Wpływ temperatury na pracę nadprzewodnikowego ogranicznika prądu dla sieci średnich napięć

• Autorzy: Kozak Sławomir , Majka Michał , Kozak Janusz

Warianty tytułu

EN

Influence of Temperature on the Operation of the Superconducting Fault Current Limiter for Medium Voltage Networks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nadprzewodnikowy ogranicznik prądu dla sieci średniego napięcia chłodzony z wykorzystaniem kriochłodziarki, sfinansowany przez NFOŚiGW oraz NCBiR, w ramach projektu: GEKON2/O2/267193/13/2015, testowany był Instytucie Elektrotechniki. Do budowy tego ogranicznika wykorzystana została wysokotemperaturowa taśma nadprzewodnikowa II generacji – SF12100. W tym ograniczniku istnieje możliwość zmiany roboczej temperatury pracy. Przeanalizowana została praca ogranicznika w trzech temperaturach: 72 K, 80 K i 86 K, w których dokonane zostały eksperymentalne próby zwarciowe oraz niższych temperaturach: 38 K, 51 K, 66 K i w temperaturze ciekłego azotu: 77,4 K. Można zwiększyć wielokrotnie prąd roboczy poprzez obniżenie temperatury pracy ogranicznika. Dla temperatur początkowych powyżej 51 K maksymalna temperatura taśmy nadprzewodnikowej w chwili wyłączenia prądu zwarciowego przez zewnętrzny wyłącznik (t = 0,08 s) nie przekracza 290 K. Dla temperatur powyżej 51 K w przypadku badanego ogranicznika można rozważać zwiększenie czasu ograniczania prądu. Wydłużenie czasu pracy ogranicznika zwiększy maksymalną temperaturę taśmy nadprzewodnikowej i wydłuży czas schładzania ogranicznika po ograniczeniu zwarcia.

EN

The superconducting fault current limiter (SFCL) for medium voltage networks cooled using a cryocooler was financed by NFOŚiGW and NCBiR, under the project: GEKON2 / O2 / 267193/13/2015, and was tested in the Electrotechnical Institute. The 2nd generation high temperature superconductor (HTS) tape – SF12100 was used to build this SFCL. In this limiter it is possible to change the operating temperature. The limiter operation was analyzed at three temperatures: 72 K, 80 K and 86 K, in which the experimental short-circuit tests were made and at lower temperatures: 38 K, 51 K, 66 K, and at liquid nitrogen temperature: 77,4 K. The operating current can be increased many times by lowering the limiter's operating temperature. For initial temperatures above 51 K, the maximum temperature of the superconducting tapes when the short-circuit current is switched off by an external switch (t = 0,08 s) does not exceed 290 K. For temperatures above 51 K, the current limitation time can be increased. Extending the limiter's operating time will increase the maximum HTS tape temperature and extend the limiter's cooling time after limiting the short-circuit.

Słowa kluczowe

PL

nadprzewodnikowy ogranicznik prądu; SFCL; wysokotemperaturowa taśma nadprzewodnikowa II generacji; HTS

EN

superconducting fault current limiter; SFCL; 2nd generation high temperature superconductor tape; HTS

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2020
• Tom: Z. 281
• Strony: 39--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr., wz.

Twórcy

autor

Kozak Sławomir

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Elektrotechniki i Elektrotechnologii, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Majka Michał

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Elektrotechniki i Elektrotechnologii, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Kozak Janusz

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Elektrotechniki i Elektrotechnologii, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• 1. Majka M., Kozak J., Kozak S., Wojtasiewicz G., Janowski T.: Design and Numerical Analysis of the 15 kV Class Coreless Inductive Type SFCL. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 25 , no. 3, pp. 5601005, 2015.
• 2. Kozak J., Majka M., Kozak S., Janowski T.: Design and Tests of Coreless Inductive Superconducting Fault Current Limiter. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 22, no. 3, pp. 5601804, 2012.
• 3. Kozak J., Majka M., Janowski T., Kozak S.: Design and Development of the First Polish Superconducting Fault Current Limiter for MV Distribution Systems. Physics Procedia vol. 36, pp. 845-848, 2012.
• 4. Kozak J., Majka M., Kozak S.: Experimental Results of a 15 kV, 140 A Superconducting Fault Current Limiter. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 27, no. 4, pp. 5600504, 2017.
• 5. Majka M., Kozak J., Kozak S.: HTS Tapes Selection for Superconducting Current Limiters. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 27 , no. 4, pp.5601405, 2017.
• 6. Majka M., Kozak S.: Zastosowanie taśm I i II generacji do budowy nadprzewodnikowych ograniczników prądu. Przegląd Elektrotechniczny, nr 5, s. 183-185, 2009.
• 7. Data from Superpower Inc: superpower-inc.com.
• 8. Shen B., Li J., Geng J., Fu L., Zhang X., Li Ch., Zhang H., Dong Q., Ma J., Coombs T. A.: Investigation and comparison of AC losses on stabilizer-free and cooper stabilizer HTS tapes. Physica C: Superconductivity and its applications, Volume: 541, pp. 40-44, 2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).