1 超导变压器电磁设计的要点
1)磁场与环流
与常导变压器比较,在超导变压器设计中,漏磁场及环流是需要特别考虑的两个问题。在常导变压器中,漏磁场达0.2~0.3T;并绕导线通过适当换位,加上绕组电阻限制环流的作用,环流可控制在允许范围内。但在超导变压器中,漏磁场尤其是其径向分量,降低绕组中的临界电流并增加交流损耗;而且超导材料的零电阻特性使得绕组限制环流的能力极低,绕组各支路间漏电抗微小的不平衡可能引起相当大的环流。环流的存在一方面增加绕组的交流损耗;另一方面使得漏磁场分布不均匀,从而降低临界电流。环流的较准确计算建立在漏磁场分析的基础上。因此,超导变压器的电磁设计应涉及漏磁场计算内容。
2)短路阻抗
漏抗和漏磁场分布有关,而绕组的安匝分布决定漏磁场分布。为了降低漏磁场,超导变压器的安匝分布比较稀疏,换言之,绕组的匝间、层间或饼间的气隙相对较大,考虑到一,二次侧绕组采用不同形式,高、低压绕组磁势沿轴向分布不均匀,由此产生的横向磁场对漏抗的影响不能忽略。这样,漏抗计算不能简单套用常导变压器的方法。