Issue of design of superconducting traction transformer
Project goals
The purpose of this project is development of the superconducting traction transformer with a capacity 1 - 8 MVA and primary voltage 25 kV. The losses in these transformers are less than one tenth of losses in the conventional Cu transformers. The superconducting transformers have smaller weight, are more compact and without environmental hazard. The efficiency depends on stray fields, which are given by form of the winding and ferromagnetic core. These are computer simulated using the numerical finiteelements method to minimize losses and experimentally tested. Also, the efficiency depends on parameters of the tape superconductor. Since, in general, the critical current increases with a decreasing temperature, an optimum cooling system for liquid nitrogen subcooling to 66 K is to be developed. Next, transient phenomena and over-current behavior and protection by the superconducting fault current limiters are studied and tested.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 8 (SGA02005GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
102/05/0942
Alternative language
Project name in Czech
Problematika návrhu supravodivého trakčního transformátoru
Annotation in Czech
Podstatou navrhovaného projektu je výzkum vysokoteplotních supravodivých transformátorů s kapacitou 1 až 8 MAV a primárním napětím 25 kV, které jsou vhodné pro trakční aplikace. Ztráty v těchto transformátorech jsou menší než desetina ztrát v klasickýchs Cu vinutím. Navíc jsou až o polovinu lehčí a menší a jsou ekologicky nezávadné. Protože účinnost takového transformátoru závisí na jeho rozptylovém poli, které je dané tvarem vinutí a feromagnetického jádra, budou tyto parametry numericky modelovány metodou konečných prvků s cílem minimalizovat ztráty energie a pak experimentálně ověřovány. Dále účinnost závisí na parametrech použitého supravodiče. Jelikož obecně kritické proudy supravodičů rostou s klesající teplotou, řeší se v projektu návrh a realizace kryogenní čássti a chladícího systému, který dále zvýší účinnost transformátoru podchlazením lázně kapalného dusíku až na teplotu okolo 66 K. Dále se řeší chování transformátoru při přechodových stavech a nadproudech a jejich omezení
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
We have designed, numerically modeled and realized model of superconducting traction transformer with apparent power of 5 kVA. Transformer parameters were optimized with respect to minimum losses. Transformer is cooled using liquid nitrogen subcooled wit
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2005
Realization period - end
Dec 31, 2007
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 2, 2007
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP08-GA0-GA-U/04:3
Data delivery date
Dec 16, 2008
Finance
Total approved costs
4,544 thou. CZK
Public financial support
4,544 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 544 CZK thou.
Public support
4 544 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JA - Electronics and optoelectronics
Solution period
01. 01. 2005 - 31. 12. 2007