超導輸電技術的原理及比較優勢
2015-07-06
超導輸電技術是利用高密度載流能力的超導材料發展起來的新型輸電技術，超導輸電電纜主要由超導材料、絕緣材料和維持超導狀態的低溫容器構成，圖1和圖2分別是常溫電絕緣和低溫電絕緣的超導輸電電纜的示意圖。
由于超導材料的載流能力可以達到100-1000A/mm2（大約是普通銅或鋁的載流能力的50-500倍），且其傳輸損耗幾乎為零（直流下的損耗為零，工頻下會有一定的交流損耗，約為0.1~0.3W/kA.m）。
因此，超導輸電技術具有顯著的優勢，主要可歸納為：
（1）容量大。一回±800kV的超導直流輸電線路的傳輸電流可達10-50kA，輸送容量可達1600-8000萬千瓦，是普通特高壓直流輸電的2-10倍。
（2）損耗低。由于超導輸電系統幾乎沒有輸電損耗（交流輸電時存在一定的交流損耗），其損耗主要來自循環冷卻系統（對于交流輸電也是如此），因此其輸電總損耗可以降到常規電纜的25%~50%。
（3）體積小。由于載流密度高，超導輸電系統的安裝占地空間小，土地開挖和占用減少，征地需求小，使利用現有的基礎設施敷設超導電纜成為可能。
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