超导技术在电力系统中的应用已进入示范试验阶段,部分产品也开始走向产业化,但超导技术要想真正进入电力市场还面临着许多难题,其中,入网考核和降低运行成本就是两个急需解决的主要问题。高温超导二元电流引线作为连接超导装置和常规电源的纽带,较一元电流引线而言可减少低温系统的漏热。为保证高温超导二元电流引线在电力系统中的安全稳定运行,尤其是在系统故障情况下,对电流引线失超进行保护和监控,防止危害装置和系统的安全,是十分有必要的。本文首先介绍了二元电流引线的典型结构和传热分析,分别针对其稳态过程和暂态过程进行数学建模,确定边界条件,给出了热流的数值计算方法,并对稳态和暂态情况进行了相关仿真。根据高温超导二元电流引线失超保护的要求,重点考虑过电流冲击下的保护措施。分析了YBCO涂层导体的结构,通过MATLAB软件仿真出超导电流引线在过电流冲击下温度和时间的关系,并提出在超导带材上覆加铜层进行补偿,使其自身能承受住25kA@1s的冲击电流,在此基础上提出用铜丝代替铜层,通过仿真和相关实验证明了在不改变分流电流的前提下,采用铜丝能增加安全裕度和降低引线漏热。为了防止线路断路器无选择性的切断电流引线,提高系统的稳定性,文中提出一种基于二元超导电流引线电流大小的分层式保护策略,并且对各层的电流整定值、最高温度上限等进行了分析计算。在分层保护策略基础上,本文提出了一套完整的高温超导二元电流引线的监测保护系统总体设计方案。文中分别对温度、流量、压力等非电气量参数的监测方法和设计进行了探讨,利用LabVIEW软件开发了监测程序,实现测量数据的采集、显示和存储。最后通过对电流引线的相关实验来验证该监测系统的可靠性以及覆铜保护措施的可行性。