The new concept of the 2G HTS superconducting transformer

• Autorzy: Wojtasiewicz G.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.5028

Warianty tytułu

PL

Nowa koncepcja transformatorów nadprzewodnikowych z taśm HTS 2G

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The new 2G HTS tapes with high critical current and high resistivity in the normal state allow to build low-cost transformers with high short-circuit strength for the low and medium power distribution substations. The authors consider that currently the best chance of building have transformers, which rated currents of their windings do not exceed or slightly exceed the critical current of used superconducting tapes. Such units could be the low or medium voltage transformers with power less than 10 MVA, where the high voltage winding can be made with single HTS tape while the low voltage winding can also be made of single HTS tape or two – three tapes connected in parallel. This eliminates the need of tape transposition or application of the Roebel’s cable. Superconducting transformers could stabilize the low or medium power network and increase the connectivity of renewable and dispersed energy sources. The article presents an analysis of the possibility of using the low and medium voltage superconducting transformers. Such units could be e.g transformers working with renewable energy sources.

PL

Nowe taśmy nadprzewodnikowe 2G HTS o wysokim prądzie krytycznym i wysokiej rezystywności w stanie rezystywnym pozwalają na budowę transformatorów o wysokiej odporności na zwarcia dla sieci dystrybucyjnych niskich i średnich energii. Obecnie największe szanse na budowę mają transformatory, których znamionowe prądy uzwojeń nie przekraczają lub nieco przekraczają wartości prądu krytycznego zastosowanych taśm nadprzewodnikowych. Takimi jednostkami mogą być transformatory niskiego lub średniego napięcia o mocy poniżej 10 MVA, gdzie uzwojenie wysokonapięciowe może być wykonane pojedynczą taśmą HTS, a uzwojenie niskonapięciowe może być również wykonane z pojedynczej taśmy HTS lub dwóch - trzech taśm połączonych równolegle. Eliminuje to konieczność transpozycji taśm a tym samym zastosowania kabla Roebel. Zastosowanie transformatorów nadprzewodnikowych mogłoby ustabilizować sieć energetyczną niskiego i średniego napięcia i zwiększyć zdolność łączeniową odnawialnych i rozproszonych źródeł energii.

Słowa kluczowe

EN

superconducting transformer; 2G HTS tape; transformer windings; parallel tapes; current distribution; power losser

PL

transformator nadprzewodnikowy; taśma HTS 2G; uzwojenia transformatorów; taśmy równoległe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2017
• Tom: Z. 277
• Strony: 43--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Wojtasiewicz G.

• Electrotechnical Institute, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Szczerbowski R.: Źródła energii rozproszonej oraz sieci smart grid w budownictwie przemysłowym niskoenergetycznym. INPE nr 161, 2013, s. 48-59.
• 2. Janowski T., Glowacki, B. A., Wojtasiewicz G., Kozak S., Kozak J., Kondratowicz-Kucewicz B., Majka M. and Wozniak M.: Fault Current Limitation in Power Network by the Superconducting Transformer Made of 2G HTS. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 21, no. 3, pp. 1413-1416.
• 3. Janowski T., Wojtasiewicz G.: Possibility of Using the 2G HTS Superconducting Transformer to Limit Short-Circuit Currents in Power Network. IEEE Trans. on Appl. Supercond., Vol. 22, No 3, 2012, article number: 5500904.
• 4. Turowski J.: Transformers – analysis, design and measurement. CRC Press, Boca Raton, London, New York 2013.
• 5. Kalsi S.S.: Applications of High Temperature Superconductors to Electric Power Equipment. IEEE Press, Wiley, 2011. DOI:10.1002/9780470877890.
• 6. Glasson D. N., Staines M. P., Jiang Z., and Allpress N. S.: Verification Testing for a 1 MVA 3-Phase Demonstration Transformer Using 2G-HTS Roebel Cable. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 23, no. 3, Art. no: 5500206.
• 7. Data from SuperPower Inc: superpower-inc.com
• 8. Wojtasiewicz G., Janowski T.: Straty mocy i sprawność transformatorów z uzwojeniami nadprzewodnikowymi wykonanymi z taśmy HTS 2G. Przegląd Elektrotechniczny, R. 90, nr 4/2014, s. 65-69.
• 9. Vysotsky V. S., Fetisov S. S., Zubko V .V.,. Zanegin S. Yu, Nosov S. S., Ryabov S. M., Bykovsky N. V., at all: Development and Test Results of HTS Windings for Superconducting Transformer With 1 MVA Rated Power. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 27, no. 4, Art. no: 5500105.
• 10. Tomczykowski J.: Sieci energetyczne pięciu największych operatorów. Energia Elektryczna, nr 5/2015.
• 11. Data from Sunpower Inc: sunpowerinc.com

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).