随着城市化进程的发展,人们对于电力质量的要求越来越高,高温超导储能系统可以有效的平衡电力系统中的负荷波动,维持电压和频率的稳定。高温超导储能磁体是超导储能系统最为关键的器件,因此对于其稳定性的分析显得尤为重要。高温超导储能线圈在正常工作中会受到两种应力的作用,一种为超导线圈因受到安培力而产生的电磁应力,另一种为超导线圈在充放电过程中交流损耗引起的温升所产生的热应力,本文将从电磁应力与热应力两个方面来分析超导线圈的应力应变。现有的交流损耗计算方法在求解三维超导线圈模型时存在计算速度慢、收敛性差等问题,因此本文提出基于迭代电导率的快速交流损耗求解方法,通过电导率与电场强度E的关系来描述超导体高度非线性E-J本构关系,充分考虑磁场因素对临界电流的影响,通过此方法可以准确求解交流损耗。本文首先分析了 4根堆叠超导带材的电磁应力应变分布,结果表明超导带材电磁应力应变分布并不均匀,应力最大值为3.95×104 Pa,在浸渍环氧树脂后,应力最大值为2.16×104 Pa,结合应力数值以及应力分布图可以看出浸渍环氧树脂可以有效降低超导带材所受的电磁应力。然后分析了超导储能线圈在两种固定约束下的应力应变分布图,结果表明,超导储能线圈在电磁应力下均发生了一定的形变,形变量对于超导带材有一定的拉伸作用,但是两种情况下的应力应变均未超过超导带材的临界值。本文建立三维超导线圈有限元模型,分析了以交流损耗作为热源的超导线圈热应力应变分布,在模型中通过电磁仿真求解交流损耗,得到超导线圈的交流损耗具有周期性的结论,其周期为传输电流周期的一半,最大交流损耗体密度为5.97×105 W/m3。然后结合固体传热理论与热膨胀理论分析超导线圈热应力应变,结果表明超导线圈最大热应力为1.08×104 Pa,在只考虑热膨胀作用下超导线圈总7位移最大值为8.2×10-,结合热应力应变数值与分布图可以得出,超导线圈的热应力应变分布并不均匀,若热量不能及时耗散在热量聚集区域,有可能会造成超导线圈与环氧树脂绝缘层产生分离现象,造成超导线圈失超。本文实验绕制了超导双饼线圈,在分析浸渍固化热处理温度与时间对临界电流的影响得出最佳浸渍范围后,对超导线圈进行真空浸渍,实验测量了浸渍固化前后超导线圈的临界电流,结果表明超导线圈的临界电流衰减3.2%,线圈浸渍工艺对超导线圈临界电流的衰减在可接受范围之内。