超導電力裝置的特點(diǎn)及國際發(fā)展動(dòng)態(tài)
　　隨著(zhù)大城市用電負荷的日益增加，高壓架空線(xiàn)深入城市負荷中心又受到許多因素的影響。因此，往往需要采用地下電纜將電能輸往城市負荷中心。在這種情況下，采用高溫超導輸電電纜有明顯的優(yōu)勢，是解決大容量、低損耗輸電的一個(gè)重要途徑。但是，由于超導繞組必須運行在液氦或液氮溫區，同時(shí)又因超導繞組電流密度大，給電機的設計、制造和運行帶來(lái)一系列新的技術(shù)問(wèn)題。例如，大電流密度和高磁場(chǎng)的超導電機繞組設計和電磁計算，超導繞組的阻尼屏蔽結構，超導繞組的穩定性和失超保護，超導繞組低溫容器的真空絕熱和密封技術(shù)，超導繞組冷卻技術(shù)，以及高速旋轉下冷卻介質(zhì)輸運技術(shù)等都需要研究和解決。
　　在超導電力裝置方面，國外研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)主要是高溫超導限電纜、高溫超導限流器、超導儲能裝置、高溫超導變壓器、高溫超導電動(dòng)機以及無(wú)功功率補償用的高溫超導同步發(fā)電機等。
　　1.高溫超導電纜
　　高溫超導電纜采用無(wú)阻和高電流密度的高溫超導材料作為載流導體，具有載流能力大、損耗低和體積小的優(yōu)點(diǎn)，其傳輸容量將比常規電纜高3~5倍，而電纜本體的焦耳熱損耗幾乎為零。雖然在交流運行狀態(tài)下，它也存在磁滯、渦流等損耗，即交流損耗，但超導電纜只要超過(guò)一定長(cháng)度后，即使考慮到低溫冷卻和終端所需的電能消耗，其輸電損耗也將比常規電纜降低20%~70%。另外，高溫超導電纜是采用液氮作冷卻介質(zhì)，在結構上還可以使其磁場(chǎng)集中在電纜內部，從而防止對環(huán)境的污染。同時(shí)，液氮冷卻的高溫超導電纜不會(huì )有漏油污染環(huán)境和發(fā)生火災的隱患。
　　迄今為止，所研制的超導同步發(fā)電機只是轉子勵磁繞組采用超導線(xiàn)圈，電機的定子繞組一般仍然采用常規的銅繞組。這是因為電機的定子繞組是在50Hz工頻下運行的，而超導體在交流運行條件下存在交流損耗。日本自1988年開(kāi)始進(jìn)行超導同步發(fā)電機研究，已研制出一臺勵磁繞組采用NbTi超導線(xiàn)繞制的70MVA超導同步發(fā)電機。這臺電機采用超臨界氦冷卻，并于1997年成功地進(jìn)行了試驗。原計劃準備在這基礎上進(jìn)一步研制200MVA超導同步發(fā)電機，但至今未進(jìn)行。