超导电缆

高温超导（High-Temperature Superconducting，HTS）电缆是前沿尖端技术，在全球范围内处于挂网示范，少量商业应用的阶段。HTS电缆的绝缘结构在整个 HTS 电缆中占有重要地位，为超导电缆的安全运行提供了保障。液氮浸渍聚丙烯层压纸（polypropylene laminated paper, PPLP）是一种广泛应用于高温超导电缆的绝缘结构，PPLP绝缘材料长期服役于高场强环境下，其化学组成和结构会发生一系列的变化导致绝缘性能下降。因此，研发PPLP绝缘劣化的机理及无损检测方法，对于提高高温超导电缆的绝缘可靠性、进而对保证电力电缆系统的安全可靠运行具有重要意义。

阐述了国内外超导电缆工程最新概况，详细介绍了超导电缆关键技术，重点分享了位于上海市的世界首条35kV公里级超导电缆示范工程的建设及运行情况，并针对超导电缆未来应用进行了展望。

近日，由南方电网深圳供电局牵头研制的我国首条三相同轴超导电缆在深圳福田中心区顺利通过大负荷测试，这也是国内首次直接连至用户的超导电缆开展大负荷实测。

本发明提出了一种高温超导单元交流损耗补偿测量装置，通过对补偿线圈中初、次级线圈的位置进行调节和采用高精度数字采集及处理，实现对超导单元在交变电流或变化磁场下交流损耗的实时准确测量。主要针对高温超导单元在交变电流或变化磁场下的交流损耗测量，适合各种不同的高温超导带材（一代高温超导材料 BSCCO，二代高温超导涂层导体 YBCO 和二硼化镁 MgB2 等），以及不同种类的超导电力装备（如超导电缆、超导磁体、超导限流器等）交流损耗的测量。 实施中，超导单元与补偿线圈的初级线圈串联在同一回路中，连接千安级交流电源；利用高精度数据采集仪在同一时钟下，同时采集三路电信号数据，包括：超导单元两端电压 Vs，次级线圈的电压 Vc 以及回路电流 I；补偿线圈的初级线圈采用具有高载流能力的单匝线圈结构，并设计有防涡流结构；超导单元的电流先通过罗科夫斯基线圈，然后经过数据转接线连接到数据采集卡上，保证了三路数据采集在同一时钟下同步输入；采用补偿线圈电机驱动定位系统，调节补偿线圈的位置，最后利用交流损耗补偿算法实时对超导单元电压进行自动补偿，实现超导单元交流损耗的快速准确测量。该交流损耗补偿测量算法包括以下步骤：(1) 调整初级线圈和次级线圈的位置，确定该位置下，初级线圈与所述次级线圈的互感 M；(2) 确定超导单元的端电压 Vs 和次级线圈的补偿电压 Vc；(3)判断端电压 Vs 与补偿电压 Vc 之差的相位与回路电流 I的相位是否相同；若相同则继续步骤(4)，若不同则返回步骤(1)；(4) 将 Vs-Vc 与 I 积分，计算输出交流损耗值。

近日，由南方电网深圳供电局牵头研制的我国首条三相同轴超导电缆在深圳福田中心区顺利通过大负荷测试，这也是国内首次直接连至用户的超导电缆开展大负荷实测。

2月22日，35千伏春漕超导3E346的设备主人通过高温超导电缆监测平台开展巡视，温度、振动等信号均未报警，超导电缆运行一切正常。截至这天，世界首条35千伏公里级超导电缆已在上海平稳运行了整整两个月，总计输送电能4618.6万千瓦时。

​8月18日12时30分，伴随着运行电流参数达到2160.12安培，世界首条35千伏公里级超导输电示范工程首次满负荷运行，刷新了我国商用超导输电工程最大实际运行容量的纪录。

随着夏季用电高峰期的临近，超导电缆将进入高负载阶段，国网上海市电力公司超导输电柔性团队通过系统评估与日常巡检“人机结合”的运维模式，重点查看液氮进出口温度、电缆通道温度、接头工井水位等参数，确保超导电缆安全可靠运行。

截至9月17日，位于上海市徐汇区的35千伏公里级超导电缆示范工程安全运行满1000天，累计实现连续无故障运行2.4万小时，为徐家汇商圈、上海体育馆等区域的4.9万户客户输送电量近4.9亿千瓦时。

12月22日，世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程在上海正式投运。这是国内新型电力系统建设领域一项重大核心技术突破，标志着我国超导输电应用迈入全球领先行列。