• 前言

• 第1章电力系统与限流保护技术背景

• 第2章高温超导限流器原理

• 第3章高温超导限流器装置与应用技术

• 第4章高温超导限流器的发展与应用趋势

本书完整讲述了各种利用高温超导体设计的电力系统短路故障电流限流器的原理、技术与应用。读者通过本书可以全面了解高温超导限流器这一新技术的不同工作或设计模式的原理、装置结构及其电力系统应用特性，也可以了解高温超导电力应用的基础原理与实际技术，以及电力系统限流与短路保护技术。

应用

电网规模日益扩大，互联程度日益增强，短路电流也随之增大，现有继电保护措施

面临瓶颈，常规限流器影响电能质量，超导限流器向现实生产力的转化显得非常迫切。

调查显示，国内超导技术主要掌握在北京云电英纳技术研发团队手中，其与百利机电集团合作研发的35K

V超导限流器已在云南普吉变电站挂网运行，并成功经受了3次人为短路故障的检验。220KV超导限流器也已研发成功，只待挂网运行。

从应用范围来看，超导限流器可安装于发电厂、输电网、变电站等场所。预计国内首先应用于变电站，尤其是220KV及以上的变电站。我们估计国内市场规模在1700亿-2800亿元，利润空间在600亿-1000亿元。

全称为超导故障电流限制器（SFCL），主要是利用超导体的超导态，正常态转变的物理特性，实现对故障短路电流的限制，提高电网的暂态稳定性。

20世纪伟大的科学成就之一就是发现了超导现象和制成了高温超导材料。在该领域工作的科学家们曾两度荣获诺贝尔物理奖。

超导是指某些物质在温度下降到某一温度Tc以下时，电阻变为零的现象。Tc称为该物质的转变温度或临界温度。具有超导功能的材料，当其温度T>Tc时，处于正常态，电阻不为零且服从一般的电阻规律；当T处于超导态的物体具有两个特性：电阻完全为零；完全抗磁性，即超导体内磁感应强度为零。上述特性可稳定保持和重复。这三点是国际上公认的检验物体是否超导的准则。

当超导体内通过的电流超过某一数值Ic时，超导体会由超导态变为正常态，Ic则称为临界电流。当外磁场强度超过某一数值Hc时，超导现象也会消失，Hc称为临界磁场。因此，要使物体处于超导状态，必须使其温度、外磁场强度、通过的电流分别在Tc、Hc、Ic以下，任何一个条件不具备，物体就会从超导态变为正常态。这一特性中的Ic成为用超导材料制造限流器的极好条件。

自从1911年荷兰物理学家昂尼斯发现汞在低温下的超导现象以来，科学家发现的低温超导材料已达8000多种。但由于Tc过低，实用价值不大。直到1986年，美国的柏诺兹和缪勒制造出高温超导材料（中国的赵忠贤等在1987年也制造出临界温度为100K的高温超导化合物），才使超导体有了实用的可能。高、低温超导材料临界温度的分界是77K（–196℃），低于该温度的超导体用液氦（He）冷却，高于该温度的超导体用液氮（N）冷却。液氦每升3美元、液氮每升6美分，价格相差50倍！高温超导材料的出现，使制造超导限流器的设想变成了现实。