1、课题名称：三相交流高温超导电缆的研制及并网运行试验

编号：2002AA306154

完成情况：2005年完成

2、课题名称：三相交流高温超导电缆的研制及并网运行试验

编号：2004AA306110

完成情况：2005年完成

3、课题名称：三相交流高温超导电缆系统的进一步完善及并网运行试验

编号：2005AA306120

完成情况：2005年完成

4、课题名称：高温超导电缆实际运行系统试验及性能测试

编号：2006AA03Z207

完成情况：2008年完成

5、课题名称：220kV/800A高温超导限流器的研究与开发

编号：2006AA03Z234

完成情况：正在进行中

6、课题名称：冷绝缘超导电缆的关键技术研究

编号：2007AA03Z209

完成情况：2009年完成

7、课题名称：普吉变电站超导电力设备系统并网运行关键技术

编号：2009AA03Z228

完成情况：正在进行中

主要项目简介

1、超导电缆
    超导电缆是使用超导材料作为导体的电力电缆，具有截面小、损耗低和传输容量大的优点，是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径，可极大地降低输电成本。云电英纳2001年立项启动35kV/2kA超导电缆项目，该项目得到科技部863计划和北京市重大科技计划等的支持。
    2004年4月，由云电英纳研制的三相35kV/2kA超导电缆系统在昆明普吉变电站并网运行，这是中国第一组、世界第三组并网运行的超导电缆，并且在运行电压、载流容量上优于当时已经并网运行的美国和丹麦的高温超导电缆，标志着我国超导电力应用技术跻身世界前列。
    在项目研制过程中，创新性地发明了一系列新技术，如在热绝缘超导电缆中采用了双层液氮回流冷却结构，提高了冷却效果；首次采用组合式绕制方法，降低了超导线在绕制电缆过程中的机械损伤，大大提高了超导电缆制造的质量。该项目共申请专利14项，11项已获授权。
    2005年2月28日由北京市科委主持召开了项目鉴定会，其中有三位院士参加的鉴定委员会认为“本项目完成的‘三相35kV/2kA超导电缆系统’为我国第一组试用并网运行的超导电缆系统，使用国产高温超导线材制造，其电压等级和输电容量均高于国际已实现并网运行的超导电缆，其综合技术水平处于国际先进。作为我国首组并网运行的超导电缆系统，产生了很好的示范性效果。”该项目入选“2004年国内十大科技新闻”。2006年12月，该项目获得云南省科学技术一等奖和中国电力科学技术奖一等奖。2009年，超导电缆入选首批“国家自主创新产品”。
    目前，该组电缆已运行近6年，累计送电逾8亿千瓦时，是世界上并网运行时间最长、输电量最多的超导电缆。近期超导电缆将首先在以下几个方面获得突破性应用：
（1） 城市密集居住区，摩天大厦，常规电缆容量不够，没有更大安装电缆的空间时；
（2） 金属冶炼设备等大电流、短距离、小空间的应用中；
（3） 电站和变电站内大电流传输母线；
（4） 电力需求迅猛发展的大城市，要求的供电容量不断扩大，由于城市的拥挤和开挖成本高昂，无法扩大电缆铺设范围时，借助超导电缆，可在原有管道内更换，使供电容量提高3-5倍。

2、超导限流器
    超导限流器是应用超导技术限制短路电流，以使电网安全稳定运行的高新技术电力设备。2004年云电英纳正式立项并开始前期调研，在先后完成一台原理样机和三台试验样机的基础上，2008年1月7日，35kV/90MVA超导限流器挂网样机在云南普吉变电站成功实现并网试运行，成为目前世界上挂网运行的电压等级最高、容量最大的超导限流器，其研制和挂网运行成功标志着我国在超导限流器技术发展和投入实际电网运行方面成为了世界第一。在此基础上，更高电压等级的220kV超导限流器已完成系统设计，处于设备制造阶段，该项目得到“十一五”863计划支持。
    在项目研制过程中，取得了一系列自主创新成果，解决了一直以来困扰饱和铁心型超导限流器的体积重量大、稳态阻抗难以下降等难题，掌握了饱和铁心型超导限流器关键技术，如采用交直流绕组松耦合结构、三相六铁心布局、铁心不等截面设计、直流励磁绕组及其控制系统等，将超导限流器技术推进到实用化水平，使之成为能够实现工业产品的较理想选择。目前已申请16项专利（其中1项PCT国际专利已进入美国、欧洲、日本和韩国），6项已获授权。2009年，云电英纳研制的超导限流器被认定为北京市自主创新产品。
    2009年4月10日，“35kV/90MVA超导限流器”通过了严陆光、余贻鑫院士等7位国内知名电力专家组成的专家委员会的技术鉴定，鉴定认为“该限流器是目前世界上挂网运行电压等级最高、容量最大的超导限流器，处于同类限流器的国际领先水平。”
    为了检验超导限流器在系统发生三相短路故障时的技术性能是否满足要求，2009年7月20日，成功对其进行了一系列在线人工短路限流试验。试验测试数据显示，接入超导限流器后对抑制系统短路电流效果显著，达到设计要求；限流电抗器直流控制系统在电网短路及重合闸时动作配合及控制逻辑正确。
    经过实际三相短路试验的考验以及近两年的安全挂网运行，验证了超导限流器良好的限流效果和长期运行的安全稳定性，这标志着超导限流器技术已经进入了实用化阶段。
    与其它目前或可以预见的将来可以实现的限流技术相比，超导限流设备具有损耗低、系统压降低、不影响运行方式和降低系统造价等独特的优势，被认为是解决高压电网短路故障电流限制问题较理想的设备。超导限流器对优化电网设计、保证电力质量、稳定系统电压、提高电网安全性等多方面都具有不可比拟的独特优势。此外，超导限流器具有稳态低阻、限流高阻的智能特性，将在智能电网建设中发挥重要作用。随着超导限流器性能的逐步提高和制造成本的下降，其应用范围必将不断扩大，从而产生良好的社会和经济效益。

在国内外主要刊物上发表论文情况
1. 超导电缆技术的发展及应用前景, 新材料产业，2004年第7期
2. 多层导体超导电缆的交流输电特性，低温物理学报，2005年第5期
3. 30m-35kV/2kA高温超导电缆制冷系统, 低温与超导，2005年第4期
4. 中国第一组超导电缆并网运行试验, 低温物理学报，2005年第5期;
5. 35kV/2kA高温超导电缆系统现场安装、调试和运行缺陷分析, 低温与超导，2006年第4期;
6. 基于支持向量机的超导限流器故障电流模式识别研究, 哈尔滨工程大学学报, 2006年第z1期
7. 饱和铁心型超导限流器氧化锌压敏电阻的电压抑制实验研究, 高电压技术，2007年第9期
8. 35kV/90MVA挂网运行超导限流器结构与性能介绍, 稀有金属材料与工程, 2008年S4期
9. Investigation of The Transmission Losses in HTS Cables, European Conference on Applied  Superconductivity，Sep,2003
10. China’s 30m 35kV/2kV ac HTS power Cable project, Supercond. Sci. Technol. 17 No 5;
11. Introduction of China’s First Live Grid Installed HTS Power Cable System, IEEE Transactions on Applied Superconductivity. Vol.15,No.2, June 2005
12. The Reliability and Quench Process of Superconductor Cable, IEEE Transactions on Applied Superconductivity. Vol.15,No.2, June 2005
13. Experimental 35kV/121MVA Superconducting Cable System Installed at Puji Substation in South China Power Grid. ICEE, July 2005
14. Development of Saturated Iron Core HTS Fault Current Limiters. IEEE Transactions on Applied Superconductivity,Vol17,No2, June 2007
15. Live-grid operation of superconducting cable and superconducting fault current limiter, CIGRE 2008
16. Manufacturing and Test of a 35kV/90MVA Saturated Iron-core Type Superconductive Fault Current Limiter for Live-grid Operation，IEEE Transactions on Applied Superconductivity,Vol12,No3, June 2009
17. A Nontrivial Factor in Determining Current Distribution in an ac HTS Cable–Proximity Effect. SCIENCE CHINA, Vol.53 No.4: 1–7, April 2010

项目/课题负责人简介：