相比常规电力电缆,高温超导电缆具有通流能力强、损耗低、结构紧凑、无电磁辐射等优势。高温超导电缆的应用对于未来电力系统的电能大功率、远距离输送,节能减排具有十分重要意义。电力系统中的电力线路运行工况十分复杂,正常运行状态下会流过额定电流,在电力系统出现短路故障时会流过十几倍甚至数十倍于额定电流的短路故障电流。掌握超导电力电缆在不同运行工况下的运行特性对于保证电力系统的可靠性、稳定性具有重要意义。本文对10kV/2.3kA三相同轴高温超导电缆进行了概念设计与动态热特性分析,主要工作和成果如下:(1)从超导电缆的应用实际出发,分析了的二代高温超导带材在不同温度及磁场环境下的通流性能,测试了包括SCS4050在内的多种型号第二代高温超导带材在不同磁场环境下的临界电流,对SCS4050型超导带材进行了数学建模;(2)总结了不同结构类型的超导电缆及适用场合,搭建了超导电缆的数学模型。基于上述模型以及SCS4050超导带材的实验数据,对10kV/2.3kA三相同轴高温超导电缆本体进行了方案设计,并计算了超导电缆的等效线路阻抗;(3)介绍了一种超导电缆的二维有限元仿真建模方法,并验证了该模型的有效性。利用上述二维有限元仿真计算方法,对三相同轴超导电缆不同运行工况下的交流损耗进行了计算。搭建了超导电缆的二维传热模型,基于上述超导电缆的交流损耗计算值,校验了超导电缆额定运行状态下的热稳定性,分析了三相同轴电缆在不同故障电流下的热特性。