Problematika návrhu supravodivého trakčního transformátoru
Cíle projektu
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
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 8 (SGA02005GA-ST)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
102/05/0942
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Issue of design of superconducting traction transformer
Anotace anglicky
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.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
CEP - vedlejší obor
JE - Nejaderná energetika, spotřeba a užití energie
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20201 - Electrical and electronic engineering
20704 - Energy and fuels
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Navrhli jsme, matematicky modelovali a realizovali model supravodivého trakčního transformátoru se zdánlivým výkonem 5 kVA. Parametry transformátoru byly optimalizovány s ohledem na minimální ztráty. Transformátor je chlazen kapalným dusíkem pochlazeným
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2005
Ukončení řešení
31. 12. 2007
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
2. 5. 2007
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP08-GA0-GA-U/04:3
Datum dodání záznamu
16. 12. 2008
Finance
Celkové uznané náklady
4 544 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 544 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
4 544 tis. Kč
Statní podpora
4 544 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
Doba řešení
01. 01. 2005 - 31. 12. 2007