流导体的临界电流。根据限流导体的设计方案,制备了导体短样,并进行了导体短样的临界电流测量实验。仿真结果和实验相吻合,验证了设计的合理性及仿真的有效性。面向超导限流变压器的高温超导限流导体的核心性能是其限流特性。为了探究限流导体是否具有良好的限流能力及其在交流冲击电流下的电磁特性,论文搭建了交流冲击实验测量平台。交流冲击实验通过模拟短路故障,测量导体短样两端的电压及流经导体短样的电流来获得其限流特性。实验结果表明,限流导体的失超电阻比常规的地下电缆XLPE电缆和架空线的电阻要高约两个数量级,限流导体具有良好的限制故障电流的能力,对于超导限流变压器的绕组有着重要的意义。
姜喆[4]（2020）在《阻性直流高温超导限流器关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着直流工程在电压等级和传输容量上的不断突破,直流短路故障不断升级,为保护系统中的电气设备,一般需要在5ms之内将故障有效隔离。但直流短路电流在数毫秒时间内可达几万安培,且不存在自然过零点,给现有直流断路器快速清除直流短路故障,切断直流短路电流带来挑战。因此,有效地限制直流短路电流成为目前直流保护领域亟待解决的问题。近年来高温超导技术快速发展,YBCO高温超导材料实现了规模化生产和生产成本下降,由其构成的阻性直流高温超导限流器具有原理简单,集检测、触发、限流于一体,稳定运行时通态损耗小等优点,可以实现较理想的限流效果,为抑制直流故障电流上升速度和幅值提供了新的解决思路。论文针对阻性直流高温超导限流器关键技术问题,结合国内外研究现状,从YBCO高温超导带材特性的研究出发,对阻性高温超导限流单元和限流器的特性与设计方法,以及基于阻性高温直流超导限流器的直流电网保护策略进行深入分析与研究。对阻性高温超导限流器所使用的YBCO超导带材进行了临界电流各向异性和失超恢复特性的理论分析和实验研究。通过有限元仿真计算外磁场影响下的超导带材临界电流,建立数学模型描述超导材料失超及恢复的动态特性;调整直流冲击时间和峰值,获得不同直流冲击情况下,YBCO超导带材的失超恢复特性,以此得出超导带材失超恢复时间的计算方法,提出超导带材快速恢复温区的概念,对阻性直流超导限流器的设计制造有重要意义;通过实验探究了聚酰亚胺薄膜和PTFE膜两种绝缘材料对恢复时间的影响,提出一种加速超导带材失超恢复的绝缘薄膜缠绕方法。对阻性高温超导限流单元进行设计与实验研究。通过分析静态磁场模型和瞬态磁场模型,比较分析了两种无感线圈的磁场分布和临界电流和短路冲击时的电磁力,为阻性直流高温超导限流器限流单元的选择提供依据。采用无感饼式线圈作为阻性高温超导限流单元结构,基于有限元仿真模型计算无感饼式超导线圈的临界电流,得出阻性高温超导限流单元临界电流不受线圈匝数和排列个数影响的结论,制作阻性高温超导限流单元并对其进行临界电流试验、直流冲击试验,为限流器设计提供依据。提出阻性直流高温超导限流器设计方法,进行限流器在MMC直流系统中应用研究。对MMC换流器直流侧双极短路故障机理进行深入分析,建立短路电流计算模型和超导限流器限流过程的暂态模型,实现直流系统电路参数与限流器物理量的同步计算,以此为基础,针对MMC换流器直流侧双极短路故障,提出通过调整限流单元个数和串并联方式,形成满足MMC直流系统短路抑制率和重合闸动作时间要求的阻性直流高温超导限流器设计方法。提出基于阻性直流高温超导限流器的直流保护策略。制定阻性高温直流超导限流器与其他保护装置协调配合的多端柔性直流电网保护策略和直流保护装置动作时序,提出MMC换流器+阻性高温直流超导限流器+直流断路器配合方案。以国内某三端柔性直流工程中,架空线路双极短路故障为例,在PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提保护策略的有效性,实现直流故障选择性隔离,有效提升多端柔性直流输电系统运行的可靠性。
秦汉阳[5]（2020）在《高温超导限流器限流特性实验测试与分析》文中研究表明互联式电力网络快速发展,输电效率迅速提升,高电压等级的输电线路也越来越多,随之产生的短路故障电流问题越发严重。在中国沿海发达地区已经出现了短路故障电流超过了现有断路器开断容量的情况,近年来学者们提出使用限流器将短路电流限制在较低水平再进行断路器分闸,目前最有希望解决问题的方法就是结合超导材料的高温超导限流器。高温超导限流器因其自触发、响应快、自恢复等优点于一体逐渐被人们所熟知。高温超导限流器的稳态运行特性和暂态运行特性是超导限流器的重点研究内容。首先,介绍了新型高温超导限流器的结构,对新型高温超导限流器限流回路拓扑结构和工作原理进行了分析,自触发磁偏置超导限流器将超导限流组件串联在双分裂电抗器的其中一条支路,通过超导带材特性进行一级限流,之后通过双分裂电抗器的支路电抗进行二级限流,从而达到超导限流器的逐级限流效果。接着,基于第二代高温超导带材的超导特性建立了数值分析模型,根据电阻率模型和热传导模型,通过阻抗分析法计算超导限流器V-I关系,结合超导限流器的设计参数,分析超导限流器稳态运行过程和暂态运行过程的变化规律。搭建了超导限流器的仿真模型,在交变电流下进行超导限流器鲁棒性分析,及以0度故障角和90度故障角下的运行特性仿真分析,掌握了回路电流、电压和电阻变化曲线,得到了超导限流器限流率变化曲线。最后,对新型高温超导限流器的临界电流、交流损耗和限流率三个超导限流器性能参数进行实验测试和验证。搭建临界电流实验平台,通过四引线法对超导带材的临界电流进行测试;搭建了超导限流器交流损耗实验平台,采用改进数字补偿法进行交流损耗测试,分别对20A、30A、40A和50A电流下的不同频率30Hz、50Hz、70Hz和100Hz交流损耗进行测试,从而分析出不同电流和频率下的交流损耗的关系;搭建了限流率实验平台,分别测试有限流器和没有限流器两种状态下的回路电流进行对比,计算超导限流器的逐级限流率。实验结果证明了本文提出的混合型磁偏置超导限流器实现了自触发式地逐级限流的功能,同时能够满足短路故障冲击电流的限流要求。
严思念[6]（2020）在《磁通约束型超导限流器的特性分析与优化设计》文中认为在规模巨大、可靠性要求高的现代电力系统中,过大的短路电流既可能因故障难以切除而诱发系统失去稳定,也可能因所产生的电磁力、温升而损坏电力装置。为解决当前电力系统中短路电流过大的问题,限流器已成为需求呼声很高的一种新型电力装置,是当前的研究热点之一。虽然人们已经提出了包括利用超导材料在内的多种类型的限流器,但在高电压大电流参数下,仍然存在诸多技术难题,离商品化的产品还有较大的差距。磁通约束型超导限流器通过断路器的分次开断解耦超导并联电感产生限流阻抗,原理简单,正常运行时阻抗低,能直接利用现有断路器开断远高于自身遮断容量的短路电流。但在其磁通反向耦合的并联电感、运行损耗、与断路器乃至电网的参数配合等方面仍有待进一步的研究。本文以促进磁通约束型超导限流器的工程应用为目标,以超导并联电感为重点,研究了与工程化应用相关的若干技术问题。具体的工作内容及成果如下:（1）对磁通约束型超导限流器并联电感的线圈结构型式及耦合特性、电压分布与交流损耗等工作特性进行研究,搭建了400V/20A小容量样机实验平台,开展短路故障限制效果、电压分布等试验,验证了超导并联电感的可行性,并对其工作特性及分析方法进行了校验。仿真和实验结果表明:磁通约束型超导限流器可稳定运行,限流率可超过50%;不同线圈结构型式并联电感的线圈耦合度、阻抗及损耗等有差异,需根据不同应用场合进行选择;单饼交叠式与层绕结构更具优势,可在工程化样机中优先采用。（2）为提升工程化样机中超导并联电感的技术经济性,提出了铁心型并联电感与失超型并联电感两种方案,并完成了电磁设计和性能对比。对于前者,为降低故障局部热积累危害磁体安全的风险,提出了多带材结构并联电感绕组的交流损耗抑制方案。对于后者,为降低失超型限流器的设计难度,提出了基于并联根数简化计算思路的电磁设计方法。结果表明:铁心型结构相比空心结构,具有更高的耦合度,可降低带材成本,但过大的体积和重量会限制其在限流器工程级样机中的应用;失超型结构相比非失超型结构,其技术经济性更为突出,在工程级样机实现中可优先采用。（3）为进一步研究磁通约束型超导限流器工程实现的技术难题与解决方案,基于工程样机实现的探索方案,进行了10k V/1.5k A/60k A限流器超导并联电感的方案设计与选定。根据某实际系统,确定了限流器的系统参数与设计指标,完成了并联电感的带材选型、工作温区选定和线圈绝缘设计。进行了饼式螺管型并联电感的电磁优化设计,针对多线圈并联电感分流不均的问题,提出了螺管型多线圈并联均流策略,该策略均流效果明显,但在消除环流的方法上存有局限性。为进一步解决该型限流器均流、环流问题,提出了自动均流、无环流的环形结构并联电感方案,并进行了电磁优化设计。对比两种设计方案,综合磁体运行稳定性与技术可行性,选定了环形结构设计方案。（4）针对选定的环形结构并联电感设计方案,应用多截面分离计算法,降维近似估算了其交流损耗,解决了环形并联电感三维模型损耗计算困难的问题,并基于电磁热耦合计算模型评估了其运行热稳定性。设计并校核了并联电感支撑结构,完成了低温系统配置,给出了并联电感电磁热力综合设计方案,确定了配套电气部件的型号,完成了10k V/1.5k A/60k A超导限流器样机的总体概念设计。
王腾岩[7]（2020）在《120kVA单相高温超导变压器绕组设计及稳态分析》文中进行了进一步梳理高温超导变压器相较于传统变压器而言,具有体积小、重量轻、环保性能好、安全性高等优势,因此对高温超导变压器的研究成为了新兴电力设备研究的重点。论文针对一台容量为120kVA（6kV/400V）的单相高温超导变压器,对其绕组结构进行设计并展开电磁分析。论文第二章简单地设计了一台单相120kVA（6kV/400V）高温超导变压器的绕组结构。绕组使用的材料为第二代高温超导材料YBCO,高压绕组取8层圆筒结构,低压绕组设计为13个双饼的并联的结构。第三章基于Maxwell方程并将高温超导体的非线性E-J指数特性加载在模型中,利用H-formulation方法,先后仿真计算了单根超导带材自场下传输交流电流时和单带处于交流背景磁场下且无传输电流时的交流损耗情况,对带材沿宽度方向中心线上的磁场分布及归一化电流密度分布进行电磁分析,通过计算自场下高温超导单带的交流损耗并与Norris损耗公式结果相比较,验证了该仿真模型的正确性。之后分析了背景磁场的幅值和方向对高温超导带材交流损耗的影响。最后,建立了高温超导变压器的模型,仿真计算了变压器绕组的交流损耗特性。第四章建立“场-路”耦合模型来计算低压绕组各并联线圈的电流分布情况。分别给出了额定运行条件下高压、低压绕组的电压、电流波形图,之后仿真求解了低压绕组各并联双饼线圈的电流分布特性,最后分析了低压绕组短路情况下低压侧各双饼线圈流过的短路电流波形。第五章研究提高绕组带材的抗短路冲击能力的方法,制备了四组实验样品,用以模拟超导变压器高、低压侧绕组的运行环境,实验研究了超导带材并联不锈钢带材的抗短路冲击特性。实验结果表明,超导带材并联不锈钢带材后的抗短路冲击能力有明显的提升。
宋文娟[8]（2019）在《高温超导复合导体及超导线圈的交流损耗研究》文中提出超导线圈是高温超导电力设备的关键部件之一。对高温超导线圈的研究不仅是高温超导电力装置的基础性工作,还是高温超导电力装置亟需解决的重要技术难题和关键性问题。交流损耗是研究超导线圈的重要方面,它直接影响到超导电力装备的效率、制造和运行成本、重量以及系统的运行稳定性。大容量超导电力设备要求大电流超导线圈和高载流性能的导体。因此,对高载流能力的高温超导复合导体的研究具有重要意义。基于数值计算和实验测试的研究手段,本文先后分析超导带材、大电流复合导体和超导线圈的电流分布、磁场分布与交流损耗特性。以超导线圈在超导变压器中的应用为例,开展超导变压器绕组结构优化设计、绕组的损耗特性及失超检测方法研究。（1）建立传输电流在堆叠导体各股线中的分布均匀性对损耗影响的数值分析模型,提出电流在堆叠导体各股线间演变分布的电路模型。通过比较由4/2罗贝尔电缆绕制的无感堆叠导体与由多根带材并绕而成的无感堆叠导体的交流损耗值,得出如下结论:电流在堆叠体各股线间均匀分布时,交流损耗最低;在高均一化电流段,电流非均匀分布的堆叠体损耗是均匀分布时的2倍以上。首次提出由高载流能力的罗贝尔电缆绕制大容量无感线圈的方案,以及罗贝尔电缆的临界电流和损耗可由单个电压引线回路测试的简化实验方案。（2）提出依据超导单带的临界电流和交流损耗评估由任意根同性能该带材组成的简单垂直堆叠导体交流损耗的经验公式。发现由任意偶数根带材组成的ABAB型无感堆叠导体的损耗与AB无感堆叠体的损耗数值基本相同。实验测试了由1、2、4和6根超导带以不同的排列方式组成的有感/无感堆叠导体的交流损耗。以两带材堆叠导体为例,若电流在两根导体中的方向相同,记为AA,否则记为AB。结果表明,相比于AAAA和ABAB型导体,AABB型堆叠导体既能提高导体的通流能力,又能降低交流损耗。（3）创新性的综合采用H公式法、均质化方法、边缘元法以及结构化剖分法,并首次将其应用于搭建MW级以上大匝数超导变压器绕组交流损耗的有限元数值计算模型。该数值方法突破了传统上大匝数超导电力设备中超导线圈的计算周期长的禁锢,并保持较高的计算精度。在应用该方法分析1 MVA超导变压器绕组的损耗特性时,提出当固定高压绕组的高度后,在低压绕组中存在最优匝间距值,使得变压器绕组的损耗最低。当匝间距小于最优匝间距时,变压器绕组的损耗随着匝间距的增加而降低;当匝间距大于最优匝间距时,变压器绕组的损耗随着匝间距的增加而增加。（4）以降低交流损耗为目标,开展6.5 MVA超导牵引变压器绕组结构优化设计。结果表明:在给定变压器的额定电压和额定容量后,变压器绕组的交流损耗随着绕组高度的增加而降低;变压器绕组的交流损耗随着短路阻抗的增大而增加;带材的临界电流越高,临界电流在外磁场中的衰减程度越小,绕组损耗越小;在绕组端部安装导磁环来改变绕组端部的垂直磁场分布,可以使绕组损耗降低20%-40%。（5）提出一种基于电压差与相位角的超导线圈的失超检测方法。从超导线圈中间引出的抽头将线圈分成两部分,以电流相位为基准,根据两部分超导线圈的端电压之差ΔU,及该电压差与纯感性电压的相位角Δφ,可计算得出失超电压的幅值,Ur=ΔU*sin（Δφ）。该方法将线圈端电压与失超电压的微弱相位角放大,利于快速检测到失超电压信号。
王远[9]（2019）在《高温超导电机的性能分析与结构优化》文中指出高温超导电机具有高功重比和高效率的特点,能够应用在某些传统电机无法满足的特殊场合,如船舶推进,风力发电等,具有非常重要的研究意义,也因此,近年来针对超导电机的研究成为国内外科研领域的研究热点。本文设计了一台超导电机,从电机的结构选型开始,通过理论和有限元的方法确定超导电机的关键设计参数,同时围绕着定子超导线圈的交流损耗分析计算,电机结构参数优化两个方面展开了深入研究,全文主要内容如下:首先从超导电机的结构特点和超导绕组的特殊性能角度出发对拟研究的电机进行选型,最终选择定子绕组采用超导线圈,冷却方式采用全浸泡式的电动机作为研究方向,最终拟实现的额定转速为6000rpm,额定功率为1OOkW。接下来分别对定转子结构进行设计,结合传统电机的设计经验与超导电机约束条件,确定了电磁结构参数,最终设计的电机为两级电机,定子槽采用矩形槽,绕组采用双层排列,超导线圈设计为跑道型结构。在确定完成所有电机结构参数后,利用有限元软件建立超导电机的仿真模型,对电机的性能进行了仿真分析,通过空载和负载两个方面,验证了设计电机的性能,主要分析了电机的转速,转矩随时间的变化曲线,以及磁场分布,电枢电流变化情况。随后根据线圈交流损耗产生的原理及其分类,结合常用的交流损耗计算模型,选用Norris模型作为数值计算模型,在对交流损耗的计算过程中,根据线圈磁场分布和电机运行的特点,对计算过程进行了恰当的离散处理,简化计算的同时能够确保计算结果的精确性。通过有限元仿真软件COMSOL三维仿真模块,分析了线圈匝数,外场,通流大小等参数对超导线圈三维结构交流损耗的影响,结合数值计算结果,提出了相应的减少交流损耗的措施。最后通过从电机结构参数和绕组排列两个方面对电机性能进行了优化分析。分析了不同定子槽参数,转子槽数,气隙大小,线圈相对位置和旋转角度等参数对转矩,气隙磁场,最大磁场分布等性能的影响,综合考虑,确定了优化后的电机参数,通过仿真分析同最初设计的电机性能进行了对比,发现多个性能指标得到提升。
吴爽[10]（2019）在《6.6MVA高温超导牵引变压器电磁设计分析》文中指出随着世界经济的飞速发展,人们的生活水平日益提高,较之过去有了更多的出行要求,而高速列车是最为方便、快捷且环保的一种出行方式,因此世界各国都大力发展高速铁路,列车行驶的速度也作为评价一个国家铁路实力的标准。列车行驶的速度越高对车载设备的要求也就越高,因此在列车高速化的同时也提出了车载变压器轻量化的诉求,而高温超导材料的应用为变压器轻量化提供了一种思路。总的来说各国对高温超导牵引变压器技术的研究还不是很成熟,目前都停留在样机的阶段,题目依托课题室变压器项目致力于研发一台6.6MVA高速列车用牵引变压器并最终上车试验。本文依据常规变压器的设计流程结合超导材料的电磁特性给出了一个初步结构,其间涵盖了超导绕组所用带材选择、绕组绕制方式确定、等效电阻计算、短路阻抗工程算法以及以变压器效率为方向的热预算。在完成初步的结构设计之后绕制了一个320VA的小容量变压器,搭建临界电流和交流损耗测试平台对该变压器进行试验测试,测得的临界电流值作为后续仿真计算的参数放入模型中,测得的交流损耗与仿真计算值对比相互验证。考虑超导材料的各向异性给出其临界电流的计算方法,针对高温超导变压器所绕线圈提出用单带传输损耗Norris模型结合超导线圈特点计算其交流损耗的思路。然后基于COMSOL有限元软件对高温超导变压器建模计算其电磁场分布以及交流损耗值,其间涵盖了对超导绕组二维轴对称模型的均质化处理、对低压侧Roebel电缆的等效处理、对变压器铁芯的简化考虑等,据此给出了铁磁性材料以及绕组排列参数对交流损耗的影响。为满足项目对于变压器效率的要求,在变压器绕组端部添加导磁环并对导磁环的结构对交流损耗的影响做了深入分析。最后以L04943结构为基础,对其添加最佳导磁环结构计算其交流损耗,满足设计要求。
二、我国第一台高温超导变压器样机问世（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、我国第一台高温超导变压器样机问世（论文提纲范文）
（1）基于分磁环的高温超导变压器绕组端部磁场优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 超导变压器研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 超导变压器的原理及研究方法 |
| 2.1 超导变压器的基本原理 |
| 2.1.1 空载运行 |
| 2.1.2 负载运行 |
| 2.2 超导变压器的结构与特点 |
| 2.2.1 结构 |
| 2.2.2 特点 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高温超导变压器的设计 |
| 3.1 超导变压器的设计流程 |
| 3.1.1 性能参数的确定 |
| 3.1.2 超导变压器的设计流程 |
| 3.2 铁芯计算 |
| 3.2.1 铁芯直径计算 |
| 3.2.2 铁芯结构的确定 |
| 3.2.3 铁芯重量计算 |
| 3.2.4 空载损耗的计算 |
| 3.3 绕组计算 |
| 3.3.1 变压器绕组的基本形式 |
| 3.3.2 线圈匝数的确定 |
| 3.3.3 绕组尺寸的确定 |
| 3.4 短路特性计算 |
| 3.5 5kVA超导变压器的设计 |
| 3.5.1 电磁设计 |
| 3.5.2 骨架及电流引线设计 |
| 3.5.3 整体结构设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于分磁环的双饼线圈仿真分析 |
| 4.1 有限元法 |
| 4.2 有限元仿真软件 |
| 4.3 电磁仿真基础 |
| 4.3.1 麦克斯韦方程组 |
| 4.3.2 (?)-(?)幂次定律 |
| 4.3.3 JCB方程 |
| 4.3.4 (?)方程 |
| 4.3.5 分界面的衔接条件 |
| 4.4 基于分磁环的双饼线圈端部磁场优化研究 |
| 4.4.1 模型的建立 |
| 4.4.2 不同负载下分磁环对超导双饼线圈的影响 |
| 4.4.3 频率大小对分磁环的优化效果的影响 |
| 4.4.4 分磁环结构优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高温超导变压器仿真模型的建立 |
| 5.1 超导变压器电磁仿真模型的建立 |
| 5.2 高温超导变压器电磁仿真分析 |
| 5.2.1 同心式超导绕组耦合作用分析 |
| 5.2.2 铁芯-绕组耦合作用分析 |
| 5.2.3 基于分磁环的超导绕组交流损耗计算模型 |
| 5.3 基于分磁环的5kVA超导变压器的优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 超导变压器的实验研究 |
| 6.1 5kVA超导变压器样机的研制 |
| 6.1.1 铁磁材料的性能参数 |
| 6.1.2 线圈的绕制 |
| 6.2 临界电流的测量 |
| 6.2.1 临界电流测试平台的搭建 |
| 6.2.2 双饼线圈的临界电流测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）高温超导限流变压器暂态稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超导限流变压器研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 超导变压器仿真研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 超导带材抗短路冲击实验和高温超导限流变压器结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 第二代高温超导带材抗短路冲击特性研究 |
| 2.2.1 实验原理 |
| 2.2.2 实验样品及实验装置 |
| 2.2.3 单根超导带材样品抗短路冲击实验 |
| 2.3 125kVA超导限流变压器基本参数 |
| 2.4 125kVA超导限流变压器结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超导限流变压器短路故障时力磁热耦合分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 超导变压器等效电路模型 |
| 3.2.2 超导线圈磁热耦合分析 |
| 3.3 短路故障时刻电流特性 |
| 3.4 短路故障时刻磁场分布 |
| 3.5 短路故障时刻应力分布 |
| 3.6 失超及恢复过程温升变化规律 |
| 3.7 玻璃钢杜瓦安全性分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 超导限流变压器绕组雷电冲击电场分布及波过程分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 标准雷电波波形参数 |
| 4.3 变压器线圈等效电容计算 |
| 4.4 冲击电场的计算结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
（3）面向超导限流变压器的一种超导导体及其电磁特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 超导限流变压器的研究现状 |
| 1.3 超导导体研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 限流导体的结构设计 |
| 2.1 不锈钢骨架 |
| 2.2 导体层 |
| 2.2.1 超导带材的数量 |
| 2.2.2 超导带材的绕制螺距 |
| 2.3 限流导体的设计方案 |
| 2.3.1 超导带材的选择 |
| 2.3.2 设计方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 限流导体的临界电流 |
| 3.1 T-A算法 |
| 3.2 磁场分析 |
| 3.3 限流导体的临界电流仿真计算 |
| 3.3.1 单根超导带材的临界电流实验 |
| 3.3.2 限流导体的临界电流仿真 |
| 3.4 限流导体的临界电流测量实验 |
| 3.4.1 限流导体短样的制作 |
| 3.4.2 限流导体的临界电流实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 限流导体的抗冲击能力及其限流特性分析 |
| 4.1 交流冲击实验平台 |
| 4.1.1 交流冲击实验平台的搭建 |
| 4.1.2 交流冲击电流的验证 |
| 4.2 单根带材的交流冲击实验及限流特性 |
| 4.3 限流导体的交流冲击实验及限流特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）阻性直流高温超导限流器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高温超导材料现状 |
| 1.2.2 超导限流器的原理与分类 |
| 1.2.3 交流超导限流器的研究与发展 |
| 1.2.4 直流超导限流器的研究与发展 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第2章 YBCO高温超导带材特性研究 |
| 2.1 YBCO高温超导带材临界电流及各向异性 |
| 2.1.1 YBCO高温超导带材结构与参数 |
| 2.1.2 YBCO高温超导带材临界电流测量 |
| 2.1.3 磁场对YBCO高温超导带材临界电流的影响 |
| 2.1.4 基于有限元分析的YBCO带材临界电流计算 |
| 2.2 YBCO高温超导带材失超及恢复特性 |
| 2.2.1 高温超导带材失超及恢复实验与分析 |
| 2.2.2 高温超导带材失超过程的数值模型 |
| 2.3 不同绝缘材料对带材失超及恢复特性的影响 |
| 2.4 YBCO高温超导带材冲击耐受能力 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 阻性直流高温超导限流单元设计 |
| 3.1 阻性直流高温超导限流单元设计 |
| 3.2 无感线圈分析与比较 |
| 3.2.1 无感饼式线圈 |
| 3.2.2 无感螺管线圈 |
| 3.3 阻性直流高温超导限流单元试验 |
| 3.3.1 试验原理与方案 |
| 3.3.2 试验系统技术参数 |
| 3.3.3 限流单元临界电流实验 |
| 3.3.5 限流单元直流冲击试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 阻性直流SFCL在MMC直流系统的应用研究 |
| 4.1 MMC拓扑结构与工作原理 |
| 4.2 MMC短路故障暂态分析 |
| 4.2.1 短路故障机理 |
| 4.2.2 短路故障电流计算 |
| 4.3 RSFCL接入后柔性直流电网短路故障暂态分析 |
| 4.3.1 阻性直流高温超导限流器数学模型 |
| 4.3.2 RSFCL接入后柔性直流电网短路计算 |
| 4.4 MMC直流系统中R-SFCL设计研究 |
| 4.4.1 阻性直流高温超导限流器设计方法 |
| 4.4.2 不同R-SFCL设计方案对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于阻性直流SFCL的MTDC系统保护策略 |
| 5.1 R-SFCL的配置原则 |
| 5.2 基于RSFCL的直流保护策略 |
| 5.2.1 基于RSFCL的直流故障清除 |
| 5.2.2 仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）高温超导限流器限流特性实验测试与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 传统限流手段 |
| 1.1.2 超导限流器概况和分类 |
| 1.2 超导材料概况 |
| 1.2.1 超导基本特性 |
| 1.2.2 第二代高温超导材料 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 超导限流器结构设计 |
| 2.1 高温超导限流器拓扑设计 |
| 2.2 高温超导限流器的工作原理 |
| 2.3 双分裂电抗器设计 |
| 2.4 超导限流组件设计 |
| 2.4.1 超导限流组件分析 |
| 2.4.2 超导限流组件仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高温超导限流器仿真 |
| 3.1 超导限流器模型 |
| 3.2 数值模型 |
| 3.2.1 超导限流模块数值建模: |
| 3.2.2 电阻率模型 |
| 3.2.3 温度模型 |
| 3.2.4 阻抗分析法 |
| 3.3 超导限流器鲁棒性分析 |
| 3.4 超导限流器不同工况仿真分析 |
| 3.4.1 线路0°短路故障角 |
| 3.4.2 线路90°故障角 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高温超导限流器实验研究 |
| 4.1 临界电流测试 |
| 4.1.1 临界电流测试原理 |
| 4.1.2 临界电流测试平台 |
| 4.1.3 临界电流的测量步骤 |
| 4.1.4 临界电流测试结果 |
| 4.2 交流损耗测试 |
| 4.2.1 交流损耗测量方法 |
| 4.2.2 交流损耗实验原理 |
| 4.2.3 交流损耗测试平台 |
| 4.2.4 交流损耗实验步骤 |
| 4.2.5 交流损耗测试结果 |
| 4.3 限流率测试 |
| 4.3.1 限流率实验原理 |
| 4.3.2 限流率实验测试平台 |
| 4.3.3 限流率实验步骤 |
| 4.3.4 限流率实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）磁通约束型超导限流器的特性分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 限流器的发展与研究现状 |
| 1.2.1 固态限流器 |
| 1.2.2 超导限流器 |
| 1.3 课题拟研究的关键技术问题 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 磁通约束型超导限流器工作特性研究与样机实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 限流器的基本特性分析 |
| 2.2.1 等效电路 |
| 2.2.2 磁场特性分析 |
| 2.2.3 耦合度计算方法 |
| 2.3 400V/20A小容量样机设计 |
| 2.3.1 并联电感参数设计 |
| 2.3.2 保护电阻选型 |
| 2.3.3 开关控制系统搭建 |
| 2.4 样机的工作特性仿真分析 |
| 2.4.1 限流效果 |
| 2.4.2 电压分布 |
| 2.4.3 交流损耗 |
| 2.5 样机制作与实验验证 |
| 2.5.1 短路故障实验 |
| 2.5.2 电压分布实验 |
| 2.5.3 交流损耗分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 磁通约束型超导限流器工程样机实现方案探索 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铁心型限流器的电磁设计与性能研究 |
| 3.2.1 常规电磁设计方法 |
| 3.2.2 铁心型并联电感设计实例 |
| 3.2.3 铁心型并联电感的损耗评估与抑制 |
| 3.2.4 铁心型与空心型方案对比 |
| 3.3 失超型限流器方案及其电磁设计方法 |
| 3.3.1 失超型限流器工作原理 |
| 3.3.2 失超型并联电感带材并联根数简化计算方法研究 |
| 3.3.3 失超型限流器电磁设计方法 |
| 3.3.4 失超型与非失超型方案对比 |
| 3.4 磁通约束型超导限流器总体概念设计思路 |
| 3.4.1 磁通约束型超导限流器设计要点 |
| 3.4.2 磁通约束型超导限流器设计流程 |
| 3.4.3 设计思路总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 10kV/1.5kA磁通约束型超导限流器并联电感方案设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 限流器总体设计需求 |
| 4.3 工程级并联电感的线圈结构型式 |
| 4.4 并联电感带材选型及线圈绝缘设计 |
| 4.4.1 超导带材参数及工作温区选定 |
| 4.4.2 线圈绝缘设计 |
| 4.5 螺管型并联电感优化设计 |
| 4.5.1 螺管型结构电磁优化设计 |
| 4.5.2 多线圈并联均流策略 |
| 4.6 环形结构并联电感优化设计 |
| 4.6.1 环形结构均流特性分析 |
| 4.6.2 环形结构电磁优化设计 |
| 4.7 并联电感方案选定 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 10kV/1.5kA磁通约束型超导限流器总体概念设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 并联电感运行热稳定性分析 |
| 5.2.1 额定运行状态评估 |
| 5.2.2 热稳定性分析与校核 |
| 5.3 支撑结构设计与应力校核 |
| 5.3.1 支撑结构设计 |
| 5.3.2 应力校核 |
| 5.4 低温系统设计 |
| 5.4.1 电流引线设计 |
| 5.4.2 杜瓦漏热计算 |
| 5.4.3 制冷系统配置 |
| 5.5 附属电气部件选型 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 本文所做工作及成果 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 附录B 攻读博士学位期间参与的课题 |
（7）120kVA单相高温超导变压器绕组设计及稳态分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 高温超导变压器绕组结构设计 |
| 2.1 120kVA超导变压器基本参数 |
| 2.2 120kVA超导变压器绕组结构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 超导变压器绕组交流损耗仿真研究 |
| 3.1 H方法数学模型 |
| 3.2 单根超导带材交流损耗仿真 |
| 3.2.1 单根超导带材自场交流损耗分析 |
| 3.2.2 单根超导带材背景场交流损耗分析 |
| 3.2.3 单根超导带材总交流损耗分析 |
| 3.3 超导变压器绕组交流损耗仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超导变压器绕组电流分布 |
| 4.1 “场-路”耦合模型 |
| 4.2 绕组电流分布计算结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 超导变压器绕组带材抗短路冲击特性研究 |
| 5.1 实验原理 |
| 5.1.1 高温超导带材的失超 |
| 5.1.2 短路冲击电流对超导材料的影响 |
| 5.1.3 并联不锈钢带材对超导材料的保护作用 |
| 5.1.4 实验样品及实验装置 |
| 5.1.5 实验电路的连接 |
| 5.2 单根超导带材样品的抗短路冲击实验 |
| 5.3 单根超导带材并联不锈钢带材的抗短路冲击实验 |
| 5.4 两根超导带材并联的抗短路冲击实验 |
| 5.5 两根超导带材并联两根不锈钢带的抗短路冲击实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）高温超导复合导体及超导线圈的交流损耗研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 超导体交流损耗的国内外研究发展现状 |
| 1.3 超导线圈在超导电力设备中的研究发展现状 |
| 1.3.1 超导变压器的研究发展现状 |
| 1.3.2 超导限流器的研究发展现状 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 2 高温超导体交流损耗理论与建模 |
| 2.1 超导体基本理论 |
| 2.2 超导体基本模型 |
| 2.2.1 临界态模型 |
| 2.2.2 E-J幂次定律 |
| 2.2.3 Kim模型 |
| 2.3 交流损耗的分类 |
| 2.4 交流损耗的计算 |
| 2.4.1 交流损耗的求解原理 |
| 2.4.2 交流损耗的解析计算方法 |
| 2.4.3 交流损耗的数值计算方法-H公式法 |
| 2.4.4 均质化理论 |
| 2.5 临界电流测试原理 |
| 2.6 交流损耗测试原理 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 高温超导复合导体及超导线圈的交流损耗数值分析 |
| 3.1 超导单带的交流损耗计算与分析 |
| 3.1.1 单带交流损耗计算模型的建立 |
| 3.1.2 单带的传输损耗结果分析 |
| 3.1.3 单带的磁化损耗结果分析 |
| 3.1.4 单带的总的交流损耗结果分析 |
| 3.2 超导堆叠导体的交流损耗计算与分析 |
| 3.2.1 堆叠导体的传输损耗结果分析 |
| 3.2.2 谐波电流对堆叠导体交流损耗的影响 |
| 3.3 两双饼堆叠线圈的交流损耗计算与分析 |
| 3.3.1 两双饼堆叠线圈的建模 |
| 3.3.2 两双饼堆叠线圈的损耗结果分析 |
| 3.4 基于不同带材的六双饼混合堆叠线圈的损耗计算与分析 |
| 3.4.1 六双饼混合堆叠线圈的建模 |
| 3.4.2 六双饼混合堆叠线圈的损耗结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高温超导复合导体及超导线圈的交流损耗实验研究 |
| 4.1 超导单带及其构成的有感/无感堆叠体的损耗的实验研究 |
| 4.1.1 堆叠导体对比实验设置与测试方法 |
| 4.1.2 单带及有感/无感堆叠导体的临界电流测试及分析 |
| 4.1.3 单带及有感/无感堆叠导体的交流损耗测试及分析 |
| 4.2 Roebel电缆及其构成的无感堆叠导体的损耗的实验研究 |
| 4.2.1 实验设置与实验方法 |
| 4.2.2 计算方法与模型建立 |
| 4.2.3 Roebel及其构成无感堆叠体的临界电流测试及分析 |
| 4.2.4 Roebel及其构成无感堆叠体的交流损耗测试及分析 |
| 4.2.5 Roebel及其构成无感堆叠体的交流损耗计算及分析 |
| 4.2.6 股线间电流分布的均匀性对交流损耗的影响分析 |
| 4.3 超导线圈的交流损耗实验研究 |
| 4.3.1 超导线圈的规格参数与绕制 |
| 4.3.2 超导线圈的临界电流与损耗测试结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超导变压器绕组结构设计与损耗及失超检测方法研究 |
| 5.1 三相1 MVA/11 kV超导变压器绕组的损耗分析 |
| 5.1.1 超导变压器单相绕组建模 |
| 5.1.2 超导变压器单相绕组的损耗计算与结果分析 |
| 5.1.3 低压绕组匝间距对交流损耗的影响分析 |
| 5.2 6.5MVA/25 kV超导变压器绕组结构设计与损耗研究 |
| 5.2.1 超导牵引变压器绕组建模 |
| 5.2.2 绕组高度对绕组损耗的影响研究 |
| 5.2.3 短路阻抗对绕组损耗的影响研究 |
| 5.2.4 超导带临界电流性能对绕组损耗的影响研究 |
| 5.2.5 导磁环对绕组损耗的影响研究 |
| 5.3 面向超导变压器绕组的失超检测方法研究 |
| 5.3.1 新型高温超导线圈的失超检测方法研究 |
| 5.3.2 新型高温超导线圈失超检测方法的实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）高温超导电机的性能分析与结构优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 超导电机的国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 高温超导电机样机设计 |
| 2.1 电机形式的选择 |
| 2.1.1 超导材料应用位置选择 |
| 2.1.2 超导定子冷却方式选择 |
| 2.2 电磁结构设计 |
| 2.2.1 定子结构设计 |
| 2.2.2 转子结构设计 |
| 2.3 电磁结构参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于有限元软件的电机性能分析 |
| 3.1 超导电机的有限元分析基础 |
| 3.1.1 电机的二维电磁场基本理论 |
| 3.1.2 有限元的电磁分析概述 |
| 3.2 超导电机性能的电磁场计算 |
| 3.2.1 Ansoft Maxwell有限元软件介绍 |
| 3.2.2 高温超导电机的二维瞬态场的建模与设置 |
| 3.3 仿真结果的查看与分析 |
| 3.3.1 高温超导电机的空载特性 |
| 3.3.2 高温超导电机的负载特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超导绕组交流损耗的分析 |
| 4.1 交流损耗的产生机制及其分类 |
| 4.2 交流损耗的计算模型 |
| 4.2.1 交流损耗数值理论基础 |
| 4.2.2 常用的交流损耗计算模型 |
| 4.2.3 超导线圈交流损耗的数值计算 |
| 4.3 超导绕组交流损耗有限元计算 |
| 4.3.1 COMSOL软件简介 |
| 4.3.2 三维单绕组线圈有限元仿真计算 |
| 4.4 减少超导电机交流损耗的思路 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电机的优化 |
| 5.1 超导电机结构参数优化 |
| 5.1.1 齿槽参数对电机性能的影响 |
| 5.1.2 转子槽数对电机性能的影响 |
| 5.1.3 电机气隙对电机性能的影响 |
| 5.2 超导绕组排列方式的优化 |
| 5.2.1 超导绕组相对位置的优化 |
| 5.2.2 超导绕组旋转角度的优化 |
| 5.3 高温超导电机最终优化模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）6.6MVA高温超导牵引变压器电磁设计分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 超导材料简介 |
| 1.3 超导变压器简介 |
| 1.3.1 超导变压器优势 |
| 1.3.2 超导变压器发展现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 高温超导变压器结构设计 |
| 2.1 高温超导变压器分类 |
| 2.2 高温超导变压器基本原理 |
| 2.2.1 空载运行 |
| 2.2.2 负载运行 |
| 2.3 高温超导变压器基本计算 |
| 2.3.1 铁芯计算 |
| 2.3.2 绕组计算 |
| 2.3.3 运行电流计算 |
| 2.3.4 短路阻抗工程算法 |
| 2.3.5 变压器的热预算 |
| 2.4 320VA超导变压器模型及6.6MVA超导变压器设计参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 小型超导变压器的实验测试 |
| 3.1 实验准备 |
| 3.2 临界电流测试 |
| 3.2.1 临界电流测试原理 |
| 3.2.2 临界电流测试平台 |
| 3.2.3 超导变压器绕组临界电流测试 |
| 3.3 交流损耗测试 |
| 3.3.1 交流损耗测试方法 |
| 3.3.2 交流损耗测试平台 |
| 3.3.3 超导变压器绕组交流损耗测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超导变压器在COMSOL中的建模与仿真 |
| 4.1 超导变压器绕组临界电流计算 |
| 4.2 超导变压器绕组交流损耗解析估算 |
| 4.3 超导绕组交流损耗仿真模型 |
| 4.3.1 控制方程 |
| 4.3.2 均质化处理 |
| 4.3.3 超导变压器绕组模型 |
| 4.4 超导变压器仿真计算分析 |
| 4.4.1 铁芯对交流损耗的影响 |
| 4.4.2 绕组线圈交流损耗分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 以降低交流损耗为目标的导磁环研究 |
| 5.1 导磁环结构对交流损耗的影响分析 |
| 5.2 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、我国第一台高温超导变压器样机问世（论文参考文献）
- [1]基于分磁环的高温超导变压器绕组端部磁场优化研究[D]. 崔钰钊. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]高温超导限流变压器暂态稳定性分析[D]. 刘思聪. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]面向超导限流变压器的一种超导导体及其电磁特性研究[D]. 康强强. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]阻性直流高温超导限流器关键技术研究[D]. 姜喆. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [5]高温超导限流器限流特性实验测试与分析[D]. 秦汉阳. 北方工业大学, 2020(02)
- [6]磁通约束型超导限流器的特性分析与优化设计[D]. 严思念. 华中科技大学, 2020
- [7]120kVA单相高温超导变压器绕组设计及稳态分析[D]. 王腾岩. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [8]高温超导复合导体及超导线圈的交流损耗研究[D]. 宋文娟. 北京交通大学, 2019(01)
- [9]高温超导电机的性能分析与结构优化[D]. 王远. 北京交通大学, 2019(01)
- [10]6.6MVA高温超导牵引变压器电磁设计分析[D]. 吴爽. 北京交通大学, 2019(01)