[发明专利]电感与电阻复合型超导电抗器

权利要求书

1.一种电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：包括：

超导电感线圈部，包括一超导电感线圈(1)，超导电感线圈(1)的绕线骨架(2)，用于安装固定超导电感线圈(1)的上支撑板(3)、下支撑板(4)，所述上支撑板(3)与下支撑板(4)通过联接螺杆(5)连接；

超导无感线圈部，包括一超导无感线圈(6)，超导无感线圈(6)的绕线骨架(7)，用于安装固定超导无感线圈(6)的上支撑板(8)、下支撑板(9)，所述上支撑板(8)与下支撑板(9)通过联接螺杆(10)连接；

还包括低温杜瓦部件(12)，所述低温杜瓦部件上方设有密封盖板(13)，所述超导电感线圈部和超导无感线圈部均完全浸泡在低温杜瓦部件(12)内的低温制冷剂中，且所述超导电感线圈部和超导无感线圈部通过联接螺杆(11)连接固定后，再通过另一联接螺杆(14)安装固定在密封盖板上；低温制冷剂的进液管道(18)与低温制冷剂的出液管道(19)分别设置在所述密封盖板(13)上，并伸入至低温杜瓦部件(12)内部，同时与位于低温杜瓦部件(12)外部的低温制冷系统相连，组成低温制冷剂循环制冷回路，用于冷却超导电感线圈(1)与超导无感线圈(6)；

还包括超导二元电流引线部件（16），所述超导二元电流引线部件（16）安装固定在密封盖板（13）上的低温绝缘套管（15）内，其下部位于低温杜瓦部件(12)的内部，上部与低温绝缘套管（15）相连；所述超导电感线圈（1）通过超导过渡导线（17）与超导无感线圈（6）串联相连后，再与超导二元电流引线（16）的下部相连，超导二元电流引线(16)的上部还与位于低温杜瓦部件(12)外部的交流或直流电网系统相连。

2.根据权利要求1所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导电感线圈(1)和超导无感线圈(6)均由BSCCO、YBCO或MgB₂超导导线绕制而成。

3.根据权利要求1所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导过渡导线(17)为由BSCCO、YBCO或MgB₂超导导线构成的超导长导线；所述超导二元电流引线(16)的上部为由铜或银导线构成的长导线，下部为由BSCCO、YBCO或MgB₂超导导线构成的超导长导线。

4.根据权利要求1所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导电感线圈(1)的绕线骨架(2)和超导无感线圈(6)的绕线骨架(7)均为圆环形结构或跑道形结构。

5.根据权利要求1所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导电感线圈(1)为具有阶梯形横截面的螺线管线圈，或为具有长方形横截面的螺线管线圈。

6.根据权利要求5所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述具有阶梯形横截面的螺线管由若干个具有不同内直径、相同外直径的螺线管单元重叠构成，位于螺线管端部的螺线管单元的内直径最大，并依次向螺线管中部递减；所述具有长方形横截面的螺线管线圈由若干个具有相同内直径、相同外直径的螺线管单元重叠构成；所述具有长方形横截面的螺线管线圈的端部还可以安装分磁器(20)，以减小端部区域的垂直超导导线表面的磁场分量，进而增大螺线管线圈的临界电流，减小螺线管线圈的运行能量损耗；所述分磁器(20)为由硅钢片、矽钢片、非晶合金等高磁导率材料构成的圆盘薄片或圆环薄片。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导无感线圈(6)由两根超导导线并行绕制而成，其中一根超导导线正向绕制螺线管单元(21)，另一根超导导线反向绕制螺线管单元(22)；所述正向绕制的螺线管单元(21)和反向绕制的螺线管单元(22)的同名端相连；其中，所述无感线圈的电阻为正向绕制的螺线管单元(21)的电阻和反向绕制的螺线管单元(22)的电阻之和。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导无感线圈(6)安装在超导电感线圈(1)的外面，并利用具有圆盘薄片结构的分磁器(20)屏蔽超导电感线圈(1)产生的磁场对超导无感线圈(6)的电阻大小的影响，进而实现超导电感线圈(1)和超导无感线圈(6)相互独立的电感与电阻复合型超导电抗器。

9.根据权利要求1至7任一项所述的电感与电阻复合型超导电抗器，其特征在于：所述超导无感线圈(6)安装在超导电感线圈(1)的内腔的中间位置，超导电感线圈(1)产生的磁场作为超导电感线圈(1)的背景磁场；调整超导无感线圈(6)的安装方向，改变超导电感线圈(1)产生的磁场对超导无感线圈(6)的电阻大小的影响，进而实现超导无感线圈(6)受到超导电感线圈(1)的磁场影响的电感与电阻复合型超导电抗器。