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UPS系统在超导电力系统中的应用.docx
资料介绍
UPS系统在超导电力系统中的应用
引言
超导电力系统（超导电缆、超导限流器、超导储能、超导变压器）是未来电网的重要发展方向，利用超导材料的零电阻特性实现电能的超低损耗传输和存储。超导电力系统对供电可靠性的要求极为特殊：超导设备需在低温（液氮77K或液氦4.2K）条件下运行，制冷系统需持续供电以维持超导状态，任何供电中断都可能导致超导设备失超，从超导态转变为正常态，产生巨大的焦耳热，可能损坏设备。超导UPS的特殊性在于：制冷系统需不间断供电，超导UPS的备电时间需覆盖制冷系统备用制冷机的启动时间，通常为5~15分钟；超导设备的失超保护系统需在供电中断时快速动作，保护超导设备不受损坏；超导UPS的容量需覆盖制冷系统的功率（通常为超导设备额定容量的2%~5%）。本文从超导电力系统的供电需求出发，系统阐述超导UPS的技术要求和解决方案。
超导电力系统供电需求
制冷系统
超导电力系统的制冷系统（低温制冷机或液氮/液氦循环系统）需持续供电，维持超导设备的工作温度。制冷系统UPS的容量需按制冷机的额定功率计算，考虑制冷机的启动电流（5~7倍额定电流）。制冷系统UPS的备电时间需≥15分钟，覆盖备用制冷机的启动时间，确保在制冷系统故障时超导设备不会失超。
失超保护系统
超导设备的失超保护系统需在超导设备失超时快速动作，释放存储的磁能或电能，保护超导设备不受损坏。失超保护系统UPS需在供电中断时保持运行，在失超发生时快速动作，UPS的容量需覆盖失超检测系统、保护开关和能量泄放系统的供电需求，切换时间0ms。
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