В статье проведен анализ существующих технических решений относительно использования высокотемпературных сверхпроводниковых кабелей в линиях электропередачи. Проанализированы особенности использования сверхпроводников в электрических распределительных сетях. Установлены преимущества использования высокотемпературных сверхпроводников в сравнении с низкотемпературными сверхпроводниками. Определено, что применение высокотемпературных сверхпроводников, благодаря повышенным критическим параметрам, обеспечивает повышение мощности линий электропередачи. Из проведенного анализа следует, что высокотемпературные сверхпроводниковые провода 2G поколения имеют лучшие эксплуатационные характеристики, соответственно их применение является более эффективным сравнительно с проводами 1G поколения. Рассмотрена схема трехфазной высокотемпературной сверхпроводниковой сети электропередачи с нейтральным проводом. Проанализированы условия работы трехфазной электросети с высокотемпературными сверхпроводниковыми кабелями. Определено, что использование двух жил высокотемпературного сверхпроводникового кабеля распределительной системы электропередачи обеспечивает повышение пропускной электрической мощности в распределительных электросетях. Соответственно, повышается эффективность передачи электроэнергии, а также уменьшаются потери мощности на переменном токе и эксплуатационные затраты. Показано, что применение реактора снижает требования к аппаратам защиты, облегчает работу электроустановок, в том числе генераторов электростанций, а также снижает стоимость оборудования распределительных электросетей. Сделан вывод, что наименьших потерь мощности в трехфазной системе распределенной электропередачи с использованием высокотемпературных сверхпроводниковых кабелей можно достичь при симметричном режиме работы нагрузки. Полученные результаты технического анализа могут быть использованы для разработки рекомендаций по усовершенствованию характеристик кабельных линий электропередачи.

In the article the technical analysis of existing constructive decisions concerning use of high-temperature superconducting cables is carried out. The features of the use of superconductors in electrical distribution networks are analyzed. The advantages of using high-temperature superconductors in comparison with low-temperature superconductors are established. It is determined that the use of high-temperature superconductors, due to the increased critical parameters, provides an increase in the power of transmission lines and energy saving. From the analysis it follows that high-temperature superconductor wires of 2G generation have better operational characteristics, respectively, their use is more efficient compared to wires of 1G generation. A scheme of a three-phase high-temperature superconducting power transmission network with a neutral wire is considered. The working conditions of a three-phase power network with high-temperature superconducting cables are analyzed. It is determined that the use of two cores of a high-temperature superconducting cable of a distributed power transmission system provides an increase in the throughput of electric power in distribution electric networks. Accordingly, the efficiency of electric power transmission is increased, as well as the loss of AC power and operating costs are reduced. It is shown that the use of the reactor reduces the requirements for protection devices, facilitates the operation of electrical installations, including generators of power plants, and also reduces the cost of distribution networks equipment. It is indicated that the smallest power loss in a three-phase distributed power transmission system using high-temperature superconducting cables can be achieved with a symmetrical load operation mode. The results of technical analysis can be used to develop recommendations for improving the characteristics of cable power lines.

У статті проведено аналіз існуючих технічних рішень щодо використання високотемпературних надпровідникових кабелів у лініях електропередачі. Проаналізовано особливості використання надпровідників у електричних розподільчих мережах. Встановлено переваги використання високотемпературних надпровідників у порівнянні з низькотемпературними надпровідниками. Визначено, що застосування високотемпературних надпровідників, завдяки підвищеним критичним параметрам, забезпечує підвищення потужності ліній електропередачі. З проведеного аналізу виходить, що високотемпературні надпровідникові проводи 2G покоління мають кращі експлуатаційні характеристики, відповідно їх застосування є більш ефективним порівняно з проводами 1G покоління. Розглянуто схему трифазної високотемпературної надпровідникової мережі електропередачі з нейтральним проводом. Проаналізовано умови роботи трифазної електромережі з високотемпературними надпровідниковими кабелями. Визначено, що використання двох жил високотемпературного надпровідникового кабелю розподіленої системи електропередачі забезпечує підвищення пропускної електричної потужності у розподільчих електромережах. Відповідно, підвищується ефективність передачі електроенергії, а також зменшуються втрати потужності на змінному струмі та експлуатаційні витрати. Зазначено, що застосування реактора знижує вимоги до апаратів захисту, полегшує роботу електроустановок, у тому числі генераторів електростанцій, а також знижує вартість обладнання розподільчих електромереж. Зроблений висновок, що найменших втрат потужності у трифазній системі розподіленої електропередачі з використанням високотемпературних надпровідникових кабелів можна досягти при симетричному режимі роботи навантаження. Отримані результати технічного аналізу можуть бути використані для розробки рекомендацій з удосконалення характеристик кабельних ліній електропередачі.