В настоящее время на основе значительных достижений в области высокотемпературной сверхпроводимости появляется всё больше применений данного явления в электроэнергетике, в частности в виде сверхпроводниковых токоограничителей. Для исследования процесса продольного токоограничения в электрических сетях, содержащих сверхпроводниковый токоограничитель, крайне важным является оценка электродинамического и теплового воздействия тока короткого замыкания в произвольный момент времени. Существующие в настоящее время математические модели сверхпроводниковых ограничителей не отражают инерционности перехода устройства из сверхпроводящего состояния в проводящее. Для поставленной задачи необходимо создать математическую модель для расчёта электромагнитного переходного процесса, способную адекватно моделировать устройство в произвольный момент времени, учитывая его параметры в нормальном и аварийном режимах, а также, описывать динамику изменений этих параметров в ходе процесса токоограничения. Предложенная математическая модель позволяет моделировать инерционность изменения сопротивления устройства сверхпроводникового токоограничителя, аналитически описывать электромагнитный переходный процесс, а также оценить электродинамическое и тепловое воздействия тока короткого замыкания при наличии сверхпроводникового токоограничителя. Отличительной особенностью математической модели является учет скорости нарастания (инерционности) индуктивного сопротивления по отношению к внешней сети при переходе из сверхпроводящего состояния токоограничителя в естественное проводящее. Также модель позволяет учесть начальную и конечную величины индуктивности сверхпроводникового токоограничителя до начала и после окончания электромагнитного переходного процесса соответственно

At present on the basis of significant achievements in the field of high-temperature superconductivity more and more applications of this phenomenon appear in the electric power industry, in particular superconducting current limiters. To investigate current limitation process in electrical networks containing superconducting current limiter it is extremely important to evaluate the electrodynamic and thermal effects of the short-circuit current at any time. The existing superconducting current limiters mathematical models don't consider the inertia of the device transition from the superconducting state to the conducting one. It is necessary to develop the mathematical model for the electromagnetic transient process that can adequately simulate the superconducting current limiter at any time point, taking into account its parameters in the normal and emergency modes and also to describe these parameters dynamics during the process of current limitation. The proposed mathematical model allows to simulate the changing inertia of the superconducting current limiter inductive reactance, to analytically describe the electromagnetic transient process, and also to evaluate the electrodynamic and thermal effects of short-circuit current in networks with superconducting current limiter. The important feature of the mathematical model is the consideration of the increase rate (inertia) of the inductive reactance with respect to the external network. Also the model allows taking into account the initial and final values of the inductance of a superconducting current limiter before and after the end of the electromagnetic transient respectively.

În prezent, pe baza realizărilor semnificative în domeniul supraconductibilităţii la temperaturi ridicate apar tot mai multe aplicaţii ale acestui fenomen în industria energetică, în special sub formă de limitatoare supraconductore de curent. Pentru a studia procesul de limitare longitudinală a curentului în reţele electrice care conţin limitatore supraconductoare de curent, este important să se estimeze efectele electrodinamice şi termice ale curentului de scurtcircuit la un moment dat. Actualele modele matematice ale limitatoarelor supraconductoare nu reflectă inerţia trecerii dispozitivului de la starea supraconductoare la o stare de conducţie. Pentru această problemă, este necesar să se creeze un model matematic pentru calculul procesului electromagnetic tranzitoriu capabil de a simula în mod corespunzător dispozitivul la un moment arbitrar de timp, având în vedere parametrii săi în condiţii normale şi de avarie, precum şi pentru a descrie dinamica modificărilor acestor parametri în timpul procesului de limitare a curentului. Modelul matematic propus poate simula inerţia modificării rezistenţei dispozitivului superconductor de limitare a curentului, pentru a descrie în mod analitic fenomenele tranzitorii electromagnetice, precum şi pentru a evalua efectele termice şi electrodinamice ale curentului de scurtcircuit în prezenţa unui limitator de curent supraconductor. O trăsătură distinctivă a modelului matematic constă în luarea la evidenţă a vitezei de creştere (inerţialitatea) a rezistenţei inductive în raport cu reţeaua externă, la trecerea de la starea supraconductoare a limitatorului de curent în stare de conductivitate naturală. De asemenea, modelul permite să se ia în considerare valoarea marginală a inductaţeii limitatorului suraconductor pâna la demararea şi după finalizarea procesului electromagnetic tranzitoriu.