超导输电技术在电网中的应用
供电安装工程十项新技术(3篇)
第1篇随着科技的不断进步，供电安装工程领域也在不断创新和发展。
以下列举了十项在供电安装工程中应用的新技术，这些技术不仅提高了工程效率，还增强了供电系统的安全性和可靠性。
一、智能电网技术智能电网技术是供电安装工程中的核心技术之一。
它通过信息通信技术、自动控制技术、电力电子技术等手段，实现电力系统的实时监测、智能调度、优化配置和高效运行。
智能电网技术的应用，使得供电系统更加智能化、自动化，提高了供电质量和供电可靠性。
二、光纤通信技术光纤通信技术在供电安装工程中的应用，主要是通过光纤通信网络实现电力系统的数据传输。
与传统电缆相比，光纤通信具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强等优点。
在供电安装工程中，光纤通信技术的应用可以有效提高电力系统的通信质量，降低通信故障率。
三、物联网技术物联网技术是将各种信息传感设备与互联网连接起来，实现物体与物体、人与物体之间的智能交互。
在供电安装工程中，物联网技术可以实现电力设备的远程监控、故障诊断和预防性维护。
通过物联网技术，供电企业可以实时掌握电力设备的运行状态，提高供电系统的稳定性和可靠性。
四、高压直流输电技术高压直流输电技术是一种新型的输电方式，与传统的交流输电相比，具有输电距离远、输电容量大、线路损耗低等优点。
在供电安装工程中，高压直流输电技术的应用可以有效提高电力系统的输电效率和供电能力。
五、储能技术储能技术是将电能转化为化学能、机械能等形式，在需要时再将能量转化回电能的技术。
在供电安装工程中，储能技术的应用可以有效解决电力系统的峰谷差问题，提高供电系统的稳定性和可靠性。
同时，储能技术还可以应用于可再生能源发电，实现电力系统的绿色低碳发展。
六、超导技术超导技术是一种利用超导材料在低温下实现零电阻输电的技术。
在供电安装工程中，超导技术的应用可以有效降低输电损耗，提高输电效率。
此外，超导技术还可以应用于电力设备的制造，提高电力设备的性能和可靠性。
七、节能环保技术节能环保技术在供电安装工程中的应用，主要是通过采用高效节能设备、优化供电系统运行等方式，降低供电系统的能耗和污染排放。
高温超导技术的应用
高温超导技术的应用随着科技的不断发展，高温超导技术在各个领域得到了广泛的应用。
高温超导技术指的是以高温为条件进行超导的一种技术。
随着高温超导材料的研究取得了进展，高温超导技术在电力、通信、医学等领域的应用越来越广泛。
一、电力领域在电力领域，高温超导技术的应用主要集中在电力输送和储存方面。
高温超导材料具有很高的电导率和零电阻率，可以大大降低能量传输的损耗。
利用高温超导技术，可以大幅度提高输电线路的能量传输效率。
同时，高温超导技术还可以解决电力输送距离受限的问题，使得电力在远距离中也能被有效地传输。
除了电力输送，高温超导技术还可以用于电能的储存。
利用高温超导材料设计的超导储能装置，可以将电能以超导的方式存储起来，达到节约能源、减少环境污染的效果。
二、医疗领域在医疗领域，高温超导技术主要用于磁共振成像（MRI）和放射治疗。
磁共振成像是一种高级的医学显像技术，它可以非侵入性地获取人体内部的影像信息。
利用高温超导材料制成的磁体，可以提供更强的磁场，从而提高磁共振成像的分辨率和灵敏度，为诊断和治疗提供更准确的信息。
放射治疗是一种常见的肿瘤治疗方式。
高温超导技术可以用于开发更强大的放射治疗设备，使得治疗更加精准、高效和安全。
三、通信领域在通信领域，高温超导技术主要应用于微波器件和卫星通信。
高温超导材料具有微小的信号衰减和微波损耗，因此可以被用于制造高性能的微波器件，如微波带通滤波器、微波天线等。
这些器件可提高通信质量，增强信号传输效率。
卫星通信是重要的通讯方式，但卫星的固有问题导致卫星通讯带宽和传输速度局限性较大。
高温超导技术可以开发用于卫星通信的高速数据处理器和高频寻址器，这些设备可以显著提高卫星通讯带宽和传输速度，改善通讯效能。
总而言之，随着高温超导技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛，将对我们的生活、工作和社会发展带来深远的影响。
超导体在能源中的应用
超导体在能源中的应用引言超导体是一种特殊的材料，在低温下电阻消失，电流可以无损耗地流过。
这种独特的性质使得超导体在能源领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍超导体在能源领域的应用，包括电力传输、磁悬浮交通、储能系统和核聚变等领域。
电力传输超导体在电力传输方面的应用主要体现在超导电缆和超导变压器上。
超导电缆具有低损耗、高电流密度和高功率密度等优点，可以大大提高电力系统的输电能力和效率。
此外，超导变压器具有体积小、重量轻、效率高等优点，可以有效降低电力系统的能耗。
磁悬浮交通超导体在磁悬浮交通方面的应用主要体现在磁悬浮列车上。
磁悬浮列车利用超导体产生的强磁场实现列车与轨道之间的悬浮，从而消除了摩擦阻力，提高了运行速度和能效。
目前，世界上已经有几个城市开始运营磁悬浮列车，如上海磁悬浮列车等。
储能系统超导体在储能系统方面的应用主要体现在超导磁储能（SMES）技术上。
SMES是一种利用超导线圈储存电能的技术，具有响应速度快、充放电效率高、寿命长等优点。
SMES可以作为电网的调峰和备用电源，提高电力系统的稳定性和经济性。
核聚变超导体在核聚变方面的应用主要体现在托卡马克装置上。
托卡马克装置是一种利用强磁场约束高温等离子体的核聚变实验装置，其核心部件是超导磁体。
超导磁体具有磁场强度高、稳定性好、能耗低等优点，可以有效提高核聚变实验的效率和安全性。
结论超导体在能源领域的应用具有广泛的前景，可以提高能源系统的能效、稳定性和经济性。
然而，超导体的应用还面临一些挑战，如低温环境的要求、成本问题等。
随着科技的进步，相信超导体在能源领域的应用将会取得更大的突破。
高温超导体的应用前景
高温超导体的应用前景随着科技的不断发展，超导材料作为一种重要的新材料，被越来越广泛地应用于许多领域。
其中，高温超导体的应用前景尤为广泛，因为其具有许多独特的优点，可以在许多领域中发挥重要的作用。
本文将从几个方面来探讨高温超导体的应用前景。
一、电力领域在电力领域，高温超导体可以用于输电线路、电缆和变压器中。
相比于传统的电力设备，高温超导体具有更高的输电效率、更小的能量损失和更小的占地面积。
这些优点在高压长距离输电中尤为明显，可以大大降低电能传输的成本。
此外，高温超导体的磁场强度很高，可以用于制造超导电机和发电机，这些设备可以在大规模的能源转换中提高效率。
二、交通领域在交通领域，高温超导体可以应用于磁悬浮列车、磁悬浮飞行器和磁悬浮轮椅等设备中。
由于高温超导体的磁场强度很高，可以产生强大的磁力，因此可以用于磁浮设备的悬浮和推进。
此外，高温超导体还可以用于超导磁体，这些磁体可以在低温下产生强烈的磁场，被用于制造MRI等医疗设备。
三、信息领域在信息领域，高温超导体可以用于制造超导高速电子元器件和量子计算机。
在传统电子元器件中，电阻是影响器件性能的重要因素之一。
而高温超导体的电阻极低，可以用于制造高速、高灵敏度的电子元器件。
另外，高温超导体还可以用于制造量子计算机中的超导量子比特。
这些量子比特具有更高的稳定性和更快的计算速度，因此是实现量子计算机的重要组成部分。
四、环保领域在环保领域，高温超导体可以用于制造超导膜和超导酸碱沉淀分离技术。
由于高温超导体的超导电性质，可以实现高效的电子传输和激子传输，因此可以用于制造高效的分离膜，被广泛应用于化学、医药、环保等领域。
总之，高温超导体具有极高的科技含量和应用价值，其应用前景广阔。
我们可以预见，在未来的几年中，高温超导体的应用将成为科技领域的焦点之一，推动人类社会走向更加先进和科学的未来。
超导电性应用
超导电性应用超导电性是一种在极低温度下材料所表现出来的特殊性质，其具有极低的电阻和完全的电流输送能力。
这一特性使得超导材料在许多领域具有广泛的应用潜力，包括电力传输、磁共振成像、能源储存等。
本文将探讨超导电性的应用，并着重介绍超导材料在磁共振成像领域的应用。
一、超导电性概述超导材料在低温下展现出的超导电性具有很多优势。
首先，超导材料的电阻接近于零，意味着能量在其内部的传输几乎没有损耗，电流可以无阻塞地流过。
其次，超导电性使得材料能够承受更大的电流密度，有利于提高电流传输的能力。
最重要的是，超导材料在外加磁场下会形成一个排斥磁场的现象，称为迈斯纳效应，这一特性使得超导材料成为磁共振成像中的理想选择。
二、超导电性在电力传输中的应用超导电性在电力传输领域具有巨大的潜力。
传统的电力输送存在能量损耗和线路热量增加的问题，而超导电缆可以以极低的损耗将电能传输到目的地。
同时，由于超导材料可以承受较高的电流密度，使用超导电缆可以减少输电线路的尺寸和重量，降低建设和维护成本。
世界各地已经开始在一些特定的场合使用超导电缆，如高温超导磁体电缆和超导电力电缆。
三、超导电性在磁共振成像中的应用磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种医学影像技术，通过利用磁场和无害的无线电波来生成人体内部的高分辨率影像。
超导电性材料在MRI中扮演着重要的角色。
首先，超导磁体作为MRI的核心部件，可以产生强大和稳定的磁场，用于激发和接收被测物体中的谱线。
超导磁体的高电流密度和迈斯纳效应使得其成为MRI 中最理想的磁体选择。
其次，超导RF线圈用于产生和接收无线电频率信号，起到成像的关键作用。
超导RF线圈具有较高的灵敏度和信噪比，可以提高MRI 图像的分辨率和对比度。
超导材料的超导电性可以帮助线圈获得更好的信号质量，并减少噪声。
除了磁磁体和RF线圈，超导材料还可以用于MRI的磁屏蔽。
由于超导材料会排斥外部磁场，将超导材料制作成适当形状的屏蔽材料可以在一定程度上降低外界磁场对成像质量的影响，提高MRI成像的准确性和可靠性。
超导体在电力系统中的应用
超导体在电力系统中的应用随着社会的不断发展和科学技术的迅速进步，越来越多的人们开始关注能源问题。
而电力作为现代生活中必不可少的能源之一，其安全、可靠、高效的供应也成为了人们所追求的目标。
在这一背景下，超导体这一技术应运而生，其具有的高效、节能、环保等特性使其广泛应用于电力系统领域，成为电力系统中不可或缺的重要组成部分。
一、超导体的优点超导体是一种在低温下表现出的特殊物理现象，即在超导温度下，电性能展现出突出的特点，表现为电阻消失和电感大幅度增加。
其优点主要有以下几点：（一）电阻极低超导体的电阻可达到零，使得其电通量可以在不断增大电流的情况下不断提高，具有极高的传输电流能力，能够承受比传统金属电缆更高的负载。
（二）传输效率高由于没有电阻，超导体在传输电能时不会产生电能转化成热能的能量损耗，因此传输的电能损失很小，远高于金属电线。
（三）占用空间小相较于传统电线杆，超导体所需楼杆数量少，占地少，更加美观。
（四）环保超导体中的低温制冷液和超导体材料本身都是无毒、无害于环境的材料，不会对环境造成污染。
同时，超导体材料也可以被回收再利用。
二、超导体在电力输配电中的应用1.输电采用超导电缆和无损衰减的电感电缆代替普通的电缆，在免受电缆割线、盗窃等方面已经具备了显著的安全优势，同时，它的传输效率也远远超过了普通电缆，这种电缆可用于高电压传输和短、中距离城市网输电。
（二）超导电流限制器超导电流限制器是一种特殊的逆变器，当交流输电线路出现故障后，它可以在很短的时间内将故障电流限制到很小的量，从而保护设备免受损坏。
2.配电（一）超导储能超导储能可帮助电网实现智能化和清洁能源的大规模集成。
在短时间内可以将电能储存起来，以备供电缺乏时使用。
在城市短距离或者地下配电网的建设中，采用超导电缆网可以有效减少管道维护成本，在占地面积限制较大的场所中具有优越性。
三、超导体在电能传输中的应用前景随着我国城市化进程的加快和能源危机的日益加深，超导技术在电能传输中的应用也越来越广泛，未来的发展前景非常广阔。
超导技术在电工领域的应用
高温超导材 料 （ Ｈｉ ｇ ｈ Ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｒ ）给材料 和电工领域 注入 了一股新 的力量 。１ ９ ８ ７ 年至 １ ９ ９ ３ 年期 间 ，
相继发现 了钇系 、铋 系 铊系和 汞系超导材料 ，临界转变 温度Ｔ ｃ 也从９ ２ Ｋ（ 钇钡铜氧一 Ｙ Ｂ ａ ２ Ｃ ｕ Ｏ ，简 写ＹＢ Ｃ Ｏ）上升
到１ ３ ０ Ｋ 以上 （ 汞钡铜氧 一 Ｈ ｇ ２ Ｂ ａ ２ Ｃ ％ Ｃ ｕ ， Ｏ ）。随后 ，研发焦
点主要集 中在高载 流能力超导带 材的开发上 ，以一代铋 系
（ 铋锶钙铜氧 ，Ｂ ｉ ： Ｓ ｒ ２ Ｃ ％Ｃ ｕ ０ ，Ｂ ｉ 一 ２ ２ ２ ３ ）超导带材和二代
Ｙ Ｂ Ｃ Ｏ 涂层 导体 最为典 型 。由于损耗 低 、载流能力 强 ，高 温超导材 料可用来制 造效率更高 、功率密度更 强的 电力器 件 ，如超 导储能装 置 、超强磁体 、超导 限流器 和超导变压 器等 。此 外 ，使用 高温超导材料 还具有无油 、漏 磁少等环
２ ０ １ ３ 年第２ ８ 期 （ 总第 ２ ７ １ 期 ）
悯离 聋
（ Ｃ ｕ ｍ Ｎ ０ ＿ ２ ８ ． ２ ０ １ ３ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ７ １）
超 导技术在 电工领域 的应用
王 醒 东
（ 富通 集 团有 限公 司，浙 江 富阳 ３ １ １ ４ ０ ０）
１ 超导产品
１ ． １ 超导电缆 超 导 电缆 载 流能 力强 、损耗 低 ，在 同样 的安装 条 件 下 ，占用体积更小 ，可用来 改造或替换现有 的地下 电缆。
近 几 年 ，超 导 电缆 相 关 项 目发 展 迅 速 。 国际 上 ：２ ０ ０ ６ 年７ 月２ ０ 日，３ ５ ０ ｍ￣ 、３ ４ ． ５ ｋ Ｖ ／ ０ ． ８ ｋ Ａ、三 相
超导技术的应用与未来发展趋势
超导技术的应用与未来发展趋势随着科技的不断发展，越来越多的新技术被应用到了各个领域中。
其中，超导技术被认为是未来科技的重要方向之一。
超导材料的研究和应用已经涉及到了信息技术、电力工业、航空航天等广泛的领域。
本文将结合实际案例，介绍超导技术在不同领域的应用，同时探讨其未来的发展趋势。
一、超导技术在信息技术领域的应用在信息技术领域，超导技术的应用主要是指超导电子元器件的制备，如单片超导量子干涉仪、高速AD转换器等。
这些器件能够实现高精度的信号处理和传输，提高了信息处理的速度和精度。
例如，美国国家标准与技术研究院（NIST）研发了一种名为“超导快拍摄”的技术，该技术可以对光信号进行高速传输和处理，最快速度可以达到50亿次/秒。
这种技术可以广泛应用于高速通信、光计算等领域。
二、超导技术在电力工业中的应用超导技术在电力工业中的应用主要是指超导电缆和电力设备的制造。
利用超导技术制造的电缆工作时没有电阻，因此可以大幅度减少能量损耗并延长电缆使用寿命。
目前，日本已经开始使用超导电缆进行实验性的输电，成本只有普通电缆的1.5倍，而节能率达到了80%。
这项技术的应用将有望在未来实现高效能的输电、减少资金投入和环境污染。
三、超导技术在航空航天中的应用超导电动机是超导技术在航空航天中的一种典型应用。
由于超导电机可以实现巨大的功率密度、高效率、低噪音等特点，同时具备超导电线和超导磁体技术的优越性，因此被广泛应用于空气机、飞机轮毂电力和推进器等航空航天领域。
例如日本正在研发的超高速电磁推进器技术，就采用了超导电缆和高温超导技术，能够实现高速、高效的推进效果。
四、超导技术未来的发展趋势现今，研究人员已发现了超导材料的一些新的物理特性，并且不断探索其应用领域。
未来，随着国家对科研资金的加大投入，超导技术有望在更多行业得到应用。
据日本科学技术振兴机构统计，超导技术市场规模预计将在2025年达到1200亿美元。
鉴于其广泛的应用前景，超导技术势必成为未来科技发展中的重要方向之一。
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超导输电技术在电网中的应用
摘要：超导输电技术是实现大规模电力远距离输送的潜在解决方案之一，近年
来在国际上得到了较快发展，我国也有了很好的研究开发基础。
该文介绍了国内外超导输电技术发展的现状，分析了超导输电技术在电网中的应用。
1超导技术对电网的作用和影响
超导技术可以广泛应用于超导输电电缆、超导变压器、超导发电机、超导电动机、超导限流器、超导储能系统等。
由此可见,超导输电电缆将可以为未来电网提供一种低损耗、大容量的电力输送方案,有助于解决现有输电损耗高和输电走廊紧张问题;超导限流器可以有效降低电网的短路电流从而保障大电网的安全稳定性;超导储能系统可以对波动的可再生能源电力进行有效的正补偿和负补偿,从而提高电网吸纳可再生能源的能力;超导变压器、超导发电机和超导电动机在提高电气设备效率、减少占地方面也具有不可替代的优势。
因此,如果超导技术能够实现在电网中的广泛应用,则可以有效应对可再生能源变革对电网带来的一系列重大挑战,
对未来电网的发展将产生重大意义,因而被美国能源部认为是21世纪电力工业唯一的高技术储备。
2超导电力技术研发应用现状
2.1超导限流器.
由于常规限流技术还缺少成熟定型的产品,而超导限流器具有特殊的性能优势,因此超导限流器被认为是很有潜力得到实际应用的故障电流限制技术。
ABB瑞士公司是首个将超导限流器投入电网进行示范的企业,美国SuperPower公司、AMSC 公司和Zenergy公司等分别研制基于第Ⅱ代高温超导材料的138kV/1.2kA三相矩
阵型、115/1.2kA三相电阻型、138kV/(2~4)kA三相饱和铁心型高温超导限流器,原计划于2012~2013年投入电网示范运行。
中国科学院电工研究所和北京云电英纳超导公司先后研制成10kV桥路型超导限流器、35和220kV饱和铁芯型超导限流器,分别在湖南娄底高溪变电站、云南普吉变电站和天津石各庄变电站投入示范试验运行,取得了较好的示范效果。
2.2超导电缆
超导输电电缆是解决大容量、低损耗、少占地的输电问题的重要选项,因而受到了国际上的广泛关注。
其中,2006年投运的纽约长岛电力局的高温超导电缆示
范项目,计划作为一个永久性的电力设施投入运行.韩国正在推动现有电力传输网
采用高温超导电缆的进程,预计在未来5年内将实现50km高温超导电缆在实际商业电网中的使用和服务。
俄罗斯计划在彼得堡建设一条长2.5km、±20kV/2kA的
超导直流电缆,以连接两个变电站,这也是世界首个用超导直流电缆连接变电站的
尝试.中国科学院电工研究所研制的360m,10kA高温超导输电电缆于2013年在河南中孚铝业有限公司投入运行,为电解铝厂供电.这是世界上首条投入实际系统运
行的高温超导直流电缆,也是传输电流最大的高温超导电缆。
2.3超导储能系统
20世纪90年代以前,国际上在低温超导储能系统方面开展了大量的研究。
2000年前后,美国AMSC公司已经推出了小型低温超导储能系统的产品,容量为
MJ/MW级.例如,1998年,美国AMSC公司就有6台3MJ/8MVA小型低温超导储能系统成功地安装在威斯康星州电力公司的北方环型输电网,实现了对电网电能质量的实时快速调节,不仅大大地改善了该地区的供电可靠性和电能质量,而且将送电
能力提高了15%。
近年来,随着高温超导材料的研究开发不断取得进展,高温超导
储能系统的研究开发也取得了良好的进展。
在我国,中国科学院电工研究所、清华
大学、华中科技大学等均开展了超导储能系统的研究,取得了良好的示范或试验效果。
3超导输电技术在电网中的应用
3.1超导电机
超导电机主要包括超导电动机、超导发电机,其中超导发电机又可以包括大型
超导发电机、超导风力发电机和超导同步调相机.最近10多年来,国际上在船用超
导推进电动机、电力系统用超导同步调相机、超导风电发电机方面的研究开发占
据主导地位。
2007年,美国超导公司开发的超导同步调相机(10Mvar,13.8kV,60Hz)
就有8套安装在美国田纳西州TVA电管局电网,解决轧钢机和电弧炉冲击问
题.2010年以来,美国和英国先后启动了8~10MW级直驱型超导风力发电机的研究
开发。
3.2超导变压器
超导变压器在降低变压器运行损耗的同时,可以减少变压器的重量和体积,同时,由于高温超导变压器采用液氮作为冷却介质,因此高温超导变压器还是一种阻燃型
变压器,具有很高的安全性和环保性。
ABB瑞士公司(1999年)和日本九州电力公司(2001年)研制的两台高温超导变压器投入实际配电网试验运行。
以美国Waukesha 公司为代表的研究开发机构和生产厂商进行过容量达28MVA超导变压器的研究。
但是,考虑制冷需求,超导变压器在大型电力变压器中才可能具有一定的优势,而常
规大型电力变压器的效率已经相当高(达到99.95%以上),因此液氮温度的高温超导
变压器的优势并不十分明显,其研究开发已经基本停止。
3.3超导电力装置的系统集成与功能集成研究与示范
系统集成是指将多种超导电力装置集成为一个系统,从而充分展现超导电力技
术的综合优势。
2011年,德国启动了一项超导电力技术集成项目(Ampacity),计划由Nexan公司在Essen建设一个10kV、1km高温超导交流电缆和一台10kV高温超
导限流器,以替代市中心一个正在老化的常规110kV/10kV配电系统(一条110kV地
下输电线和一台110kV/10kV变压器),在保持原有地下电缆沟道不变的情况下,实现
以10kV超导电缆与原有110kV常规电缆相同的输电容量,并将两个变电站联系起来。
目前,超导电缆和超导限流器均已投入运行.中国科学院电工研究所完成了世界首座10kV级超导变电站的研制和建设.该超导变电站包括高温超导电缆、高温超
导限流器、高温超导变压器、超导储能系统等多种超导电力装置,并且于2011年
2月初在甘肃省白银市投入工程示范运行,为下游多家企业提供高质量的电力供应。
功能集成的新型超导电力装置基于超导体的无阻高密度载流特性以及超导态/
正常态转变特性,可以在一种超导电力装置上实现两种或以上超导电力装置的功能,从而可以优化系统结构、降低超导电力装置成本。
中国科学院电工研究所在多功
能集成的新型超导电力装置上取得了积极进展,在世界上首次提出集成限流和电能
质量综合调节功能于一体的超导限流-储能系统的原理,并于2005年完成了世界首
套100kJ/25kVA超导限流-储能系统样机的研制成本和实验室测试.目前,将限流和
电压变换功能集成的超导限流-变压器已经完成了概念设计;美国正在进行将大容
量电能传输功能与限流功能的超导限流-电缆的研制工作,其容量为13.8kV/4kA、
长度将达200m,计划将在纽约曼哈顿投入运行,连接两座变电站。
结语：
总之，随着直流输电乃至直流输电网的发展，研究开发超导直流输电系统、
超导直流输电-输气一体化的“超导能源管道”和直流超导限流器，是未来超导输电技术的重要发展趋势，值得高度关注。
参考文献：
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