Streszczenie
Nadprzewodnikowy ogranicznik prądu dla sieci średniego napięcia składa się z 4 modułów połączonych szeregowo. W skład każdego modułu ogranicznika wchodzą 3 współosiowe uzwojenia: miedziane – 36 zwojów i 2 nadprzewodnikowe po 10 zwojów nawinięte 4 równoległymi taśmami SF12050. Pierwsze uzwojenie nadprzewodnikowe połączone jest równolegle z uzwojeniem miedzianym, drugie uzwojenie nadprzewodnikowe jest zwarte. Nadprzewodnikowy ogranicznik prądu jest chłodzony ciekłym azotem (77,4 K).
Opis
Nadprzewodnikowe ograniczniki prądów zwarciowych (SFCL – superconducting fault current limiter) są jednymi z obiecujących urządzeń dla sieci elektrycznych. Poziom prądów zwarciowych może 20-krotnie przewyższać poziom prądów znamionowych. Nadprzewodnikowe ograniczniki prądu zastosowane w sieciach średniego i wysokiego napięcia mogą obniżyć poziom prądów zwarciowych do 5-krotności prądu znamionowego. Nadprzewodnikowy ogranicznik prądu dla sieci średniego napięcia składa się z 4 modułów połączonych szeregowo. W skład każdego modułu ogranicznika wchodzą trzy współosiowe uzwojenia. Pierwsze uzwojenie, włączone w szereg z zabezpieczanym obwodem jest wykonane z miedzi. Uzwojenie miedziane ma 36 zwojów. Każdy moduł ma dwa uzwojenia, po 10 zwojów, nawinięte 4 równoległymi taśmami drugiej generacji SF12050 (SuperPower Inc.) z nadprzewodnika wysokotemperaturowego YBCO. Grubość/szerokość taśmy SF12050 wynosi: 0,00005 m /0,012 m. Rezystancja taśmy w stanie rezystywnym w temperaturze 77,4 K = 0,311 W /1 mb. Prąd krytyczny taśmy SF12050 w polu własnym i w temperaturze 77,4 K = 300 A.
Pierwsze uzwojenie nadprzewodnikowe połączone jest równolegle z uzwojeniem miedzianym, drugie uzwojenie nadprzewodnikowe jest zwarte. Nadprzewodnikowy ogranicznik prądu umieszczony jest w kriostacie o pojemności 350 dm3 i chłodzony techniką w kąpieli ciekłego azotu (77,4 K).
Główne parametry SFCL dla sieci średniego napięcia to: wysokość SFCL= 0,42 m, średnica wewnętrzna uzwojenia Cu = 0,5596 m, grubość uzwojenia Cu = 0,0798 m, średnica = wewnętrzna uzwojeń HTS = 0,454 m, grubość uzwojeń HTS = 0,0064 m, liczba modułów = 4, wysokość modułu = 0,0585 m, liczba zwojów Cu /moduł = 36, liczba zwojów HTS /moduł = 10+10, prąd znamionowy SFCL = 0,66 kA, napięcie w stanie wyczekiwania = 0,75 V, spodziewany udar prądowy bez SFCL = 20 kA, ograniczony udar prądowy = 5 kA, napięcie (maks.) w stanie ograniczania/ moduł = 7,5 kV/1,875 kV, maks. czas ograniczania = 0,08 s.
Aspekty innowacyjne
1.) Koncepcja modułowa pozwala na budowanie ograniczników na różne napięcia w zależności od liczby zastosowanych modułów.
Spadek napięcia na ograniczniku w stanie wyczekiwania i straty elektryczne są bliskie zeru dzięki zastosowaniu dodatkowego uzwojenia nadprzewodnikowego połączonego równolegle z uzwojeniem miedzianym.Zalety
1.) Ograniczanie udaru prądowego.
2.) Możliwość budowania ograniczników na różne napięcia w zależności od liczby zastosowanych modułów.
Pomijalnie mały spadek napięcia na ograniczniku i straty elektryczne w stanie wyczekiwania.
Stan zaawansowania
- testowane w skali półtechnicznej, gotowe do demonstracji
Uwagi dot. stanu zaawansowania
• testowane w skali półtechnicznej, gotowe do demonstracji
Prawa własności intelektualnej
- chronione prawem autorskim
Typ oczekiwanej współpracy
- porozumienie handlowe z pomocą techniczną
Rodzaj poszukiwanego partnera
Producent urządzeń elektrycznych
Obszary działalności partnera
Aparatura łączeniowa, urządzenia elektryczne, sieci elektroenergetyczne
Nakłady
500 000 PLN
Wielkość zatrudnienia
5
Czas potrzebny do uruchomienia produkcji
6 miesięcy
Potencjalni odbiorcy
Sieci elektroenergetyczne
Wielkość rynku
brak danych
