Методика выбора эффективных конструктивно-технологических решений для системы криогенного обеспечения сверхпроводящих кабельных линий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.03, кандидат наук Глушаев Алексей Владимирович

• Глушаев Алексей Владимирович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Глушаев Алексей Владимирович

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1. Выбор и обоснование задач и методики исследования

1.1 Сверхпроводниковые линии передачи электроэнергии

1.2 Эксплуатационные и конструктивные особенности сверхпроводниковой кабельной линии

1.3 Система криогенного обеспечения сверхпроводникового кабеля

1.4 Описание структуры тепловой нагрузки на систему криогенного обеспечения ВТСП кабельной линии

1.5 Теоретические основы численного моделирования физических процессов в криогенных ВТСП системах

1.6 Выбор и обоснование темы исследования и экспериментальной методики

ГЛАВА 2. Математическое и программное обеспечение численного эксперимента

2.1 Задачи численного эксперимента

2.2 Физическая модель системы криостатирования ВТСП кабеля

2.3 Математическая модель системы криостатирования ВТСП кабеля

2.4 Программное обеспечение вычислительного эксперимента

ГЛАВА 3. Численные исследования режимов работы систем криостатирования ВТСП кабеля при различных начальных и граничных условиях

3.1 Проверка достоверности математической модели криостата ВТСП кабеля

3.2 Выбор и обоснование оптимальной температуры криостатирования ВТСП кабеля, работающего на постоянном токе

3.3 Выбор и обоснование оптимальной температуры криостатирования ВТСП кабеля, работающего на переменном токе

3.4 Сравнение энергоэффективности втсп кабельных линий постоянного и

переменного тока

Заключение

Список литературы

Приложение А

Публикации автора по теме диссертации

Author publications on the PhD thesis

Тексты публикаций

Реферат

Общая характеристика диссертации

Актуальность темы.

Эффективность транспортирования электроэнергии к потребителю являются одним из главных приоритетных направлений развития в электроэнергетике XXI века. Повышаются требования к экологичности и экономии энергоресурсов на всех этапах производства и передачи электроэнергии. С этой целью разработаны и постепенно внедряются кабельные линии на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Распространение такого рода технологии ожидается в ближайшем будущем, поскольку цена на ВТСП проводник постепенно снижается, совершенствуется конструкция криостатов, в частности вакуумной изоляции, повышается технологическая культура и появляются новые технологические решения, которые сокращают капитальные и эксплуатационные затраты при криостатировании ВТСП кабельных линий. Данная диссертационная работа направлена на повышение инженерного уровня обеспечения процессов проектирования сверхпроводящих кабельных линий за счёт анализа и учета всех аспектов, которые определяют энергоэффективность, экономичность и рентабельность кабельной линии. Большинство работ в этом направлении выполнена специалистами в области электротехники, задачей которых является создание кабельных линий с наименьшими затратами ВТСП проводников, тем самым повысить плотность передаваемой электроэнергии. В условиях роста срока эксплуатации кабеля негативное влияние эксплуатационных затрат на рентабельность такого способа транспортирования электроэнергии может быть значительным. Поэтому при проектировании кабельных линий необходимо учитывать не только капитальные, но и эксплуатационные затраты, в частности стремится к снижению затрат на криостатирование системы. Данная работа посвящена обоснованию и методическому обеспечению поиска таких решений,

например, связанных со снижением плотности передаваемого тока при повышении температуры криостатирования.

Для использования сверхпроводящего оборудования необходима отлаженная система криогенного обеспечения (СКО), которая способна поддерживать температуру сверхпроводника на заданном уровне. Сложность и высокая цена эффективных СКО сдерживает широкое распространение сверхпроводниковых кабельных линий на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП КЛ) в электросети. Как правило, СКО в качестве теплоносителя используют жидкий азот, что связано с его физическими свойствами: высокой диэлектрической прочностью, широким диапазоном температур при котором сохраняется недогретое состояние в условиях повышенного давления, высокой теплоёмкостью, низкой стоимостью и пожаробезопасностью.

Замена криоагента (жидкий азот, кипящий при температуре 77 К) теплоносителем (недогретый жидкий азот, температура которого может опускаться до 64 К), позволяет значительно повысить допустимую плотность электрического тока в сверхпроводящем материале. Повышение плотности электрического тока позволяет уменьшить вес и стоимость кабеля. Но по мере снижения температурного уровня растёт тепловая нагрузка на СКО и затраты энергии на криостатирование ВТСП КЛ. Чрезмерное потребление энергии в СКО, связанное с относительно низким температурным уровнем отвода теплоты от недогретого теплоносителя, может серьезно снизить конкурентоспособность ВТСП КЛ по сравнению с альтернативными технологиями передачи электроэнергии. Выбор и обоснование оптимального значения рабочей температуры ВТСП КЛ, выполненный с учётом компактности и эффективности СКО, является одной из наиболее актуальных проблем коммерциализации ВТСП кабелей.

На сегодняшний день большинство ВТСП кабелей используют для криостатирования недогретый жидкий азот, температура которого может быть снижена до уровня ТА = 65 К. Использование минимально возможного, с технической точки зрения, температурного диапазона основано на том, что

максимальное переохлаждение проводника обеспечивает высокую пропускную способность ВТСП лент, в свою очередь уменьшает количество использованного ВТСП материала и затраты на изготовление кабеля. Однако при выборе минимально возможного уровня криостатирования ВТСП материала растут капитальные и эксплуатационные затраты связанные СКО.

Сфера ВТСП материалов вышла из области опытных образцов в промышленность, поэтому начинают действовать рыночные механизмы, регулирующие спрос, предложение и уровень цен. Увеличение спроса на ВТСП материалы стимулирует рост предложения этих материалов на рынке. Расширяется список производителей ВТСП материалов, что неизбежно приводит к постепенному падению цен на материалы. Снижение цены погонного метра ВТСП материала делает более вероятным использование инженерных решений, в которых затраты на изготовление единицы длины кабеля могут быть существенно больше, чем в настоящее время. Такое увеличение затрат при изготовлении кабеля позволит снизить плотность тока ВТСП материала, что в свою очередь позволит повысить уровень криостатирования ВТСП кабеля. Увеличение температурного уровня ожидаемо приведет к резкому улучшению показателей энергоэффективности системы криогенного обеспечения. Разработка научно обоснованной методики для учета всех аспектов развития рынка энергоносителей, криогенного оборудования и ВТСП материалов, и обеспечивающей поиск энергоэффективных и рентабельных в хронологической перспективе технологических и конструктивных решений являются целью данного диссертационного исследования.

Степень разработанности темы исследований.

Изначально кабельная индустрия была направлена на использование НТСП проводника (4,5 К). Технико-экономический анализ показал, что сверхпроводящие линии, работающие на таком температурном уровне криостатирования, становятся рентабельными только при передаче гигантских объёмов энергии, превышающих 1 ГВт. Так как на практике такие линии не востребованы, то работы в области

транспортирования электроэнергии при помощи низкотемпературных сверхпроводников постепенно затихли. Большой скачок развития сверхпроводниковой индустрии дало появление ВТСП проводников с более высокой критической температурой (-100 К). Значительное увеличение температуры криостатирования сверхпроводящих линий электропередач позволило на порядок снизить затраты энергии при работе криогенного рефрижератора при сохранении всех преимуществ сверхпроводимости, что дало толчок к коммерциализации. Но цена на проводник остается достаточно высокой. Поэтому в настоящее время все проекты разрабатываются для температур более низких, чем критические параметры сверхпроводников (-70К), так как в этом случае требуемое количество ВТСП материала уменьшается.

Разработкой ВТСП кабелей занимаются лаборатории, университеты и компании разных стран: ВНИИКП (Россия), ОАО "НТЦ Электроэнергетики" (Россия), Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского (Россия), LeTourneau University (США), Energy to Power Solutions (E2P) (США), Sumitomo Electric Industries (Япония), Innopower Superconducting Power Cable Company (Китай), Nexans (Франция), LS Cable & System (Южная Корея) и др. Разработкой систем криогенного обеспечения для кабелей занимаются такие компании, как Air Liquide, Linde, CryoMech, Stirling cryogenics, ПАО «КриогенМаш», Московский Авиационный Институт и др. В результате работы над проектами производились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Опубликованные результаты исследования представляют собой итоги инженерных расчётов, выполненных для конкретных технических решений. В основном такие исследования направлены на оптимизацию энергетических характеристик либо конструкции криостата и силового ВТСП кабеля для уменьшения потерь энергии при её транспортировке. Основные усилия исследований были направлены на снижение подвода теплоты в низкотемпературную зону за счёт улучшения технологии изготовления и применения новых технических решений. Аналогичное внимание было уделено вопросам повышения эффективности оборудования криогенного обеспечения, прежде всего рефрижераторных систем. Исследования в

этой области направлены на улучшения эффективности узлов криогенной установки и повышения ресурса работы. При этом позитивное влияние дальнейшего повышения температуры криостатирования осталось без внимания исследователей.

За последние годы увеличился темп роста внедрения ВТСП технологий в электрическую сеть, тем самым снижая цену на проводник. Это даёт предпосылки для исследований энергоэффективности эксплуатации кабеля при температурах близких к критической. Уже сегодня можно ставить вопрос о постепенном переводе ВТСП кабелей на более высокие температуры криостатирования. Однако, это создаёт дополнительные проблемы, поскольку все предыдущие достижения в исследовательской деятельности не пригодны к использованию в полном объёме, так как были привязаны к температуре тройной точки азота. Таким образом, для снижения потерь при передаче энергии необходимо совершенствовать научную базу и совершенствовать методы исследования, используя различные подходы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика выбора эффективных конструктивно-технологических решений для системы криогенного обеспечения сверхпроводящих кабельных линий»

Цель работы.

Разработка научно обоснованной методики выбора энергоэффективных и рентабельных решений для линий электропередач на основе высокотемпературных сверхпроводящих материалов.

Задачи работы.

Для выполнения поставленной цели исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить обзор специализированной литературы по теме исследований и систематизировать информацию о способах криостатирования ВТСП кабеля.

2. Разработать и верифицировать математическую модель системы криогенного обеспечения линии электропередачи на основе высокотемпературных сверхпроводящих материалов.

3. Разработать и верифицировать методику выбора оптимальных конструктивно технологических решений при проектировании сверхпроводящих линий передачи электроэнергии.

4. Отработать методику выбора оптимальных конструктивно технологических решений при проектировании сверхпроводящих линий передачи электроэнергии в режиме вычислительных экспериментов с разными условиями однозначности.

Научная новизна работы.

1. Разработана и верифицирована математическая модель системы криогенного обеспечения (СКО) линии электропередачи на основе высокотемпературных сверхпроводящих материалов, учитывающая генерацию теплоты при передачи тока, подвод теплоты через тепловое ограждение, по токовводам, от насоса теплоносителя, выделение теплоты при движении теплоносителя по каналам криостата.

2. Установлены зависимости величины тепловой нагрузки и потребляемой мощности системы криогенного обеспечения от выбора температурного уровня криостатирования ВТСП кабельной линии.

3. Предложена, обоснована и отработана методика оценки эффективности новых проектов ВТСП кабельных линий с учетом технико-экономических, теплофизических и энергетических показателей.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Предложена, обоснована и отработана методика выбора оптимальных решений при проектировании ВТСП линии электропередач с учетом технико-экономических, теплофизических и энергетических показателей.

2. Разработана и верифицирована математическая модель криостата ВТСП кабеля и программное обеспечение для её реализации.

3. Результаты исследования внедрены в производство на научно-исследовательском предприятии АО «НИИЭФА».

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика предпроектного анализа и выбора общих конструктивно технологических решений ВТСП кабельных линий с различной передаваемой мощностью, длиной и конструкцией.

2. Зависимости значений тепловой нагрузки и потребляемой мощности системы криогенного обеспечения от температурного режима криостатирования ВТСП кабельной линии.

3. Зависимости величины капитальных и эксплуатационных затрат от конструктивных решений, использованных при изготовлении ВТСП линии передачи электроэнергии.

Апробация работы.

Материалы докладывались на 7 научных конференциях:

XLVI Научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО -2017 г.; VI Конгресс молодых ученых (КМУ) - 2017 г.; VII Конгресс молодых ученых (КМУ) - 2018 г.; XLVШ научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО - 2019 г.; IX Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» - 2019 г.; XLIX научная и учебно-методическая конференция ИТМО - 2020 г.; IX Конгресс молодых ученых (КМУ) - 2020 г.

Достоверность научных достижений.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается тем, что при построении математической модели криостата ВТСП кабеля использованы общепризнанные законы, базы данных и апробированные методики. Численный эксперимент, проведенный на предложенной математической модели, показал хорошее согласование с экспериментальными данными, показанными в научных публикациях.

Внедрение результатов работы.

Результаты диссертационной работы были внедрены в научную и проектную деятельность АО «НИИЭФА». Имеющиеся разработки были использованы в ходе выполнения НИР: «Разработка высокотемпературных сверхпроводящих систем вывода энергии энергоблоков электростанций».

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 4 научных статьи, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 1 статья в журнале, включенном в базу цитирования Scopus.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованной литературы из 129 наименований. В общий объем диссертации входит 152 страниц основного машинописного текста, 61 рисунка и 19 таблиц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, отмечена степень разработанности темы, сформулированы научные задачи исследования, цель работы, научная новизна, научные положения диссертации, теоретическая и практическая ценность работы.

В первой главе проведен краткий обзор современной литературы в области проектирования сверхпроводниковых кабельных линий на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП КЛ). Описаны существующие конструкции ВТСП кабелей и способы их криостатирования.

Диссертационное исследование направлено на разработку научно-обоснованной методики поиска энергоэффективных и рентабельных технологических и конструктивных решений для линий электропередач на основе высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Большинство работ в этом

направлении выполнена специалистами в области электротехники, задачей которых является создание кабельных линий с наименьшими затратами ВТСП проводников, тем самым повысить плотность передаваемой электроэнергии. В условиях роста срока эксплуатации кабеля негативное влияние эксплуатационных затрат на рентабельность такого способа транспортирования электроэнергии может быть значительным. Поэтому при проектировании кабельных линий необходимо учитывать не только капитальные, но и эксплуатационные затраты, в частности стремится к снижению затрат на криостатирование системы. Данная работа посвящена обоснованию и методическому обеспечению поиска таких решений.

Для оценки энергоэффективности системы криогенного обеспечения (СКО) ВТСП кабеля необходимо определить величину тепловой нагрузки. Тепловая нагрузка на СКО является сложным многокомпонентным параметром ВТСП линии электропередач, которая складывается из распределенных и локальных источников теплоты. Величину тепловой нагрузки определяет не только использованные технические решения в области ВТСП оборудования, но и температурный уровень криостатирования сверхпроводящего материала. В области криогенных температур даже незначительное снижение температуры криостатирования (например, на 10 К) сопровождается существенным увеличением мощности потребляемой системой криогенного обеспечения. Теплофизические свойства теплоносителя постепенно изменяются по длине из-за нагрева от тепловой нагрузки, что усложняет построение физической модели объекта исследования.

Обзор научной литературы показал, что существующие методы и методики анализа переноса теплоты и массы в каналах ВТСП кабелей применимы к решению частных задач и не пригодны для использования во всех остальных случаях, либо выполнены с использованием недоступных для применения пакетных решений. Исходя из этого, были предложены собственные математические решения, опирающиеся на уже накопленный опыт исследований в этой области.

Во второй главе описана предлагаемая математическая модель и программное обеспечение для реализации. Криостат ВТСП кабеля это элемент

конструкции, образующий канал движения криогенного теплоносителя в котором расположен ВТСП кабель. Физическая модель криостата представлена на рисунке 1. Криостат вместе с кабелем можно условно разделить на элементарные участки, в пределах которых можно допустить постоянство теплофизических свойств теплоносителя и тепловых потоков. В простейшем случае можно рассматривать процессы, протекающие уже в охлажденной криогенной системе. Тогда в начальный момент времени т=0 энтальпия и давление потока теплоносителя на всех участках кабеля ВТСП равны.

P=i

h

i=1

q

1 изл

¿su

qac I ---1

JJHHSZ|sssssss

I I I I

I---1.

I I I I

i=n

qi=n Pi=n

jsssipsssss

4x

hi=n

L

Рисунок 1 - Физическая модель криостата ВТСП кабеля.

Продвигаясь по трубопроводу теплоноситель нагревается за счёт подвода теплоты. По длине кабеля происходит разогрев и изменение теплофизических свойств теплоносителя. Для моделирования процессов переноса теплоты и массы в криостате ВТСП кабеля использовано уравнение энергии в одномерном виде (1).

дк

р— = -q + q (1)

дт w уv (1)

w7dh

где Цм = --количество теплоты переносимое теплоносителем;

Чу = Яизп + Час + ЧтРен — распределенные источники подвода теплоты (излучение за счёт переменного тока и трения жидкости о стенки канала) по длине кабеля.

Для оценки гидравлический потерь используется эмпирическая формула Дарси-Вейсбаха (2).

^ = (2) Всю тепловую нагрузку на СКО ВТСП кабеля необходимо отвести с помощью криогенного рефрижератора. Минимальное значение потребляемой рефрижератором мощности можно оценить, использовав идеальный цикл Карно. Соотношение отведенной тепловой нагрузки и затраченной мощности определяет коэффициент полезного действия рефрижератора на заданном температурном уровне (3):

Т

Лсаг гр гр (3)

Т0 - Тх

Для сравнения производительности реальной криогенной установки с идеальной возможно использования критерия эффективности, известный как степень термодинамического совершенства (4), которая равна примерно 20 % для современного криогенного оборудования.

Л

Ъ=—~ (4)

Чсаг

Теплоноситель при движении по криостату воспринимает тепловую нагрузку от различных источников:

1. Подвода теплоты от излучения;

2. Тепловыделения от переменного тока;

3. Теплота от трения криоагента в канале кабеля.

Теплоприток через излучение определяется по формуле (5):

_ Епр-Ко<Тз00 -Ткр )^криостат (5)

^изл ,

где

Ко = 5,67-10-8 Вт/(м2-К4 ) - константа излучения абсолютно черного тела;

Тос - температура окружающей среды;

Ткр - температура внутренней обечайки криостата;

Бкриостат — площадь поверхности криостата;

^ - эффективность экранирования;

Епр — приведенная степень черноты граничных поверхностей;

^ = (п + 1), (6)

где п - число экранов;

Епр=2-кЬ (7)

кр

где £кр —степень черноты стенок криостата;

Подвод теплоты при передачи переменного тока. В упрощенной модели этот проводник может быть описан, как сверхпроводящая трубка. Это так называемая модель моноблока. В ней не учитываются ни способ намотки лент, ни изменения свойств ВТСП лент при изготовлении кабеля (8).

4ас = ((2 — 17)17 + 2(1 — уу) 1п(1 — Уу)) —(Вт/м), (8)

где

] =-2--коэффициент учитывающий геометрию проводника;

^втсп

У = — уровень электрической нагрузки на ВТСП кабель;

д0 « 1.25 ■ 10-6 Я/А2 —магнитная постоянная; / — частота электрической сети;

/с — критическая сила электрического тока ВСТП кабеля; /р —рабочая сила электрического тока ВТСП кабеля.

Выделение теплоты от трения теплоносителя в каналах ВТСП кабеля. Рассчитать потери энергии и соответственно тепловыделения можно по следующей формуле:

9тр = Лр ■ ^, (9)

где ЛР — потери напора в криостате ВТСП кабеля, — объёмный расход теплоносителя.

Общая тепловая нагрузка на систему криогенного обеспечения сверхпроводящего кабеля складывается из распределенных подводов теплоты, описанных выше, и теплоты поступающей локально от отдельных источников нагрева (токовводы и криогенный насос).

Минимальное тепловыделение в криогенном токовводе можно определить по следующему выражению (10):

Чток = 'V2 • Я • (Тт - Тх) • Р, (10)

где I - сила тока, Я - теплопроводность токоввода,

Тт, Тх - температура теплого и холодного концов токоввода, соответственно, р - удельное электрическое сопротивление.

Поскольку КПД насоса — пнасоса обычно не превышает 70%, то в тракте насоса возникает дополнительный подогрев теплоносителя. Насос создаёт напор для преодоление гидравлических сопротивлений системы при заданном расходе. Рассчитать потери энергии и соответственно тепловыделения можно по следующей формуле (11):

Ар • Gv

Чн =--Чтр (11)

Чнасоса

Зависимость значения критического тока проводника ( /с(Т)) в зависимости от температуры выражается формулой:

/с(Т) = /с(77К)-5.4-(1 — I)''4, (12)

где Т — температура проводника; ; Тс —критическая температура проводника и в данном случае она равна 110 К; 1с(77 К) — Критическая сила тока проводника при 77 К; /с (Т) — расчётное значение критической силы тока.

Для реализации программного продукта была выбрана среда TURBO PASCAL 7.0, которая предоставляет возможность создавать функционально независимые части программы.

В Третьей главе представлена верификация математической модели путем сопоставления результатов вычислительного эксперимента с известными из доступной литературы данными об физических испытаниях аналогичного ВТСП кабеля, а также результаты анализа проведенных численных экспериментов по оценке влияния температуры криостатирования ВТСП КЛ на энергоэффективность и рентабельность.

Первые численные эксперименты проводились для ВТСП КЛ постоянного тока (см. рисунок 2) с параметрами, представленными в таблице 1. Данные параметры аналогичны ВТСП кабельной линии проектируемой в Санкт-Петербурге.

Таблица 1 - Характеристики кабельной линии.

Характеристика Значение

Диаметр кабеля, мм 38,8

Длина кабельной линии, м 2500

Номинальный ток, А 2500

Температура на входе в криостат и выходе из возвратной магистрали, К 66-76

п

ВТСП

кабель

Жид. N2

Криостат

Рисунок 2 - Схема системы криостатирования ВТСП кабеля при передачи

постоянного тока.

Первым этапом являлась оценка влияния диаметра (кольцевого зазора ДD) канала движения теплоносителя (криостата) на величину тепловой нагрузки системы криостатирования и потерь напора из-за гидравлического сопротивления (см. рисунок 3).

220

200

н

т

и

Д 180

н о о К

3 о

2 160

5

и

4

ч ю

«р 140

н о

с

10000

120

100

Потребляемая мощность -

/

1 \ 1 У

1 Потери давления 1 \ 1 !

\ / ч ./ — . 1111

ей

4 К

Ч К К <и ч и

ей

ч

к р

и н о

с

40 50 60 70 80 90

Диаметр криотата, мм

н

т

и

со р

и

а

К %

ю

о

ч с

е

н

100

10

I Трение теплоносителя

40 50 60 70 80 90 Диаметр криостата, мм

а) б)

Рисунок 3 - Энергетические и гидравлические характеристики ВТСП линии

постоянного тока.

6

5

3

2

1

0

Как видно из рисунка 3(а), график величины мощности потребляемой системой криогенного обеспечения имеет экстремум, который соответствует внутреннему диаметру криостата 51 мм при диаметре кабеля 39 мм. Появление экстремума объясняется тем, что при меньших значениях диаметра криостата существенную роль играет гидравлическое сопротивление линии и трение теплоносителя преобразуется в теплоту, вызывая дополнительный подогрев в

криогенном насосе (см. Рисунок 3(б)). При увеличении значений диаметра криостата возрастает величина подвода теплоты через тепловое ограждение криостата. Следует обратить внимание на то, что условиям снижения величины потребляемой электрической мощности до минимума, является преодоление высокого гидравлического сопротивления линии подачи теплоносителя, которое составляет 1,2 МПа. Преодоление высокого гидравлического сопротивления сопровождается дополнительным увеличением металлоёмкости конструкции криостата и повышенными затратами на криогенный насос высокого давления, что учитывает технико-экономический анализ (см. рисунок 4).

1100

ю 1050

• 1000

к

ч

2 950

л"

£ 900

§ 850

н

о

« 800

СЗ

К

¡5 750

«

и

К 700

Л

Е 650 600

45 50 55 60 65 70 75 80 85 Диаметр криостата, мм

Рисунок 4 - График зависимости приведенной стоимости ВТСП линии в зависимости от выбора диаметра криостата.

Как видно из рисунка 4 наилучшими технико-экономическими характеристиками обладает криостат с внутренним диаметром 70 мм.

Следующим этапом поиска энергоэффективных вариантов исполнения ВТСП линии постоянного тока является определение оптимальной температуры криостатирования. Для каждого температурного уровня рассчитывались размеры кабеля, криостата и моделировались все эксплуатационные параметры. Кольцевой

зазор для течения теплоносителя составил ДD=0.0125 м. Полученные в численных экспериментах данные позволили построить зависимость потребляемой мощности криогенной установки от выбранного температурного уровня (см. рисунок 5).

200

190

CQ

и

0

1

о

180

ю <и

Q.

170

160

(U

ос

5 150

140

130

120

65 75 85 95 105

Средняя температура кабеля, К

■токовводы •трение

■ диаметр кабеля

излучение насос

т100

CQ

к

О

О

н

О

я а м е я л б

е р

10

0.1

• -Ь

• i-

1

Ч t •

■шм» * •—' '

520

420

я л

е б

320 аб

к р

т е

220 а

120

20

70 80 90 100 110

Средняя температура кабеля, Вт

а) б)

Рисунок 5 - а) Потребляемая мощность СКО для компенсации суммарной тепловой нагрузки; б) Потребляемая мощность СКО в зависимости от вида

тепловой нагрузки.

1

Проанализировав данные можно сделать вывод, что с энергетической стороны ВТСП линия постоянного тока такой мощности и длины оптимально криостатировать на температурном уровне равном 85 К.

При повышении температуры теплоносителя, в точке его ввода в криостат сверхпроводящего кабеля, мощность, потребляемая криогенной системой обеспечения, падает до некоторого минимального значения, но после этого резко возрастает вследствие увеличения наружной поверхности криостата и в конечном итоге перехода кабеля в резистивное состояние.

70 75 80 85 90 95 100 Средняя температура кабеля, К

а)

б у

а к

л

Л

ё о

м

К О

т о

900

800

700

600

500

яа н н е

§ 400

К

р

^ 300

200

70 75 80 85 90 95 100 Средняя температура кабеля, К

б)

Рисунок 6 - Приведенная стоимость ВТСП линии постоянного тока.

а) действующая цена проводника на 2015 г. - 14000 руб. за 1кАм;

б) прогнозируемая цена проводника на 2025 г. - 1400 руб. за 1кАм.

С учётом технико-экономического анализа, рисунок 6 демонстрирует нам наиболее выгодные варианты ВТСП кабелей при длительной эксплуатации (более 30 лет), а также показывает, что на существующем уровне цен очевидна тенденция к максимально возможному снижению температуры криостатирования, так как цена на проводник велика. Однако используя прогнозируемую цену на 2025 год оптимальным решением с будет криостатирование кабеля на уровне порядка уже 77 К, что увеличит затраты ВТСП проводника на 33 %, но одновременно приведет к значительному снижению эксплуатационных расходов.

Аналогичным образом были проведены вычислительные эксперименты для линии переменного тока. Конфигурация линии представлена на рисунке 7. Длина линии составляет 1000 м. Рабочая сила тока кабеля равна 2500 А.

Криогенная Установка (КУ)

Криостат с ВТСП кабелем

-ллл,-

МО

А

Токовводы

Жид. N2 I Криостат

ВТСП кабель

Криогенный насос

Рисунок 7- Схема системы криостатирвоания ВТСП кабеля при передачи

переменного тока.

По результатам этих экспериментов было изучено влияние выбора кольцевого зазора на величину тепловой нагрузки, потребляемой мощности СКО и гидравлического сопротивления (см. рисунок 8).

Кривые описывающие электрическую мощность потребляемую СКО (см. рисунок 8(а)) имеют минимум при различных температурах криостатирования, который достигается при ширине кольцевого зазора между ВТСП кабелем и внутренним корпусом криостата равным 7,5 мм. Следует отметить, что при повышении температурного уровня снижается гидравлическое сопротивлении ВТСП линии (см. рисунок 8(б)). Это объясняется тем, что при выборе более высокого уровня криостатирования увеличивается площадь кольцевого сечения, через который движется поток криогенного теплоносителя. Следовательно, снижается линейная скорость потока и расчётная величина гидравлического сопротивления. Как видно из графика, приведенного на рисунке 8(а), минимальное потребление электроэнергии наблюдается при выборе температурного уровня криостатирования 90 К. При температурном уровне криостатирования 90 К и кольцевом зазоре шириной 7,5 мм гидравлические потери в кабеле заданной длины составляют 0,35 МПа, что является допустимым, с эксплуатационной точки зрения, уровнем потерь напора в кабельной линии.

70 К 85 К

75 К 90 К

80 К 95 К

О 350

«

О л н о о X

3 о 2

300

« 250

СЗ

<и Ч

ч

£ 200

л

ё с

150

\

\ \ ч _ „, -

ч • , ( ===== . —

7.5

10 12.5 15

ДБ, мм

17.5 20

70 К 90 К

75 К 95 К

80 К 100 К

85 К

ей

к к

X

к

ч «

«

о и

о и

ей СР

о с

ей X

К л и

ё с

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

1 1 1

г Г. (

1 1 1 * II \ 1

\

\ »! 1 » \\ ^ % • N

• » » \\\ \

Л* »Л . \ \ N

\\ Л ч

• > хч о « к

ч „■ « • • .1

7.5 10 12.5 15 17.5

ДБ, мм

20

а) б)

Рисунок 8- Параметры ВТСП линии в зависимости от выбора ширины кольцевого зазора между токонесущем кабелем и внутренней обечайкой криостата (ДБ) для различных температурных уровней криостатирования

(средняя температура кабеля).

5

5

Для сохранения теплоносителя в недогретом состоянии по всей длине линии, давление жидкого азота на выходе в систему криогенного обеспечения не должно опускаться ниже 0,6 МПа. Для этого давление теплоносителя на входе в систему криогенного обеспечения должно составлять не менее 0,95 МПа. Эти требования по напору криогенного насоса необходимо учитывать при выборе проектных решений.

Применяя технико-экономический анализ были определены оптимальные конструктивно-технологические решения для проектирования ВТСП линии переменного тока.

Из рисунка 9 видно, что при выборе малых значений зазора между ВТСП кабелем и корпусом криостата приведенная стоимость возрастает из-за повышения металлоёмкости конструкции, которая связана с ростом абсолютного давления теплоносителя в токонесущей системе. Стоить отметить, что на существующем

уровне цен, аналогично линии постоянного тока, наименьшую приведенную стоимость имеет кабель с минимальным температурным уровнем эксплуатации. Но с учётом снижения цен на ВТСП проводник в будущем просматривается тенденция более экономичного использования сверхпроводящих линий электропередач при температурах криостатирования 75 К (см. рисунок 9(б)).

9500

8500

ю

Л 7500

К

ч

м 6500

Л"

н

о

о м 5500

к

о

ч о 4500

ч

ей

X

к и 3500

ч

и

и

к 2500

С

1500

500

70 К 85 К

75 К 90 К

80 К 95 К

5 7.5

10 12.5 15 17.5 20

ДБ, мм

а)

1900

1700

ю

О,

§ 1500

л" н

9 1300

о

м

К о н

£ 1100

X X

<и ч <и ю X

С

900 700

500

70 К 85 К

75 К 90 К

80 К 95 К

1

\ 1

VI \

1

V"

\ ч.

- щш л

5 7.5

10 12.5 15 17.5 20

ДБ, мм

б)

Рисунок 9 - Приведенная стоимость ВТСП линии переменного тока.

а) действующая цена проводника на 2015 г. - 14000 руб. за 1кАм;

б) прогнозируемая цена проводника на 2025 г. - 1400 руб. за 1кАм.

На рисунке 10 представлена зависимость тепловой нагрузки при криостатировании на разных температурных уровнях.

Материалы рисунка рисунок 10 дают возможность отметить, что при повышении температурного уровня до некоторого значения определяющую роль

играет снижение тепловой нагрузки связанной с передачей переменного тока, но по мере приближения к критическому уровню температуры доминирующе роль начинает играть подвод теплоты излучением, который увеличивается в разы.

-токовводы

» трение

^^ переменный ток 100000

излучение

10000

со

го

т >

а |_

та

I

ос та ш О Ч с

1000

100

10

70 80 90 100

Средняя температура кабеля , К

излучение+переменный ток Суммарная тепловая нагрузка

20

19

18

т17

ей

к

3 16

т

у р

15

8 14 л п е

I- 13

12

11

10

II

тг

~гг I 1

# 1

ч Г7/ / / _ / /

\

70 80 90 100

Средняя температура кабеля, К

а) б)

Рисунок 10 - Тепловая нагрузка на СКО в зависимости от температурного

уровня криостатирования.

Снижение общей тепловой нагрузки связанное с повышением уровня криостатирования ВТСП кабеля сопровождается уменьшением величины массового расхода теплоносителя, который обеспечивает отвод теплопритоков из криостата ВТСП кабеля. За счёт уменьшения расхода теплоносителя происходит падение гидравлического сопротивления по тракту движения теплоносителя по мере увеличения рабочего уровня температур.

Для сравнения эффективности передачи электроэнергии по ВТСП линиям переменного и постоянного тока были проведены вычислительные эксперименты. Для получения данных пригодных для сопоставления было принято, что линии электропередачи для обоих случаев имеют одинаковую длину - 1000 м и рабочую силу тока - 2500 А.

На рисунке 11 представлен график мощности потребляемой системой криогенного обеспечения ВТСП кабеля от величины кольцевого зазора (АО) для различных типов конструкции кабеля при средней температуре криостатирования ВТСП кабеля

70 К 85 К

75 К 90 К

80 К

70 К 85 К

75 К 90 К

80 К 95 К

400

% 35°

О" «

О л н о о X

3 о

300

ч

£ 250

и ч ч

Л

и ср

О 200 С

150

\ \

\ \ 1 Л»

\ •

«к

100

95

О

«

О л н о о X

3 о

5

90

85

80

2 75

и ч ч

Л

и

& 70

н о

С

65

60

, /

/ / /

/ / Л • .г

< $

1 / / • /

\ \ А "о

1 У • ¿Ж

7.5 10 12.5 15 17.5 20

АБ, мм

2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5

АБ, мм

а)

б)

Рисунок 11 - Параметры ВТСП линии в зависимости от размера кольцевого зазора в криостате (АБ) для различных температурных уровней. а) ВТСП линия переменного тока; б)ВТСП линия постоянного тока.

5

Как для переменного, так и для постоянного тока существует некое оптимальное значение зазора между кабелем и внутренним корпусом криостата. Выбор значения зазора менее этой величины приводит к резкому ухудшению характеристик транспортной системы. Увеличение оптимального зазора в системах для передачи переменного тока по отношению к системам, предназначенных для транспортирования постоянного тока связаны с тем, что в первом случае возникают дополнительные источники тепловой нагрузки. Соответственно, возрастает расход теплоносителя и тепловая нагрузка на систему криогенного обеспечения, которая в конечном итоге поглащается криогенным рефрижератором.

400 $ 350

О" «

О 300

л н о

§ 250

В о

« 200

Ь

^ 100 50

75 85 95 105 115

Средняя температура кабеля, К

Рисунок 12- График зависимости потребляемой мощности СКО от оптимальной температуры криостатирования ВТСП кабелей работающих на

переменном и постоянном токе.

Оптимальная температура криостатирования для кабелей транспортирования переменного тока выше (см. рисунок 12). Это может быть связано с тем, что на более низких уровнях криостатирования велико влияние подвода теплоты от сверхпроводников при транспортировании переменного тока.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Глушаев Алексей Владимирович, 2020 год

Список литературы

1. Triaxial HTS Cable for the AEP Bixby Project / Demko J.A. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2007 — Vol. 17, no. 2. — P. 2047-2050.

2. Qualification High Voltage Testing of Short Triax HTS Cables in the Laboratory/ James D.R. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2009 — Vol. 19, no. 3.— P. 1762-1765.

3. Operating Experience of the Southwire High Temperature Superconducting Cable Installation/ Lindsay D.T. // IEEE Power Eng. Soc. Winter Meet. — 2002 — Vol. 1.—P. 140-141.

4. Overview of the underground 34.5 kV HTS power cable program in Albany, NY/ Weber C.S., Reis C.T., Dada A., Masuda T. and Moscovic J. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2005 — Vol. 15, no. 2 PART II — P. 1793-1797.

5. Testing and Demonstration Results of the 350m Long HTS Cable System Installed in Albany, NY/ Weber C.S., Lee R., Ringo S., Masuda T., Yumura H. and Moscovic J // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2007 — Vol. 17, no. 2. — P. 2038-2042.

6. Development and demonstration of a HTS power cable to operate in the long island power authority transmission grid / Maguire J.F. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2007 — Vol. 17, no. 2. — P. 2034-2037.

7. High-Temperature Superconductivity. A Roadmap for Electric Power Sector Applications, 2015-2030 / Marchionini B.G., Yamada Y., Martini L. and Ohsaki H. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2017 — Vol. 27, no. 4 — P. 19. (0500907)

8. Breakdown characteristics and size effect in sub-cooled liquid nitrogen /Hayakawa N., Nishimachi S., Mastuoka T., Kojima H., Hanai M.and Okubo H.// IEEE 18th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL) — 2014 — P. 1-4.

9. Криогенная техника. Под редакцией Ф.Г. Фастовского М.: Энергия, —1974 — 248 с.

10. Создание силового сверхпроводящего кабеля на базе ВТСП технологий /Высоцкий В.С., Носов А.А., Рычагов А.В., Сытников В.Е., Фетисов С.С., Шутов К.А. // Кабели и провода — 2010 — №2 (321) — C. 3-10.

11. Triaxial HTS Cable for the AEP Bixby Project / Demko J.A., Sauers I., James D.R., Gouge M.J., Lindsay D., Roden M., Tolbert J., Willen D., Traholt C. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2007 — Vol. 17, Issue 2, Part 2,— P. 2047 - 2050.

12. Superconductors in the Power Grid: Materials and Applications./ Rey C // Oxford: Woodhead Publishing — 2015 —. p. 440.

13. Development of RE-123 Superconducting Cable / Ohya M., Ashibe Y, Watanabe M., Minamino T., Yumura H., Masuda T., Kato T. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2009 — Vol. 1, no. 3. — P. 1766-1769.

14. China's 30 m, 35 kV/2 kA ac HTS power cable project / Ying X, Bo H, Bi YF, [et al.]// Supercond Sci Technol. — 2004 —, vol.17, no. 5.—P. 332-335.

15. Cryogenic system for 80-kV DC HTS cable in the KEPCO power grid /Lim J.H., Yang H.S., Sohn S.H., Yim S.W., Jung S.Y., Han S.C. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2015 — vol. 25, no. 3, pp. 1-4. (0500907)

16. Mechanical tests of the ITER's PF-1 coil electrical insulation qualification samples at 77 K / Bursikov A. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2017 — vol. 27, no. 4. — P. 7700705

17. The large hadron collider / Evans L.R. // Particle Accelerator Conf. and Int. Conf. High Energy Accelerator — 1995 — pp. 40.

18. Уилсон М. Сверхпроводящие магниты. - М.: Мир, 1985.

19. A new high-Tc oxide superconductor without a rare earth element / Maeda H, Tanaka Y, Fukutomi M and Asano T. // Japan. J. Appl. Phys. — 1988 — Vol.27, no. 2, part 2. —P. 209-210.

20. High-Tc superconducting phases in the series Bi2.1(Ca,Sr)n+1CunO2n+4+d / Tallon J L, Buckley R G, Gilberd P W, Presland M R. [et al.] // Nature. — 1988 — Vol. 333. — P. 153.

21. Superconduktivity at 93K in a New Mixed Phase Y-BaCu-O compaund Sustem at Ambient Pressure / Wu M.K., Ashburn J.R., Torny G.J., [et al.] // Appl. Phys. Lett. — 1987 — Vol. 58. — P. 908-909.

22. Handbook of Superconducting Materials / Cardwell D.A., Ginley D.S. // IOP Publishing Ltd., — 2003 —. p.2126.

23. Токонесущие ленты второго поколения на основе высокотемпературных сверхпроводников, под. редакцией А. Гояла, М.: Издательство ЛКИ, — 2009 — с. 432.

24. Крупномасштабные применения сверхпроводимости спустя столетие после ее открытия./ Высоцкий В.С. // Электричество;— 2014 — номер 11, сс.4-16.

25. Сверхпроводящие кабели постоянного тока и перспективы создания на их основе протяженных линий электропередачи / Сытников В.Е., Дементьев Ю.А // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение, — 2018 — № 1(46). с. 92-100.

26. New design of neon refrigerator for hts power machines / Yoshida S., Hirai H., Takaike A., Hirokawa M., Aizawa Y., Kamioka Y., Okamoto H., Hayashi H. and Shiohara Y.// AIP Conference Proceedings, — 2010 — Vol. 1218.—P. 1131-1138.

27. Применение ВТСП кабельных линий постоянного тока в электроэнергетике. / Сытников В.Е., Рябин Т.В., Сорокин Д.В // Энергия единой сети. — 2015 —. № 3. с. 28-39.

28. First operation experiencea from a 30 kV 104 MVA HTS power cable installed in a utility substation / Willen D. [et al.] // Physica C — 2002 — vol. 372-376 part 3.— pp 1571-1579.

29. Design, installation and operation of world's first high temperature superconducting power cable in a utility network / Ostergard J. and Tonnesen O. // CIGRE 2002 Session, Paris France.

30. Field demonstration of 24 kV warm dielectric HTS cable / Kelly N.J. [et aI.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2001 — Vol. 2, No.1. .— pp 2461-2466.

31. Development of HTS transmission power cable / Lin Y.B. et aI. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2001 — Vol. 11, no.1. — pp 2371-2374.

32. Design of cold dielectric HTS power cable / Wang Z. [et al.] // Applied Supercon. and Electromagnetic Devices, -- 2009 -- . International Conference on — P.64-67.

33. Experimental results of 30 m, 3-core HTSC cable/ Masuda T. et aI. // Physica C — 2002 —. Vol. 372-376, —P 1555-1559.

34. Thermal property of insulation materials for HTS power cable / Choi Y.S. and Kim D.L. // AIP Conference Proceedings — 2012 —. Vol. 1434,—P. 1305-1312.

35. Summary of dielectric material testing for CD HTS cable / Wang Z., Qiu J. and Wu Z. // Cryo & Supercond. — 2008 — Vol.36, —P. 14-18.

36. Recent Progress in Electrical Insulation Techniques for HTS Power Apparatus / Hayakawa N., Kojima H., Hanai M. and Okubo H. // Physics Procedia, — 2012 — vol. 36, — P. 1305- 1308.

37. Создание первого в России высокотемпературного сверхпроводящего кабеля / Волков Э.П., Высоцкий В.С., Карпышев А.В., Костюк В.В., Сытников В.Е., Фирсов В.П. // Известия академия наук Энергетика — 2009 — № 4 (321)—сс. 3143.

38. Development and demonstration of a long length HTS cable to operate in the Long Island Power Authority transmission grid / Maguire J., Schmidt F., Hamber F. and Welsh T.// IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2005 — Vol. 15 No 2 — P. 1787-92.

39. Design and development of 500 m long HTS cable system in the KEPCO power grid, Korea. / Sohn S.H [et aI.] // Physica C: superconductivity and Its Applications — 2010 — Vol. 470. — P. 1567-1571.

40. HTS cable design and evaluation in YOKOHAMA Project / Yumura, H. and Ohya, [et aI.] // Journal of Physics: Conference Series — 2010 — vol. 234.

41. AmpaCity project — world's first superconducting cable and fault current limiter installation in a German city center / Stemmle M., Merschel F. and Noe M. // Research, Fabrication and Applications of Bi-2223 HTS Wires — 2016 — P.263-278.

42. Design, analysis, and fabrication of a tri-axial cable system / Fisher P.W. [et aI.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2003 — vol. 13.— P. 1938-1941.

43. Triaxial HTS Cable for the AEP Bixby Project / Demko J.A. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2007 — Vol 17, no. 2, Part 2.— P. 2047-2050.

44. Performance of heat transfer and pressure drop in superconducting cable former / Chang H.L. [et al.] // Cryogenics— 2003 — Vol. 43(10-11).— P. 583-588.

45. Status of Superconducting Materials and Applications in China / Zhang P.X. // European Conference Applied Superconductivity, — 2015 — P.1-78.

46. Construction and the Circulation Test of the 500-m and 1000- m DC Superconducting Power Cables in Ishikari / Chikumoto N. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2016 — Vol. 26, no. 3.— P.1-4 (5402204).

47. Vacuum-insulated, flexible cryostats for long HTS cables: requirements, status and prospects/ Gouge M. J. [et al.] // AIP Conf. Proc. — 2008— Vol. 985.— P. 1343.

48. Low Friction Cryostat for HTS Power Cable of Dutch Project / Chevtchenko O. et al. // Physics Procedia — 2012— Vol. 36.— P. 1309 -1312.

49. Разработка методики проектирования токовводов для сверхпроводящих магнитных систем. / Баранов А.Ю., Глушаев А.В., Сафонов А.В., Шестакова О.А. // Тяжелое машиностроение — 2017— №9.

50. Design and Analysis of HTS Cable Termination Stress Cones / Fang J. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2013— Vol. 23 — P. 90 - 98 (8401309).

51. Design of a termination for the HTS power cable/ Ren L. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2012— Vol. 22 , no. 3. — pp. 5800504

52. Current Leads and Joints for HTS DC Cable of 2.5 kA 20 kV / Naumov A.V. [et al.] // Advances in Cryogenic Engineering., — 2014— Vol. 1573.— P. 1692-1695.

53. Cryogenic system for superconducting devices / Van Sciver S.W. // Physica C, — 2001—, Vol. 354—P. 129-135.

54. Counter-flow cooling of a transmission line by supercritical helium./ Morgan G.H., Jensen J.E. // Cryogenics, — 1977— Vol. 17, no 5. — P. 259-267.

55. A study of refrigeration for liquid nitrogen cooled power transmission cables /Longsworth, R.C., Schoch K.F. // In Advances in cryogenic engineering — 1980— Vol. 25.— P. 585.

56. Optimization for helium refrigerators for superconducting power transmission lines in terms of cost and reliability / Kadi, F.J., Longsworth, R.C. // ASME Journal of Engineering for Industry, — 1977 — Vol. 99. — P. 551-557.

57. Cryogenic system for a high temperature superconducting power transmission cable / Demko J.A., // Advances in Cryogenic Engineering — 2000— Vol. 45. — P. 1411-1418

58. Progress and Status of a 2G HTS Power Cable to Be Installed in the Long Island Power Authority (LIPA) Grid / Maguire J.F.[ et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2011— Vol. 21, No. 3. — Pp. 961 - 966

59. Криогенные системы / Архаров А.М., Марфенина И.В., Микулин Е.И. // Т. 1. Основы теории и расчета. - М.: Машиностроение, — 1996 —576 с.

60. Cryocoolers: the state of the art and recent developments / Ray R. // J Journal of Physics: Condensed Matter — 2009— Vol. 21, no.16.

61. Теплофизические свойства и фазовое равновесие криопродуктов. / Акулов Л.А., Борзенко Е.И., Зайцев А.В. // Справочник. СПб.: СПбГУНиПТ, — 2009. — 567с.

62. Practical conclusions from field trials of a superconducting cable / Klaudy P.A., Gerhold F. // IEEE Trans. on Magnetics, — 1983—Vol. 19.— P. 656-661.

63. Performance of a 1 MVA HTS Demonstration Transformer / Schwenterly S.W., McConnel B.W., Demko J.A,. Fadnek A., Hsu J., and List F.A. // IEEE Trans Appl Supercond — 1999 — Vol. 9.— P. 680-684.

64. Криогенные системы. Том 2. Основы проектирования аппаратов, установок и систем. Под общей редакцией А.М. Архарова и А.И. Смородина. М.: Машиностроение, 1999. - 720 с.

65. Cryogenic design of liquid-nitrogen circulation system for long-length HTS cables with altitude variation // Cryogenics, — 2017— vol. 83, pp. 50-56.

66. Gerhold J. Potential of Cryogenic Liquids for Future Power Equipment Insulation / Chang H.M [et al.] // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, — 2002— Vol. 9, No. 6.

67. Cooling of HTS applications in the temperature range of 66 K to 80 K / Fleck U. // AIP Conference Proceedings— 2002— Vol. 613. — P.188.

68. Теплообмен и гидродинамика в системах криообеспечения силовых ВТСП кабелей/ Антюхов И.В., Волков Э.П., Карпышев А.В., Костюк В.В, Фирсов В.П. //Инновационные технологии в энергетике. Москва, Наука, —2010 — с. 99130.

69. Cooling configuration design considerations for long-length HTS cables /Demko J.A. and Duckworth R.C. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2009 —Vol. 19. — P. 1752-1755.

70. Case Studies in Superconducting Magnets, Design and Operational Issues Second Edition / Iwasa Y. //Springer Science+Business Media, — 2009.

71. Квалификационные образцы регуляторов потока гелия для тороидальных катушек ИТЭР / Литвинович А.В., Наслузов С.Н., Родин И.Ю., Ковальчук О.А., Сафонов А.В., Гурьева Т.М., Степанов Д.Б., Глушаев А.В. // Тяжелое машиностроение - 2017. - Т. 9. - С. 21 -23

72. Concept for thermal insulation arrangement within a flexible cryostat for HTS power cables / Neumann, H. // Cryogenics. — 2004 — Vol. 44 — P. 93-99.

73. AC loss in superconducting power cables / Daumling M. [et aI.] // Studies of High Temperature Superconductors, A.V. Narlikar (ed.) — 2000 —.

74. Measuring ac-loss in high temperature superconducting cableconductors using four probe methods / Kuhle A. [et aI.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 1999 — Vol. 9, no.2. — P. 1169-1172.

75. Investigation of HTS crossconductor joints, connectors, and terminations/ Wolf M.J. [et. al.] // IEEE Trans.Appl. Supercond. — 2017 — Vol. 27. — PP. 4802605

76. Practical AC loss and thermal considerations for HTS power transmission cable systems / Demko J.A. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2001— Vol. 11. — pp. 1789-1792.

77. Energy losses of superconducting power transmission cables in the grid. Applied Superconductivity / Ostergaard J. et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2001— Vol. 11. — P. 2375 - 2378.

78. Superconducting Power Cables in Denmark - A Case Study / Oestergaard J. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 1997— Vol. 7, no. 2. — P. 719-722.

79. Numerical Modeling of HTS Applications (invited) / Grilli F. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2016 — Vol. 26, no. 3. — Pp. 0500408

80. Choice and justification of the optimum cooling temperature for HTS cable / Glushaev A.V., Sokolova E.V., Khrustovskaia D.A., Kravchenko D.V., Kirilov D.N., Ivanov L.V. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering - 2020 - Vol. 826. — pp. 012004

81. Thermal Insulation Performance for Flexible Piping for Use in HTS Power Cables / Fesmire, J. [et al.] // AIP Conference Proceedings — 2002— Vol. 613 — p.1525.

82. An Analysis of the Transport Losses Measured on HTSC Single-Phase Conductor Prototype / Vellego G. and Metra P. // Supercond. Sci. Tech., — 1995— Vol. 8. — P. 476-483.

83. Calculation of hysteresis loss in hard superconductors carrying ac: isolated conductors and edges of thin sheet / Norris W. // Journal of Physics D. - 1970. - Vol.3.

- P. 489-495.

84. Theory of ac loss in power transmission cables with second generation high temperature superconductor wires/ Clem J., Malozemoff A. // Supercond. Sci. Technol.

- 2010. - Vol.23.

85. Hysteresis Loss in Power Cables Made of 2G HTS Wires with NiW Alloy Substrate / Zubko V., Nosov A., Polyakova N., Fetisov S., Vysotsky V. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2011 — , Vol. 21, no. 3.— P. 988-990.

86. Анализ гистерезисных потерь в силовых кабелях на основе высокотемпературносверхпроводящих лент второго поколения / Зубко В.В., Высоцкий В.С., Фетисов С.С., Носов А.А., Занегин С.Ю. // Электричество - 2014.

- №4 — C. 24-32.

87. Справочник по физико-техническим основам криогеники/ М.П. Малков, И.Б. Данилов, Л.Г. Зельдович, А.Б. Фрадков; Под ред. М.П. Малкова. М.: Энергия, 1973. - 342 с.

88. Thermal management of high-temperature superconducting power cables /Demko J.A. //AIP Conference Proceedings, — 2002— Vol. 608. — P. 1146-1138.

89. Thermal analysis of HTS power cable using 3-D FEM model/ He J. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond.— 2013 — Vol. 23. — Pp. 5402404

90. David M. User's Manual. Finite Element Method Magnetics. Version 4.2. / David Meeker // sourse http:// www.femm.info/Archives/doc/manual 42.pdf. (дата обращения 22.07.2020)

91. Numerical calculation of advection heat transfer and fluid flow dynamics of LN2 flowing HTS cable / Maruyama O. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2015 — Vol. 25, no. 3. — Pp. 5401505

92. Pressure Drop and Heat Transfer Analysis of Long Length Internally Cooled HTS Cables / Dondapati R.S. and Rao V.V. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2013 — Vol. 23, no. 3. — Pp. 5400604

93. Performance of heat transfer and pressure drop in superconducting cable former / Lee C.H., [et al.] // Cryogenics — 2003— Vol. 43.— P. 583-588.

94. Computational investigation on thermohydraulic characteristics of high-temperature superconducting (HTS) power cables / Thadela S. [et al.] //Phys. C Supercond. Appl. — 2019— Vol. 559. — P. 25-31.

95. Numerical Analysis in LN2 Channel for DC-SC Power Transmission Line /Sasaki A., Hamabe M., Famakinwa T., Yamaguchi S,. Radovinsky A. A // AIP Conference Proceedings — 2019— Vol. 985. — P. 75.

96. LN 2 circulation in cryopipes of superconducting power transmission line/ Sasaki A., Ivanov Y., Yamaguchi S. // Cryogenics — 2011— Vol. 51, no.9 — P. 471476.

97. Modelling of 3D temperature profiles and pressure drop in concentric three-phase HTS power cables / Shabagin E. [et al.] // Cryogenics — 2017— Vol. 81 — P. 24-32.

98. Analysis of the Temperature Characteristics of Three-Phase Coaxial Superconducting Power Cable according to a Liquid Nitrogen Circulation Method for Real-Grid Application in Korea / Lee S.J. [et al.] // Energies — 2019— Vol 12, no. 9 — P. 1740/

99. Three Years Operation Experience of the Ampacity System Installation in Essen, Germany / Mark S., [et al.] // EUCAS — 2017.

100. Сафонов А.В. «Методика проектирования энергоэффективных криогенных токовводов»: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Санкт-Петербург, — 2019— 132 с.

101. Соколова Е.В. «Методика выбора оптимальных параметров для проектирования энергоэффективных систем транспортирования криогенных жидкостей»: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Санкт-Петербург, — 2019—140 с.

102. Криохирургический инструмент, охлаждаемый потоком недогретого жидкого азота / Соколова Е.В., Глушаев А.В., Замарашкина В.Н. // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки -2019. - № 1(46). - С. 10-23.

103. Теплопередача / Исаченко В.А., Осипова А.С., Сукомел А.С. // М.: Энергоиздат, — 1981— 416 с.

104. Основы теплопередачи./ Михеев М.А., Михеева И.М. // М.: Энергия,

— 1977 — 344 с.

105. Жидкостные криогенные системы. / Филин Н.Б, Буланов А.Б. // Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, — 1985 —247 с.

106. Криогенные системы /Баррон Р.Ф.// М.: Энергоатомиздат, — 1989 —

408 с.

107. Low-power cryocooler survey / Brake H.J., Wiegerinck G. // Cryogenics

— 2017— Vol. 42, no. 11 —P. 705-718.

108. Насосы и компрессоры / Елин, В.И. К.Н. Солдатов К.Н., Соколовский С.М. // М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горнотопливной литературы, — 1958 —373 с.

109. Официальный сайт компании Sumitomo Electric Industries, Ltd., https://global-sei.com/super/hts e/type ht.html. (дата обращения 22.07.2020)

110. Temperature Dependence of Total AC Loss in High-Temperature Superconducting Tapes. Applied Superconductivity / Nguyen D. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2009 — Vol 19. — P. 3637 - 3644.

111. Основы конструирования высокотемпературных сверхпроводящих силовых кабелей/ Сытников В.Е., Высоцкий В.С. // Известия Академии Наук. Серия: Энергетика — 2008 — № 1. - C. 89-107.

112. A Study on Insulation Characteristics of Laminated Polypropylene Paper for an HTS Cable / Choi J.W. [et al.] // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2010 —Vol. 20, no. 3 — P. 1280-1283.

113. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена / Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. // М.: Наука —1984 — 357 с.

114. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление / Кутателадзе С.С.// М.: Энергоатомиздат, — 1990 — 367 с.

115. Тепловая изоляция в технике низких температур. / Каганер М. Г. // М.: Машиностроение, —1966 — 275 с.

116. Паскаль для персональных компьютеров. / Бородич В.С., Вальвачев А.Н., Кузьмич А.И. // М.: Высшая школа, —1 991 —.364 с.

117. The test results of AC and DC HTS cables in Russia / Sytnikov V.E., Bemert S.E., Krivetsky I.V., Karpov V.N., Romashov M. A., Shakarian Yu. G., Nosov A.A., Fetisov S.S. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2016 — Vol. 26, no. 3. — pp. 5401304

118. First Russian long length HTS power cable / Volkov, E.P.,Vysotsky V.S., Firsov V.P. // Physica C — 2012 — Vol. 482 — P. 87-91.

119. Носов. А.А. «Исследования и разработка методов испытаний сверхпроводящих кабелей на основе высокотемпературных сверхпроводников и диборида магния»: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Протвино, — 2017 — 145 с.

120. Шутов К.А. «Разработка технологии изготовления и исследование сверхпроводящих силовых кабелей на основе высокотемпературных сверхпроводников первого поколения»: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Протвино, — 2013 — 150 c.

121. HTS DC Cable Line Project: On-going Activities in Russia / Sytnikov V.E. [et al.]// IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2013 —Vol. 23, no. 3. — pp. 5401904

122. Применение ВТСП кабельных линий постоянного тока в электроэнергетике / Сытников В.Е., Рябин Т.В., Сорокин Д.В. // Энергия единой сети. — 2015 — № 3 (20) — С. 28-39.

123. Российский проект: сверхпроводящая кабельная линия постоянного тока для электрических сетей современного мегаполиса/ Сытников В.Е., Бемерт С.Е., Бердников Р.Н. [и др.] / Энергия единой сети. — 2012 — № 4. — С. 24-27.

124. Choice of Flexible Cryostat for 2.5 km DC HTS Cable to be Laid in St. Petersburg. / Ivanov Y, Romashov M, Bemert S., Sytnikov V. // AIP Conference Proceedings — 2014 — Vol. 1573 — P. 887.

125. Numerical analysis of heat transfer and fluid characteristics in long distance HTS cable / Maruyama O., Ohkuma T., Izumi T. // Phys. Procedia — 2013 — Vol.45 — P. 285-288.

126. Method for estimating future markets for high-temperature superconducting power devices. Applied Superconductivity / Sheahen T., Mcconnell B., Mulholland J. // IEEE Trans. Appl. Supercond. — 2002 — Vol. 12. — P. 1784 - 1789.

127. Официальный сайт АО «Петроэлектросбыт»: https://www.pes.spb.ru/for customers/electricity tariffs/electricity tariffs for st peters burg/?utm source=pes promo tarifs. (дата обращения 20.07.2020)

128. Сайт компании «Зеленый тариф» : http s ://www. zelenytarif. ru/news/ro st-tarifa-na-elektroenergiyu-s-2002-g/. (дата обращения 20.07.2020).

129. Информационное агентство Финмаркет" :

http://www.finmarket.ru/main/article/3137163. (дата обращения 20.07.2020).

Приложение А

Акт внедрения

Публикации автора по теме диссертации.

Научные издания, входящие в международные реферативные базы

данных и системы цитирования:

1. Choice and justification of the optimum cooling temperature for HTS cable / Glushaev A.V., Sokolova E.V., Khrustovskaia D.A., Kravchenko D.V., Kirilov D.N., Ivanov L.V. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering - 2020 - Vol. 826.

Реферируемые научные издания, входящие в перечень ВАК РФ:

1. Разработка методики проектирования токовводов для сверхпроводящих магнитных систем / Баранов А.Ю., Глушаев А.В., Сафонов А.В., Филатова О.А. Разработка // Тяжелое машиностроение - 2017. - Т. 9. - С. 34-38.

2. Квалификационные образцы регуляторов потока гелия для тороидальных катушек ИТЭР / Литвинович А.В., Наслузов С.Н., Родин И.Ю., Ковальчук О.А., Сафонов А.В., Гурьева Т.М., Степанов Д.Б., Глушаев А.В. // Тяжелое машиностроение - 2017. - Т. 9. - С. 21-23

3. Криохирургический инструмент, охлаждаемый потоком недогретого жидкого азота / Соколова Е.В., Глушаев А.В., Замарашкина В.Н. // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки -2019. - № 1(46). - С. 10-23.

Author publications on the PhD thesis

Scientific publications included in international reference databases and citation

systems:

1. Choice and justification of the optimum cooling temperature for HTS cable / Glushaev A.V., Sokolova E.V., Khrustovskaia D.A., Kravchenko D.V., Kirilov D.N., Ivanov L.V. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering - 2020 - Vol. 826.

Scientific publications included in the list of Russian peer-reviewed journals:

1. Development of a methodology for designing current leads for superconducting magnetic systems / Baranov A.Yu., Glushaev A.V., Safonov A.V., Filatova O.A. // Heavy Engineering - 2017. - V. 9. - P. 34-38

2. Qualification samples of helium flow regulators for ITER toroidal coils /Litvinovich A.V., Nasluzov S.N., Rodin I.Yu., Kovalchuk O.A., Safonov A.V., Gurieva T.M., Stepanov D.B., Glushaev A.V. // Heavy Engineering - 2017. - V. 9. - P. 21-23

3. Cryosurgical instrument cooled by a flow of subcooled liquid nitrogen /Sokolova E.V., Glushaev A.V., Zamarashkina V.N. // Bulletin of the Dagestan State Technical University. Technical Sciences - 2019. - No. 1 (46). - S. 10-23

Тексты публикаций

JQP Coherence Series Materials Science and Engineering

PAPEB-OPEM ACCESS

Choice and justification of the optimum cooling temperature for HTS cable

TO CtftJtyg^rtTCfe '.0LV GljStaev #JPJ30 OP ftyif Stv MSIW. Sfcr fttf * W r/12WH Vkw^lm b tiln -- hi v Lpddlu und uihunetnieiUj

rhi* ciTtwH U3i».04)ai ton P ВДВ fQ. 117 en Г on 1ЭВДЛЧП fll IS СЙ

RAJTlOiy [£>P I^Mishtie

IOP Cwtf Stif ien. MtUiràfc Se» nce uni Hnj iwer ing K6 < Ï«H)> i» Zflitf toi : 1U.1 «Jfiltf 17i7 JtWX/82 W Ml 12004

Choice iinti justification ni' tht optimum cooling température for HTS cable

\ V iiiii'iiiicv . t: v Sokotavt1, n V Kntvrbrnka1, i> N KiiUnv1, Il \ KftrUstvVfbltl* ' au cl L V IvaiiriV

'LifaiiLiaiÉoiL TœhaflïûgLes. ï^jebanics aud Optics Uïilymjiy. 49, KfLuivisislry Ave, Si. 197101. Russia

JSC "'D V Et'rempv Institut« of Electropbysiqtl Apparat™" 3. Doroga m Metdlmttpy-St,Petersbuis, I9W4!. Ruïsia

E-mail 1 otmi S1 i 5(à gmai] coin

.tlisfiari. .V tte t*a! stage ofdesijtniBf a llifiHetHpir»tii|e MipciVMlÎiftiftS (HTS) jailli anil ils çrytçetljc rifrii^ritiOB. 3ys4Hll (CKSj. ¡1 i4 M^esswy ru iIjOflH! line opiimUH aïoli«J. ieiUperature. TLie iipiwating tiûapetsrore ts sdecwd not otily »«wdiiii ft> tbe critùal pttzn&tri pïUw HTS «nAicta tnnfllio takiDginto sawuut ctlia ami (fn Miami tharacttrislie ■ gtomeoy,, kiigttu <ip«aiiflg au rem sud [be need 10 lisve sulicKiled aitiopHi ro prevcdl tbe Mumut« ûf sMiuïi ùkluiiùiis Voimj'illy [bit; imibiL- ôf tixjliJià leiiQjérftUisi is limitai t>>' (lie ctibcal imperitUFe uf tbe 1U5 caukictH (Tjmi 104K) Aitd due poinl feuqxtatLue etf

[uirueén (Ttxi 63. IJEî llie l'Iii'h'e ol il fntLLUi tSiuftertturc Vllltt Will nrnhlï us lu IppiCKmUtcJy cValUiile [lie prtranlLTiUJ ul'lJnc t'it^j nud overaîl chm jtferj - lio uf iJk C)É$fc. l'he-.'.iiick j^iais *n imalysit -¡if Mie dcpaxtaice of rttf eletiic powet nvijinLnidc c^utiied hy the tUS «ii tlLccboKe uiûie iwlijîii metypwirtnFS value «id table femuctry nieanclyiù trijiylx; nsefol fm ilirciiiiiiiiiiy dw diaiJicteifisticj'tf^e HTS mIMà cpeiartog ai différent tttnpeialure fevels

i. InfroiliKtinn

To use sflpevofiducting Hjuipment [be effectue iind retable CRS iç retgiui'ed whieti un [tiamiam (lie suptrcoiidiicior temperaflire ai a &iven M. Tîae compkxity imd Lueli pficç of effec[ive CRS preveaï rUe widfisp-read usé L'fl[iil[-icjji|j<.Ljatiire B3pefconitetijj5 (HTS) t<iljle line (CI) ljj d[L* fwwéi gricî Ai a iu| a. iti* CRS tiw liquLd nirriiEeii h roolani riiif ko ¡ts prcrpertieFi: liipli dsetectric sh eheHi. widi range of cperalùsg températures ^spwàatty ai elevated pressiLre). high ipeeilnç h^nt eapacily, 3t?«r msî and tire nfety

Rqiliceiïifflit of [u[iui[ nitaugefi in a t-iirurjuiiu condiiicn (77 K) by ¡¡ubciuled liqui/ aliro|nii wilh » ICEMpcriinirc LctCTV 77 li. iBCTtasi:ï llac peiniasibl& (l№iiTy lïf Ciilidk) CWTtut [1] Afi nitreased Cutxctil

ilociiiy iiuJlls il possible [li ït^tKi îcîl: .md U-ii^hi (tî Mil- LiiijLc hihv,l-i.ijr. aï iIh: u^LTiilmu

[eni|jerafnre djeciKisei. rhe [iieniiiil ktad en die CRÏ Hdd tins ejieïp\" coiaumptioo for cooliap i>î" die HTS CL jftcieiiie Excessive power commiqitiiia in the CRS d(»e (et relalîyily lo^1 tenipeiflnue kvel of lttil Rmoial l'rrai itue wulicooled mirogen rari seriwHÎjf mipftir Hie contpetitivie abiiity of line HTS CL ¡¡l compnnstin with flliemafjvç tecimoldgi« of ebs^y tfansmissioh nie etiotee anrt _HL5tifiea[]fin ofihe optinmm çoclinp (eni0^ure (jlLlhe HTS CL. taicina info nçcnimt iJie wnçactfleçs

to ¡î V'Iïî'iïi t'irimdiit uvwIl nuiy ht uudLMLiirrlIie temiv ^if ihL? Cn'iun^ CiKmmiMh Ai^riNn lhi 1 |t liociLt Abv ânlur i1iïlfilii4i<ii

ti^^Ml^Mt >1 llil^ «i ii l. iiiuhi nnuiljin .ttrdMjljiHi lu ilui .iiill". r . i un) i ii. uuf ni uic " " 11. h "um il nljU-n uiil1 1SOI t^li-icJynikrJicDiiï In- [Url'urtL'iliiif LU |

RAJTlOiy [£>P IJuMisbsiE

IOP C«tf. Ser ¡en ■ MiUeráb Se» nce uní Enj iwer ing K6 <2ÍEÍ» íll JOiH doi:Iü.1 (Jfiltf I JtWX/82 bf Itf i 2(*W

acirt effwliveiw^ of the CRS, aré oí* (he »№1 ímportunt scíáitific muí (pchnicílp no ble ni* of HTS cable cotin tiercializimoii.

Tcd»y. HÍjfcooieiJ tiqnid aitro-geitt íi used fbr cooling ni iíip&I HTS caUes The nitio&ej] tempera ture

:lI llie vulul Id lite CTyustal is liiw4.T4.tl to fj.s= G5 Ü [2]. I'l ie Cbqcc nL lilis [uiiijjuruliiri: lh

deiBntimcd by (be ftci t!im íiprovides hifti curran dsuHtyofttTS t^e-i and tedie« ihn «wt dí cable

manicfechlj? Al IIil- tuihc time, f.ipil.it hfhí npeq ulji)^ civ^i -. uuidhicci wjlh llie CR5 are ífkrewed

The wider use ofthe HTS tapes forrns a teudeney af graduLfeduction iu (beii ye ice. lutbe futuft it n'ill be pssatbJ^ io tncrease rlie üpeciliu ü<№Uiiipiicih of HTS material ;uid. ítois. ¡o riie (lie cooliugL tetuperaíiire and iimplify iba CRi.

1 HIS 4'jl][íL ÜI4I4UT lIl'M'l'iptlUU

Ih [Jija i eiv l-ííjj nl 11h i :in .ilieii-pt mude lo nnnK /i: Uk lLl-ji l-iuLuíilhj ol llie cry'DMjil ni/c hiieI llie prp.ver iLHcri liv CHS oh Uie rluiice isf (Ilc e-noliiij! leni¡ie].Hini: El ¡s- iHH.-esHtTV- ífi deteminiE llw cooli|j£ temperature ai whleh tüe ítiuiitiiium energy cansumption iti tbe CRS wQl be acMevtd. Tto size of a cryüsífl! affedfc Jbe enetgy efficieucy of tte CRS (see Figure L)

i>m

jh

Hl£Btr 1- HTS nnlíle mnde].

Tu selecl tlue CRü [kiijiuelett. llie íIísíeli of ;i powa c;ible ivitli a cold dideclric described m liie literaiure [3] vnas used. íiüjjlLiojiio 1 £ pemeiaiioii DI-ÜSC'L'Ü Type HT tape wiifc a u idlii of 4.5 jjjju muí ^ ltiic¡on.^i. uf ü.M niiii is iistd di ¿ cutieüt-canyiüg eiemeii!. l'Le flfjw ¡j¡u[ of Une cable is defineá b>' ,nii íiiuniLar cIhuiiisI íSee Fip.iití í) ii i1; assun»rt ifaat Míe ler^ailmc di' rhe Í1TH csblí vane-^ nlonc. its lenptb. Tli-e tempenhre ETíiiienr (JD aiong tiie cabie laiEiii tateu eqiial id 10 K. TIií «íntica! nin ait (Seusicy of tlie HTS bp* decfflfees ^itii uicreii-íing. [ejjijjemnire. Tiw nimbe; of tapes ih Jayer*

drtll> cjilik' íiktchsk, hü Mil' iLianie[4.i' muí "eulil di' iIll- cnhli.- n1r>n ilejiend mi Bic iilunlu.1 óf ihc Opfí*ting leí i ij hL-rati u c ni'llie Tu [Ili^ n H'l'S cabli: wtth WO 1mvgi>- is c tuis i [Icih-tI . TWo Uyers

nf lliv HTÍ ta|>t5 cn^iuef sil (v«n ¿nfTÍHt rllHUllintlfii f t] tTTS e^l'le dlMíieíer tí tiucte íij) tjflNe-fOiniei iliiLlnetei (¿J'l, lile lliickileii uf llie púWtt HTS íiivet. tile iilillliitioii iiild tlie tJiíikibeis üf lile HTS sliiekl. which Aie ¡jcopoctiíjíti] iu rhií qwtnt leiispeiatiiae. llie m|üiiet1 mxnitéf of tipís is [lelemüued tiy tbe cuneiil deusiíj iu [Jit; H'I'S l-hUl- ¡biul tiie ecnic¡iJ uiuirnr oíilie llT^i eüiiJiijttüi. l lie J'ormer ítiaiiietei Ls ^ílected tor layitig t™ 1US layen Tlie inpí^ are placed e^ enly atTos^. llie ¡ayos Ttie- rtiameier ii selected bas«l on (fie posüibility oí placing the tape? of tbe first layer flloim ilw pemil eler of iLe cable witbout ^tipi.

Uie ciyoKlnl diainelrr ¡/Jr.) j-s SL-k-ileil liaüL-il nn llie cdiictilinii 4>f núlinniiánj! hydtnulic Iitímík »ini etiiiuiftg a eiven températore ^radian UD alone i lúe cable leuetb.

3. Tin t ina! j4»ail on th«1 fiyogeníc reFríg^Talicu (ysteni

Thí tlisiuutl load on the crycipítiic ^teii] oflÍJé ?1T5 cable cotia «tü of d» tblío^itigconiiiOBtínts: 'l'lte¡mili leLik iIiii>iil]i CUlTem leiuk

RAJ ТШ1У ЮР ¡^Mistime

ЮР Cwtr. Serien. Miüeráfc Sc»nee uni Hnj meetШ < 2ЕВД í» ZflLri doi : I ü. 1 0ЯЯ/ 17í¡7ЛWX/S2W I/O 12004

* Thermal leak fluttugh [hernial in^ilaiwn

» ЛС lOSÍCS.

Dieleittic Losses.

• hydttuüc jjúshcs. ■ Pumping losses

Losses m ■r-nnlEiÇl !>

3,1 Ihppd leak through atrretil kadi

Cnrrenr leüdí - tfeviees fö transfer electric eiiergy rc» the low temperate гоне Пне end of ¡lie cuireiil lead LS in contad with the electnc pover mhii ce вг ambient tímjjeranire. die other is comtected to Hie HE'S СйЫИ, I Iil' cÍl->jun iff Cllloeiil leiiiEs should provide л num.ihm:]] fllteiuiiil Lu.id [ijr,\..v:j un (lie C 'R^i. To calculate the пйнмЙу of [hernial leak thron pli anient leads, you tau use ihe expression [í ):

pt*

?шг = +

wbere J7\„ .j - templarme liit'fcieiiee as die iiiitLil ami final sections of tlue anient leüi respectively. К:

/i -fW average uitesiral resistivity oí copper ш rLis (empetflTurennge, Опкп; J !'(Г/ arrape integral rbei ttial Conductivity of copper ui tbe temperature ranpf. ¡ - opérai inj; cilncnl. A

3.3. Theniin) !enk through iheniin! trimfnlioti

Thermal leak tlutnifili uLMiSatiíjii (g™} mainly inocules Thätiial ladiaihm Foi modem flexible crycïtai?.. this type of thermal load is- ftbm I to ? w, ni Lfil Tlie лшош1 of thermal leak ihmusgh (lie insiiiauon Taries ui length since there is a gradient JTbetween the mpiit and output of the cable The temperature gradient shall Tie lafceti into account when caicttiatmj ihe value ofr/...: The thermal 1елк ßuiB ileal [гнн^Гсг by fadialiafl is prupurtiuriLd In I Iil- dimiieln and ienelii of rlie cable. [I it ihmni liial

I 111 cable tÜHiiiciCi ilepeml.-. oil (lie Qpqïtjf^ temper;! I mtL of [lie Labié II il- liiennsî leak by radiaLitin c»ll be described by i lie follcwmi; «pression:

tíí í,-. - *'&OÎ О.í,

г/::. And (jniuaíí (hernial lenT;s to tiie Cyostat ai tlic iniüal t^iiiiieracirri? Г-, nnrt Гщ res]iecnvely. where с - Eniiisivity of die surfaeei; ¡r- Srefati-Bûhzuiauii Cciissanu 5.67 lü_í Wrn^K"*; Тл — Коми [¿шрггэгип!. к. Sa -ffT) - die :ii ев üfthí inner pipe uftiie «yislat. № The IradilÍLMia I way lo utilice tbenntl leak Son radiati-oQ is to use muLtïlayo ¡tuuístkei (Ml.!) uiiJi hi^li rüúdctjvjt)1 [7]. in л Am appioKitnaiiofl. Ilie average rbennal leak to tlie ayos tat can be calculated as the arithmetic mean between the iheniLiil leak drteruinid toj' the ioitip] and tiiLii teinperaiture

4 r1

wlitre ci Is the nunibei oílaj-tii MLI. 3.3 AC mill ilh-lvcFI-re ítWíiAl

AC los-ses are con^eLted into heal and diilribmed alonp the entire length of (he cable Flus lisat is ю be

|ÍIVLTIC(I by ihe i'HS Tbe ^11111 or'ilie spécifie energy ítiuiii|i Ai" Iraiiain л mi in iine сип

vfliy 1'roni О I (л ^ W in depending ¡ni ihn epetatmp curffipt, Hie At" Ioh^l'h in и snperrtiníUlctpr яте tisudly и Ii ich tower 111ran resistive In.ssçs m a nomiíl cottdiicior with i lie same iijsifanni: curren! Hpwevei. tuiuinuzatknt of theimal load nsjocûiEed with ihe movemenl of alteitLrtiiíL: curreül is teckncaily iiiipúitaut. titra tbe final enei^y is disbipsted in ilie low-fetnpeiaJuilfe zone of the cabla. Complete lost modeling in ihe H l'S table letjiiiies CLimiikTatioii of tlie meilioil of waiiftng His lupet.

(LAFrZOIS

JOPPuHishiiijf

IOP ...... Sirien .......... SL-»HK wJ Efl£iMeriii£ JrtK»OI 30tH ......... nsn 17J7 JW9X/82W№H2£KW

wlto Hi? ftmnar In ¡i suiiplifiett ri^ctel. litis conductor can U? described as a ¡mperoomiuct^j tube This is the mnn otilock model f8| It takes into account neither Hie method of tape winding

i loj changes in the [« operties of HIS (apes during clible inanvJactoriiig. I mini case, die energy loss in the CtirrcTit-CilTyiHg inverts]] K1 iihIlitJh livl |jy liir J■. ij 11111=:i

2JT ■¿r"

l> -

' D

'Jfli

r

whuri! R =tjf'i, ii the ratio of the iimspoft to tJw critical cwii;

hi, is The magnetic «Hi&tiULfi

/is the frequency of die electa ic anreiit.

Ttie AC losses feu I ITS sinelrt (p.,,) are calculated rimiMy. Dielectric loiiaes depend on the operating vnltage of the cable ,n)rt ane nroall^ lEiMpiificam; ttterefoi? they are noi takcri mm account in this analysis

.H. 4 fiviiratlHe and¡mmpntg fo^Jf-i

The- heat dLsDipntioLi (y/) ui the cable path due (o nrevercible energy losses (friction of tbe coolanl alcinp. ihe channel Wis) Ls (tetennined by flow rate, coolant temperature, design feattues of ihe cooling ll! ;i: m i : I (tDiigjmras of I lit Chflttncl Will tin hiltuci.' oi [lit flow due [0 Iwirlatg}. tlH picscnce iif local kyitEhiiilic rEHisrances. For H pEvm leiiijieraliire gradient flbnc tf]c cable fcrtgth, (lie

CQttesponriing coo|,nit fk™ tate(G„] is determined and [he optimal external diameter (Ar) ls selected With tbLs dbiiik-iei. q,■ will be minimal. Tlie ^eisure liead i,Jp) cieated by die cryogenic pimip es «Hiretted intd tbetiuai entity. Additional ¡jeaiiiij; of [he liijuid if [Ise pump path ocau*

because lite pEiiEip CEjeflkieELl of perfoonanee (t i?Py,„.y) UsELilly (lots iujI eXCued 7tJ"n. Hit lliinilnJ load from hydraulic and pumping loosescan he calculated using Ihe following fonntilits

+<Jr-r ~ p

<1* =

3 5 Actua/ Pwft>rin(r)tct> of envgmic refrigeration sysiaH

rtit- thermal load of ilit: H.TV cable ¡dial! be removed iniieel? ¿ECEyopeiiit ieli i^eEisiLiE I he EiEiio beiween die Ibennal loud M»d :1jl* poHiet ecEnaunieiJ EletamiH» flic coefflcicnl of perEsmiauce. wtacii thiwi [lit relationship tjetii'een ihe power consumed and Hie teinperamie cooIIiie level

2D? 1 A« + '/„■ f 'U i-fir.-,^ I ?yt

COP

I'/

w

TlkS ElllEEiElltnEE Vfllltt Ehf lljt- ¡KjU'lit COELStilllid bv ihli It'fl l.EiE UtilE CHI I bt : I L'l L11 LI llLLL>l UiilEEJ! [IkS t'HjllOl

cyelc [Ei]:

COP„. ~ , H-" =

Tt T, ™ COPar

To compare die peifoniiajice of real ciyogenie refiifiieiatoT with tEie Caniot refrigerator, i[ is possible I o

itse a figure ■nf'llisrtt fPOM}-

Fo» dK.'ji]odeEii4.-iy()t!L-E]EL- ]L-fti^iarea-, (liiii fflditiiUM is ^ iildjj 2S44 [IS],

ЛАРЩВ

ЮР ...... Syrien Ы.....г LI- Sciewx Mkl Engineering , îrtH»Ol 200« ......... н№ 17J7 ÄWX/82W WH2£HU

4. ThtTnutl япд|уИч of UTS rjibîe

Л model tor finding Hue optimal operating tenpereturs with mmuiuied power coBsmnpljpo lor die HTS cable Ls prewmed ill tli^ previous section The aofllysis was bawd tu ilie cnbfe with'an operating ctmttil ni" A and л kllgtll of 2,5 km. П» results u['llicrma] iflilljsis of 11ю НТВ tiibÚ ЧГС

presented m KgiMft - «id ? As yon can s«in Figure _ m.......,mu power cwsmnpiiofi ia die í'RS is

¡ir mi average Cd№ temperature ot'RS R Vipliixe t- illustrées the indbi-rhisü contntaflion tifeacb ï>t= of thermal toed. Ai low tempeiatureíi. the LsííIllíjíc-l- of AC loti« is. jiiciit. As die ^oolbjf temperature ef die HTS cable ulereases. [Le thermal load ou diï С RS flee:eases.. Bw at lu ¡¿Le: temperatures, die pcoportioa of iIklllulI Eenk by raüüliciu intveases, sine ihe l;lLc dated dimension of the ciyijelat are enlürpetf at tlie menea set) cabïe coolmp tempenilnre

[00000 950DO 90000 £ s анвд о. i S эооос с s i 7500Q Ь 70000 S50C0 fiOtlDri £

\

V

1H

i ыз n ti аэ aa « зв m i Avtiage ráblt trinpt-tdlute, К

БОСОМ

5ПОД0

iUUt

so-

ie

Sie V---

4

Z1

■ 4¡: : ■

,:>................■

:5M!

—J--.

r^tf"

I Jf-rJ.

Ft gore I- PCwer COn^impElClfBf CR5 to condensate for all thermal load,

70 83 ЭС 100 ÎÎ0 Average c¿Lietemuer¿ture-, К

Fipift J. Power ctmsuiaplion OfCRS depending on tlw type of (hernial load,

11 is lnsi'liil lo ч1 unv llie negative itiipatE of Low IctupcralLnci tin [lie enemy eftiuietuty of llie H'fS l'|. Compare tin; operational characsejisiicï of two cables with cool Lue гешрешшев Тш (ií К. Tw 75 к nitd T.;, Si. Тш-- R- lespectively (see table I ).

Table i, Parameters çifîHIS cable.

Cable tempera lu«. К Miuiihei of upes Cable diameter. QD UviiiauSic ¡óssíí, kfa COPnr hf. W ГГ. kW

65-7J 19 321 0 276 626? 91

SÏ-93 il и 211 038 6205 65

f>uc I o : i in increase in1be tooling ГешрегнГнгс of the Çflble, die critical Ciirrqit oflhe HTS (Я]те=. decreased, ^o the number of the tapes has n.hnost doubled. and ihe otn-er diameter of the cable liar liecome ZSW larger Pi и. despite the increase in the cable s-lm. (he intensity of [hernial load has stinitfly changed. At flw same time, cElec to ail ipcrcas$ tu ihe temperature level oí çoolLug, ihe power

[OP Puhfohinj

КАРПОВ

ЮРСгиГ Serien ........ Sl-WIWÍ MHI Ei«in»riii£ <2<«0>0l30in .........10fiw'17í¡7-.fWXy826M)l2MW

HMHiBnptian of ííie CRS Ins decreased by 2®°.. Taking into consideration Hie durstig oí Hie HTS cable opeialionaí cauipaijm. sue h energy savings significantly increase rte investment prospects of such prejecta,

5. ConchLsloni

Tile decrease in powei cotbunied by fluí CR5 ts ielated to die fäc| rlüit rlie COP of cryogenic rejftiperatoM increases with ¿til incieaie Li temperature. The HTS tapes have not been Uias s-produced so fer Generally the tapes are produced on prelum пазу request As the introduction of HTS r.?c]inoLosies m urban power grids (jitws ami tlie pri>luetioii pftbe HTS tapes increases, a significant rsdöctitm in prices can be expected. When performing a tiill economic assessment of TUS projecre. H in пСЯЯВЭДу tu liikc into atCOUtll ihc ptiidUKU costs loi 'lie CUS and H.1S conduct ni. I lie increased [eiüpcraEllne is filie С uni, nil aicrcaüeii lile íliiiieimioiih and ççal mill. CSblc, 111 reducei tile diiiiciiMiHi-. and Mil! of (lie ("RS. як well as poWef ciijjMjii гЧ loi i for cooling. if (bese two factors иге Ulken into account, the optimum cooling temperature of the cable ií in the raupe of 65-7 Í К at pieseni. since die cos-tof rEie I1TÜ conduct« i* very high.

The choice of the temperature range HÊ35S-7S К is Kisert on Hie assumption that die coolant Hows onl of the cryostat in die CRS at atnuospiienc pressure Under such conditions. ? maximum temperature of ÍÍ К guarantiees a singie-phá« state of the coolant Howbvœ, die smgle-pha^e staie of

die cou i:u И alo mi; the ieu^lii of [he table ran be ciâsltfed al Limiter leiujicialiUc.4 by jncfeas-uit tlie ptesMHl in llie сяЫс :jalli When rimes ¡tig я tNlpcidtllt cf S3-Í3-K "lie overpressure in aciased-loop :iVHlL[¡i (if IBfc CHS shotdd be al leasl Û.6 MPfl, whicb i<ill require mie il ici сам: m die »'all thicJíncss of the cryoatat.

ReFFTetirrs

[1] FI eck IVogel D and ZiegSer В CooliiigofHTSapplicatiotis in lbe temperature га пи of 6fr

К to Й1>К .Jí/i лгггр.т jП û'piw^ppr ic Engjnezriiïg il 1 SÜ-

[2] Rqloima M. er Al. lievelopuueiii of ceding iysteiu fm ii6G.i>kV-20MYA REBCO

niipeicHudiicliiii; tHHüfufftuers wilii Me H ui w-Hvay luí i l^'fn sei al ш :ы llL siibcooleil iitpud tliÜOEeil IOP Conference Stries Materials Scirri <■ atidEngin&titrg 101 S 97-602

[3] Malojemoff A P. Yuan J and Rjey С M If Superconductors in Hie Pou er Grid Ifigft-

temperature superconducting fUTS) АС с (¡bles for ptnivr grid applicalfùAi (í'-inubfidí-f LK. Wooíihe^d Publishing) p]i 133—Í

[4] Zlreng Y В, Wang Y S. Pi W and Jii Г 20] J Cinrenl distribution among layers of single pha-se

FITS cable conductor /Vrt'í. Г ft" S9-64

[5] lll'S-Sa V HHW Í.'n.ír Studies in Siip^rrondiictine Atngiie.tu, Ùesign лгtd Opertitioiiíi! Issues Second

ídirioit \ N'l1^' Voik t ÍA. lípiineer ücieiiLL-rHusiiKNS Metliii.} [fi] ïmtncsijll (î and Osler üaaiil J 2(XJ ! Hmäl I empeniiliLe SnjieitojiiliicliviU 1 High tetnptFQti/re

iiipercpnHvutingcditítfi A V Niuiitni (Bei lili. lleidelbej É: Spíüiger)pp 53"-í&7 [7] Teitniie J E. AiieiuJynowicz Ü D and Deniko J A Tíiemuid iíiiuiíition Perfouiiarice oí" Flexible PipiiL¡¿ foi Uïe in HTS Po^'ïl Cables Jrfmrjrcei ГРГ Cnogrnic Engineenn^ -17 IÍ2Í-32

[Í¡J ^"ellego O ¡uift Metra P 1W An analysis of the transport cunen! losses measured on IITSC

Fiucle-phnse conductor prot<iiy]ie йг^т^пЛ. Tet-hivi S [[J] Denikii J А 10 Ii Su]3ercmidliL"!o[4 in Üil- Püwei (.irid High-tPTTiperaiTrres&percandÜCÜDg rabit' cooling wsri'mt tbr jx> 11 er grid oppUcdinm.- cd (' Key (rajubfidge ! k Wo(4llieiid Pnbliühvi^ \ pp 2ÜÍ-ÍE

110| Tei Brake Iii. Wiegefinct G F Low-ptwer ciyocooler survey (."nwiji'prrrj -12 70S - 7| 8

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН

УЖ fc^Lmt

Л. К). Виряшя ¡hp nie.iH миг, А. В. I'jyiuaiv: Л. Н. Сафонов, t). Л. lih'i niut.Wa

\<1>{Ж)У ВО *СвИкш-Пе19С^Сури\куй тщионйлыти исс.зедоеоцельск[/¡г уншереищт

H4t)rt\piunMfi»"w\ meXfla kww't. шгл'шгрьн ti огиппА к-J

Разработка методики проектирования токовводов для сверхпроводящих магнитных систем

Свер-кпрово.ч.ищн* м I jli 11 111 l~ сигщии широко не IHIIUfllirca II ШЦЩратау .для ihLt I.; in.: 111: h И LiiL.iL; II мкмцщнны, транспорт, iHcpitTHtH. Pabra, аизаннк

L i I._i и-, и, ишш i HL-ш снрхлропичлщНр млщЯпшь инстеы,

випояшоотси и pmitjn ряд* международна просил®. кцп'пнсйшиМп in которых шниолга ITFk. CEHN

Ссищ любой гаосой систвин («тшит материалы К <1Г| аплн, Кь>Т4рШ При Unpi'.jL' И111HU\ ■1111111« С|11К'ПЦМ]<1 УТрИИЫтЬ J.'ISJtTpBUCfKOC Д>ПротИblrtiiifr. У Uttflft Mii .H I пи i[n уменьшения tvnihiprttynj antiittfJitfcKoc 11иiptinnu«uне ii.M"lio rtiitJaiirai, HO ntpemjit 1 CUcjA-1111■ iи.-.-..-.■ i шик ^н,-ТчНШИе (ЦЬсИКш.МНЧ t КлЧк w£pa im>; Hp" JHCIHMtttHII HcKOTDpiM и KpltTll'IrtKMXl ilUttHHM IliHIWfS-

17ПМ li иннеищчтм питании» проиаиншь...........

мои« taTiiuwiti »1 J л» i(i(i к. ffii.iL'Hrti (кггяпроео*

jumsk-tll chj.ihi 11■ iiii■ i \ к qhhccom и 14! | голу | l|

й hhl-hj4!Hl>; hpLM-H широко upmntfliercii и swtpftiHKe,

i ]м ijl i hipi l ренете vca м. i mi' ¡iiii и icamiiiiKii три ккпергм ijx ерелегл), MejHi:if«c (наанийй-рсэокй^кыЕ TonorpHi|jiiih. фш(к j енеря проваляйте рилгннты для VEKopnrtieti спряжении* 'ИСТИ I]) II Г. J

Криогенное обеспеченно сверхпроводящих мдгииткъи систем

F[i-jfiiitViT»j пигтеч криогенного оСтепечспнл для jh;-офмитШшк сйсрклропоанШк догншигуч CHcttu

If >l'|:|HLHI"h OtllOiHIf* К |рйОр|№ТНЫМ llilllp-l'.KTNBIM

рчлвитая прнк-шней крнигенноП гъхннки. ГиажоОсет с ченнс снашно l рышщиеь цепго рнди ._п.пiИ'^шчки■-. »ЛДЧ, L-maaafHU* с крянстятированкси сиерчсроншяппи; идсиектов Краш ;иги. исайьи.шми ншкп пиинкнш решении па передаче электроэнергии от неготлиk.i. huc-ыщега температуру ояружлощек среды (UL), h. ч:ле|м-приведип* иу нродвдюу. Поэта и у одни |П [ ипнич

Э.1СМГНТН СКрХЛрОВОДЕШН! ЧЛГНЛ ГНIЛ СП111М HIL1HK1TLIJ

токопво.эьг.

Ей i^ss |Ш4-т|№. tham tor. млшнлштгоемш: »п. тм

Ptoc.t, Прпчцимшьнш iBMi Ёри«гита анёсшпжддооишн tdkihi^jbuh ' - иэгншщ» снитяма: ? — тгкоеич:, Э -крдоепт; J — шдоын криш I.— 5 paapusrtM ме'мОршмн крмш: I □ — Ьвн1н11Ь Ы4Шуу1ДНый; 7 — MffllH ОТВОДЯ чи^ои "ГЯГМГ0Н1Э

ICplllLI'iue-nM lejllltpjiypii иВДКПГн^йДЯЩЬИ i.ltMi- н ни, mPi14WifHHUM0НПЛапй® HiiriiinN - тиши р nmtimill flMlflV ййияянвяенм Ll ¿чет LlUI-i^.U-riUlj J.LI IHlkl le.'HL'M Сйеряирпипчшие эикмМкМ, поиtpwii11ue in Рак puchi-уоге.чпггапр(гы1 сиермцюиолтшкеш nepiniKi н iir{4*im ношииН fflTtrn I ir 2 ttHmn-TCTBeimql, при

ген1^)(ачурЕ AILLMUH .юти flpLi hi М-Пияятинн raiWifi-рапним ампен piiiioMiLH пптершл (йикратурсоетякпяет 30—ли k.

Ви ИссК сЛЭЧаЛ* rtHilcpiitJtii ШлчтЧЛИЫ JJitnXrilKti-[HII 131.|ЧЧИ гмш ИМ Шс tTMItCPill^lrtd |1[1|44»пкип ПКрГНИ, 'fiiiidilun iKHKMimrttlMtUe или IntCJtmi; iFptui liSM.i. i ii4-шниие с ikpchin;i4t Kititumi iia икктрйгфомшицнн пенент.чн юкешпа^ив.

Cil/lll ilCJK JlibHK tfuro liu- re)« Wistlllll IMC K ipilfeiKJlHH Cl-ul M»ai£t hx linui irli .-itiHiku ih^hh aMFlePi Hi" oiipl1 zvwl rp:tx>naHKH k h.iuuuih nanipsiihoio ci'ivhwt npommfpca. I-! |:■ id [[^v-k. i n f'.:-,::ujn ii munBSinna HiiiiS b^muo flEetncnip. iio.imy b 11 m'ikjotcm i i-.^'.i i \ l-" i ivk> .uiiey ancjctptficcimni ratea liiLjllHuil [HU npLL UHUIdMUUfOU JltpiHOC« TeiLKlILl

ij c4a TTii.ifuiihj'hfrJHacni uarrt|Mi.iH tqhqbbd^ KtBepx-

Ifpnpwi.lirill LIU J.HlJUiJUTlIM. PlJIUiHHd j l-.il I [Cpjl HBOJiiilLI UOII

UAa.^ Q&CCrCTOtBOTCfl n>"ICH mma.lbimHIU [lajd IDH-LTpjirramn; pc№m£

BapHOHTbi itoHCTpyKTHHMoro nenOHMCHList

TOKDBBORDH

Of) Hip .lli iL-pil[_h']».i No №np№gi K|>HOrfrHllOri> of",'*,

nt'jJKHB LjiL|hMI|)Lilrt.lUIIIHt UiirHBTHHk lMlIlii [»lSrt,Ht*T

f-mhccm|jiisEiir-iJC-nn. tm«ub hmiill!w: pciufimsi

ii poG.ne w iin[<tiLiHHim dcproj^iBiiiHiKnl TPKJMIHO-

HDB i | TuiHJfilKHB) E jailll$ SNiTCH HI lllTilRTTLH

.ipyr or njiyrji kimii:ipvk.ii Hi; Ii >.nrtrrpottpctipanmm Macrcit k ciiokhhhii irs oxaasuruHH, iipk'pcn npc.waticr '¡Tannic iirrvm qnpeatiHPumjtD pin

n<f OMwCy <>r iKi.iii ifri/iuru iff wKviwmii iweipu uc.'m-IS OVIUfcJiiMLK H PKCH/IILXJIILHIJS PJ HKHUHa^UeMUI!, ii in "t^ni'H. roHMmiiij IweJCTiA/iJiKJi fio&iii HdhEoik iipoLTUf KaEuipyErMHiudi: peuiiiiinii. Huaiugn.

1UCTI>r,lkCinir<№)n»n:LL UOC.TLI I5U H.I C npiL'.'UHl IKOM IOIlH 11 H.I

iimiTLii BHyrptf Kpuocnna. iujiduhehhiko iwimu marou

.1.1: re.lhcu lj-.|)\.h«j . •tfnil^a- lltjlchiihn l i]l'ti]lj-

lEUkOM : UKU. Mj\OJ.IIlVtf ^d IfilKlllUH tpUOLT.JTJ II lUlUi.-I reunify ivpy oiipyscaKuiiei! l (xyiu. 11 iwi: ileum: liiinepim-py M.l m pU.Llll nu 11 Hi «yxoro IDBOSMOa |LH. pl!U . II (IT TTMicjMTypy :*:H^XCCO tpnMrcma .in neijiKpaiypM LWT aiBjUKCoihiMHTfiuicitu k KpmwcHry i< roii.

iionpoKhjuriocTH iiCKrprtnfKuwamiieni narrepwuo.

II.......... n;.!> I.IIIMI lii.i:i nkmiM...............

........... ........................ ..................fyiiiL- ■■

..........till HiUlt «№№ II lli)iILILI11 n;iM-iilu Ml lie.............

npj, ;>_cii, | M._-n,. ;l urmilNilh ii[H11: i.iI ii LlMLiji IKn;Ii.Kjh;-li ihiiu;[wilh[h tcifcuiie nil need i.hihl I kiupuiuimfku. ra-i IK UfKJlilMHT 'lifllll UTO MLld.Hrt LliL

L-ltJIj ■ .. - ■,: II V.llLlChlHSI . i .l| ■■ I- k pllLllbl'O h I !l !l k[lil ClLTjTilh

c He^CltUciuHM uuil miomonaFHii viLSfnca tuuptqctuti VTK-.nHsiiptiiian. napi; Kpiioartaiia, vin urafoiMi] ,i»:TyiLrLiui

rrpir ItlKU^milhll JtLM.lSQra IHlHIl iCyillCi TOKdUIIOJld VVTp^rlflKtl NetftaiJikUflCTL iVTilM.lklllUdllh lipnuu.lllLIC j. IUJi-

tpriKiiK (rniisrmpn. ,vw nsm niViu ¡ipcayi ijKJiimi ¡ftrttj1 iKK rpir jtk'p i sin mi m itniHvi MirlJctpiJiflrt

D mc.lcJiiEe npeit* riu. i>»innn pactlptETpimiHlfc nnsiiii-111 i. ii.i. ii hOKifi'Ux ri[uiiiuT;.in.i[ii;i.H n i OC mLlurn umoiiHUit [Tpll tfOUmfl k|: i |>. irip.l ipu;; ¡Hi pHL J J. k npe

HHyntOClBIM p<^f)HXj^HrOflHl3ltJ ( MiiL.iij.l lL-1 Lull Id

mHocimfl y.uUvnid h DTHik'H rL.it,hum ppoc^qra jtcirijaTii-

nn:i. Pi.i|xti[>.,:|:un::,pniii; yurpoactmi MWCHC-Hpycr iipiir«

10ILD01U III [Ji.. IHuimiV 11« HEfl&UaiLbHlLnil [UiUH-ll HHL"d 0

¡[□[nuiiiiiiim .lanaLi ipjp&raitt 141 Himuichi npoo.ii.LMUH AcmibWHaHni pU'^pu.f.ipjrofHLuri} umaia reuauiid ebjukt-ca cSiciECMLHSii ynietp in« ia;n njiiaaiiHM DaitM Koar^Kra

Vikuuume; buiuwvuuA RfirapnitflfteHparftpDM I

MurHHTHsa CMtieMft. 2 — npur.-etJujo TOHWSIW J — ^pnocur 4 — KpkiopiitipriepoToo: 5 — iwaotnwjaj

■

, «

*

FVl.J. r:i:i[iL>Kii.]^j|.ir?kiiLki tea poop; I kLni i^rmq cncrnmn 2 - rji&jiiujjiatMiii1 UifiTf irn: J — FpmiiiaT J — ^auimfl

Kp.1-',^-r-Ki: ^ r'n'icii.inmq Mii'^p-iiiii d Hi^ymfl fl^mtnb 7 nu№A nn pen

i en.iiKi [ iiii.Jji ii in :■. i. il m l u i ii« |kJt|hpjiiL: pjn ipii u niKtweiw. ,:LIL'17IL tTlJKtH Ulk'lllT libi IIA H I r^TLnLinii.hflill.HLKJCI,. lli IlI ■ !L" I i'

iireirrpiiincLimiHoiiiiM npocraiuix iiui.^iL-T ¿yinitntciiiHK; IV11IOB« OdtqxmiB.1L'tft|C, b IKItHllllUCT Tp.UMCIIT TLii nfpt-rvp mmou]te^ph*tpatdpdiii ii iukmbooou, 'no ^hhaiiiufi yt.nv'iiiifl puwxktid |k(t)|ituiic[rtwhom jitjw lw."Taa ii chkman hlqutthtxtki IJAHik.IL yifpofctllo -i lkjidm

III11pok'n" ripM^'.'ii'.inn,- htKWmioii c p«J>pK»fpnrop-nkHvnuinM [ell.■|м[lplmJ^.^l^ m (X' caepiKliaMfral nin'iu-

WJlUDUfl rTPtt UOCllK) IIIHFMtVrrypiil .'L1H PiriHVi;nHp(jHIHirH.

HaifcnuiiM pnciipQcipmtiucc in ■ ivin.ia m.ftxji.idi:.i:i lblue lutoiiHiraid. b imupui 'Licit ndcxymDiijen hj OC' reuio™ 01BDHUL9 id cf.'J acpcrpttfi lupbiD Kpiniancn ■ rj (cu. puu.il. CBCJHnpOHiaaillHS J.liUibLJ i miUUriTH sc Tuxouw.iajy 2 II PINMI.-LUCU EHVIPII qweciaTS .1. .LIH ncpt b;uj:L ijicuciftu I h HupsupuniunHrjiji- LL'LiuMniif dh ^iipyvH a iz.mil *HflKmD KpjcurcHTa 4. ilpu EupambiBa-

ISSS Hiu-Tim. THAI.UlhL №1111 IJII)(Tr«Etllll'

нии гсч I il'pn 17111 шиши J ¡I к|чкм||"||г i J «¡ipil jyï h ta ¿ущяетявкчм kn itm.'.'l .liíi hkumeuhoiû niipïi efu'jp-uh HCtfUCUHMO чивич и и [lpe.]C1IJ ]фйОСГИШ .!. Дли ЗТИГ'.> iiLiin.ibj;, hiiL'ii taiLoiu внутри тоюинмшая Кхлпиэспяруя с шррсишЙ псисрьнсстмй (шшщщш хапало^; поры ^иоаггнп йгводнтот «irpuiu глнщяодра тггаклу и перстрстиися.

V4Hi и(1лч. «шиосие нлиш ишгпл^Л преет»......nu

.inft*(ípiieui4MTtH »Oc;, ,tMeñ>iTwiwwpn«¥B с иетдь»-

Kiiiiii^' uni-....... (t .......................................iwbuiik-

HHirL тгчперетты WIPOKIP> mia m iwr (таи* теплпш

en reKPBIVb.................................ГОШВВНИЮ

нести e»^)if1pti|tt>IWI№H ÍHCMMW H ЦЮМГШУ ИСргИЩл ■jltíщнгд 1 в сверяпроводагшсе «k^Íhik bükvil ними токоекого 3 <|юрмируегся rpiLU ici гг геч i крлтуп, ксчпрым смпл.кт иишсп» рашюлнмлй к црмоагент) тсопы, В риосчеч petting. KorjNi ич :i:+-j\:i иг г атгыпм ! jjik4i4ï-ч п. хрмппии восирып шст звялпгу kutupuíi пшшолгисц черт j кппшш криостптл 3 ir mi in repiiiL iv токовпалор 2

Оптимизация перекоси тсгцош и г myipiHHefl пппе|нжи

L-ти riLt.KjTмсллши шм .¡лиа к плрш крн^агввта ы-.nieieji lk:i it mm j и yt jiiulul-u пом мшеч 1ля ïHtprn:*Jt4ieiiriiBmk:ni срерщртмдящйх CULT-CM.

Мякикщиии щЬнпняпт сгикавнО^Гь ушного

tjHlmri ítTÜ ИкИПЧЩМПЫ Л H ТСЛЛмТН Гц [|ЧрСЮ[1рИК|Й;|ШЫ

II ТП1ЛОШ ч,. neperpeuj ri пропит систшиня нпсышгпля лп it 4i icpiiTypw окружлиилел ítklln'