DE2440949B1 - Testing current carrying capacity of superconducting cables - involves iron core premagnetisation in heavy transformer without additional equipment - Google Patents

Testing current carrying capacity of superconducting cables - involves iron core premagnetisation in heavy transformer without additional equipment

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DE2440949B1
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors

Abstract

The test is carried out using a heavy-current transformer comprising an iron core with an air gap, a field winding and a short-circuited winding formed by the test cable. With the short-circuited winding in a normal conducting state the iron core is premagnetized through the field winding. With the field current constant the short-circuited winding is brought to the superconducting state by lowering the coolant temperature, and the field current is then reduced to zero and a d.c. of reverse polarity is applied to the field winding. The d.c. used for the test must have positive and negative polarity alternately and a low harmonic content.

Description

Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht einmal darin, daß am Eisenkern eine Vormagnetisierungswicklung anzubringen ist und außerdem zusätzliche Einrichtungen zur Erzeugung und A major disadvantage of this process is, on the one hand, that a bias winding is to be attached to the iron core and also additional ones Facilities for generation and

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zur Prüfung der Strombelastbarkeit supraleitender Gleichstromkabel mittels eines Hochstromtransformators, der aus einem Eisenkern mit einem Luftspalt und einer supraleitenden Kurzschlußwindung als Prüfling und einer Erregerwicklung besteht, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß bei zunächst normalleitendem Kurzschlußkreis(1) der Eisenkern (2) über die Erregerwicklung (3) vormagnetisiert wird (Punkt 1, Fig. 2), dann bei konstantem Erregerstrom der Kurzschlußkreis (1) durch Absenken der Kühlmitteltemperatur in den supraleitenden Zustand gebracht wird, danach der Erregerstrom auf Null reduziert und anschließend die Erregerwicklung (3) mit einem umgepolten Gleichstrom beaufschlagt wird. Claim: Method for testing the current carrying capacity of superconductors DC cable by means of a high-current transformer, which consists of an iron core with an air gap and a superconducting short-circuit winding as the test item and there is an excitation winding, which means that at initially normal short circuit (1) of the iron core (2) via the excitation winding (3) is premagnetized (point 1, Fig. 2), then with a constant excitation current the Short circuit (1) by lowering the coolant temperature in the superconducting State is brought, then the excitation current is reduced to zero and then the field winding (3) is supplied with a polarity reversed direct current. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung der Strombelastbarkeit supraleitender Gleichstromkabel mittels eines Hochstromtransformators, der aus einem Eisenkern und einer supraleitenden Kurzschlußwindung als Prüfling und einer Erregerwicklung besteht. The invention relates to a method for testing the current-carrying capacity superconducting direct current cable by means of a high-current transformer, which consists of a Iron core and a superconducting short-circuit winding as the test item and an excitation winding consists. Bei Kabeln mit hoher Betriebsstromstärke werden hierfür Gleichströme bis zu mehreren 10 kA, wahlweise mit positiver und negativer Polarität und mit einem kleinen Oberwellenanteil benötigt. In the case of cables with high operating currents, direct currents are used for this up to several 10 kA, optionally with positive and negative polarity and with one small harmonic content required. Der Prüfstrom wird in einer Kurzschlußwindung, die von dem zu untersuchenden supraleitenden Kabel gebildet wird, transformatorisch erzeugt. Die supraleitende Kurzschlußwindung kann auch nur zum Teil aus dem zu prüfenden Kabel bestehen, beispielsweise wenn das Kabel nach Art einer Pipeline mit einer starren thermischen Isolierung ausgeführt ist, in der die beiden Kabel stränge eingezogen sind. Der restliche Teil der Kurzschlußwindung wird dann von einem flexiblen supraleitenden Kabel gebildet. The test current is in a short-circuit winding created by the test superconducting cable is formed, generated by a transformer. The superconducting one Short-circuit winding can also only partly consist of the cable to be tested, for example if the cable is in the form of a pipeline with rigid thermal insulation is executed, in which the two strands of cable are drawn. The rest of the part the short-circuit turn is then formed by a flexible superconducting cable. Zur Prüfung der Strombelastbarkeit von supraleitenden Gleichstromkabeln ist bereits eine Anordnung bekannt, die einen Hochstromtransformator darstellt, der aus einem Eisenkern mit einer normalleitenden oder supraleitenden Kurzschlußwindung (Prüfling) und einer Erregerwicklung mit hoher Windungszahl besteht. Für die sekundäre supraleitende Kurzschlußwindung ist eine Kältemaschine oder ein Vorratsbehälter mit einer Kryoflüssigkeit vorgesehen (Zeitschrift »ETZ-A«, Bd. 95, 1974, Heft 4, S. 238/239). For testing the current carrying capacity of superconducting direct current cables an arrangement is already known that represents a high-current transformer, that consists of an iron core with a normally conducting or superconducting short-circuit winding (Test item) and an excitation winding with a high number of turns. For the secondary superconducting short-circuit winding is a refrigeration machine or a storage container provided with a cryogenic liquid (magazine "ETZ-A", vol. 95, 1974, issue 4, Pp. 238/239). Ist die Sekundärwicklung verlustfrei, dann können mit dieser Anordnung Gleichströme in der Kurzschlußwindung transformatorisch erzeugt werden, wie aus dem Induktionsgesetz folgt: Danach ist für einen verlustfreien Stromkreis die Flußänderung Null, d. h., in der Anordnung bleibt der gesamte, mit der Sekundärwicklung verkettete Magnetfluß 2 unabhängig von der Magnetisierung des Eisenkerns konstant; speziell ist 92 = 0, wenn der Anfangswert KA des mit der Sekundärwicklung verketteten Flusses ebenfalls Null ist. Allgemein gilt für jeden Zeitpunkt Hier bedeutet d D ffi< die durch den Magnetisierungsstrom i0 = i, + i2 im Eisenkern bewirkte Flußändewl rung und L a2. die Streuinduktivität der supraleitenden Sekundärwindung. Jedem Gleichstromwert i auf der Primärseite des Transformators entspricht ein bestimmter Gleichstromwert i2 auf der Sekundärseite, der als Dauerstrom im Kurzschlußkreis fließt, solange dieser verlustlos bleibt und der Erregerstrom i1 konstant ist. Der Strom i2 berechnet sich für den Fall d 0KA = 0 nach Gleichung (1) zu Im allgemeinen ist die Geometrie und damit auch die Streuinduktivität des Kurzschlußkreises vorgegeben, so daß der gewünschte Maximalwert von i2 nur über d K und damit wegen der begrenzten Induktionsänderung durch Eisensättigung nur durch entsprechende Bemessung des Eisenquerschnittes des Transformatorkernes zu erreichen ist. Bei größeren Prüfströmen ergeben sich beachtliche Eisenquerschnitte, wie folgendes Beispiel zeigt: so beträgt der Mindestquerschnitt bei einem Prüfstrom von i2 = 60 kA und einer angenommenen Streuinduktivität Lo2. = 20 plH bei einer Kerninduktion Bk = 1,4 T Vorausgesetzt ist dabei, daß der Eisenkern nur in einer Hälfte der Magnetisierungskurve ausgesteuert wird.If the secondary winding is lossless, then with this arrangement direct currents can be generated in the short-circuit winding as a transformer, as follows from the law of induction: According to this, the change in flux is zero for a lossless circuit, that is, in the arrangement, the entire magnetic flux 2 linked to the secondary winding remains constant regardless of the magnetization of the iron core; in particular, 92 = 0 if the initial value KA of the flux linked to the secondary winding is also zero. Generally applies to any point in time Here d D ffi <the flux change caused by the magnetizing current i0 = i, + i2 in the iron core and L a2. the leakage inductance of the superconducting secondary winding. Each direct current value i on the primary side of the transformer corresponds to a certain direct current value i2 on the secondary side, which flows as a continuous current in the short-circuit circuit as long as it remains lossless and the excitation current i1 is constant. The current i2 is calculated for the case d 0KA = 0 according to equation (1) In general, the geometry and thus also the leakage inductance of the short-circuit circuit is specified so that the desired maximum value of i2 can only be achieved via d K and therefore only by dimensioning the iron cross-section of the transformer core due to the limited induction change due to iron saturation. Larger test currents result in considerable iron cross-sections, as the following example shows: the minimum cross-section for a test current of i2 = 60 kA and an assumed leakage inductance Lo2. = 20 piH with a core induction of Bk = 1.4 T A prerequisite is that the iron core is only controlled in one half of the magnetization curve. Eine wesentlich bessere Ausnutzung des Eisenkernes und damit eine kostengünstigere Ausführung läßt sich durchVormagnetisierung über eine spezielle, auf den Eisenkern aufgebrachte Wicklung erzielen. Dies setzt allerdings voraus, daß die Vormagnetisierung durch den Strom iv bei normalleitendem Kurzschlußkreis erfolgt (Aussteuerung des Eisenkernes in den oberen Teil der Magnetisierungskurve). Bei anschließend supraleitendem Kurzschlußkreis wird dann durch den Erregerstrom i1 bei konstantem Vormagnetisierungsstrom iv der Eisenkern vom Anfangswert 0vA bei i1 = O in der positiven Hälfte der Magnetisierungskurve bis zum Endwert 0E in der negativen Hälfte der Magnetisierungskurve ummagnetisiert. Dabei ändert sich der Kernfluß um ##k=#ka+#kE. (3) Für çKA= OKE ist es somit im Prinzip möglich, den gleichen Strom i2 bei halb so großen Eisenquerschnitt zu erzeugen wie ohne Vormagnetisierung, bzw. man erreicht bei vorgegebenem Kernquerschnitt eine Verdoppelung des Sekundärstromes i2. A much better utilization of the iron core and thus a cheaper design can be achieved by pre-magnetizing a special, achieve winding applied to the iron core. However, this presupposes that the premagnetization by the current iv with a normally conductive short circuit takes place (modulation of the iron core in the upper part of the magnetization curve). In the case of a subsequent superconducting short-circuit, the excitation current i1 at constant bias current iv the iron core from the initial value 0vA at i1 = O in the positive half of the magnetization curve up to the final value 0E in the negative half of the magnetization curve. This changes the Core flow by ## k = # ka + # kE. (3) For çKA = OKE it is possible in principle to do the same Generate current i2 with half the iron cross-section as without premagnetization, or one achieves a doubling of the secondary current with a given core cross-section i2.
DE2440949A 1974-08-27 1974-08-27 Testing current carrying capacity of superconducting cables - involves iron core premagnetisation in heavy transformer without additional equipment Withdrawn DE2440949B1 (en)

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CN104714136A (en) * 2015-04-09 2015-06-17 国家电网公司 Method for calculating square wave carrying capacity of AC power cables

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103616588A (en) * 2013-11-27 2014-03-05 国网浙江省电力公司舟山供电公司 Method for determining carrying capacity and temperature field of submarine cable
CN104714136A (en) * 2015-04-09 2015-06-17 国家电网公司 Method for calculating square wave carrying capacity of AC power cables

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