Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Общая физика >> Электричество и магнетизм | Популярные заметки
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Первое ВТСП устройство - для РАО "ЕЭС"
19.07.2001 16:15 | Русский Переплет
    

Энтузиазм, вызванный открытием высокотемпературных сверхпроводников, не в последнюю очередь был связан с перспективой близкого эффективного внедрения ВТСП-устройств в электроэнергетику. За рубежом такой прорыв уже очевиден - проект экспериментальной линии электропередач в Детройте, 180-метровый кусок ВТСП кабеля в действующей электросети в Дании, активность японских фирм в разработке сверхпроводящих генераторов и трансформаторов, токовводы для ЯМР-томографов и Большого адронного коллайдера, ограничители аварийных токов в действующей электросети в Швейцарии и многое другое. А как обстоят дела в России?

О разработках ВТСП ограничителя токов в интересах РАО "ЕЭС" рассказал ПерсТ'у начальник отдела криогенных установок ИСФТТ РНЦ "Курчатовский институт" профессор Виктор Ефимович Кейлин.

Если говорить не о далеких, какими являются линии электропередач, а ближайших возможных применениях ВТСП в энергетике, то такими без сомнения являются быстродействующие токоограничители. Потребность в них - велика. Токоограничитель позволяет увеличить пропускную способность сети (раз) и значительно упростить требования к стоящему за ним механическому или другого типа размыкателю (два). Предложено много типов сверхпроводящих токоограничителей - как самодействующих, так и срабатывающих от систем обнаружения короткого замыкания. Существующие размыкатели - медленные, и это одна из причин необходимости их замены.

В предложенных типах ВТСП токоограничителей (как на активном сопротивлении, так и на индуктивном) используется переход сверхпроводника в нормальное состояние. Это снижает быстродействие ограничителя и приводит к медленному восстановлению сверхпроводящего состояния, т. е. готовности принять новый токовый удар. Существует лишь один тип ограничителя, лишенный этих недостатков и к тому же автоматически действующий. Это - ограничитель с подмагничиванием магнитопровода. Сверхпроводящая обмотка поддерживает магнитопровод в намагниченном состоянии. В ждущем режиме индуктивность системы мала пока не произойдет короткое замыкание и через силовую обмотку не пойдет ток большой амплитуды. При этом магнитопровод выходит из насыщения, индуктивность возрастает, ограничивая переменный ток в сети.

Достоинство конструкции с магнитопроводом состоит в том, что обмотка всегда остается в сверхпроводящем состоянии, и реально работает в режиме постоянного тока (что немаловажно для сверхпроводника, не любящего переменный ток). Испытанная нами модель такого ограничителя показывает, что его срабатывание происходит очень быстро, в первую четверть периода после наступления короткого замыкания.

Конечно, и у такого ограничителя есть свои недостатки. Главный из них - громоздкость, связанная с магнитопроводом. К слову, в конструкции используются даже два магнитопровода - по одному на каждую фазу переменного тока. Тем не менее, мы остановились на этой конструкции: в России большое количество железа никого не пугает, зато еще "младенческий" ВТСП проводник будет находиться в комфортных условиях. Большинство фирм за рубежом работают с ограничителями, срабатывающими при переходе в нормальное состояние.

Такое решение мы приняли после всестороннего обсуждения совместно со специалистами ведущего института РАО "ЕЭС" - АО ВНИИЭлектроэнергетики. В первую очередь, в обсуждениях принимал участие первый заместитель директора ВНИИЭ профессор Юрий Гевондович Шакарян. Общее мнение - такое устройство может использоваться не только для ограничения токов, но и для плавного изменения нагрузки в сети.

Первые контакты с проф. Шакаряном у нас состоялись год назад, и этот год мы использовали для трудного поиска источника финансирования разработки конструкции и изготовления опытно-промышленного образца ограничителя (мощностью до 1 МВт и напряжением 1 кВ).

Насколько мне известно, Минатом уже открыл финансирование для ВНИИНМ, и там началась подготовка участка для изготовления ВТСП ленты. РАО "ЕЭС" будет финансировать нас (Курчатовский институт и ВНИИЭ) через Фонд технологического развития Минпромнауки. Подача заявки в этот Фонд оказалась связана с большим числом бюрократических трудностей, так что мы смогли справиться с множеством необходимых бумаг только недавно. Бумаги пошли в Фонд, где они (если процедура будет стандартной) должны "вариться" не менее 3 месяцев. Так что реально работы начнутся, думаю, с начала 2002 года.

Образец будет испытан по полной программе на стендах ВНИИЭ, а затем, возможно, и в действующей системе Мосэнерго.

Потребность в токоограничителях значительна. Они должны стать неотъемлемой частью всех электрических сетей. В случае успеха можно рассчитывать на солидный портфель заказов.


Экспресс-бюллетень "ПерсТ" (Перспективные Технологии - наноструктуры, сверхпроводники, фуллерены)

Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования