大容量的高温超导电力设备需要高载流性能的高温超导电缆。就目前广泛使用的第一代高温超导线/带材以及第二代高温超导带材而言,由于两者均具有独特的几何形状和带材结构,将其绕制成大电流电缆时也将采用不同的方法和策略。与传统超导线材相比,REBCO涂层导体具有较大的宽厚比,各向异性明显,因此目前国内外将其制备成大电流电缆时往往采用多根堆叠的形式,或做成空间换位的Roebel电缆、螺旋缠绕的CORC电缆等。当这些大容量的电缆工作在变化的传输电流或外场中时存在着一定的交流损耗,由此会加重冷却系统的工作负荷。因此,对高温超导线缆交流损耗的研究一直是国内外有关应用超导研究的热点问题之一。此外,高温超导体属于陶瓷结构,制备中难以避免局部缺陷的存在,使用中也极易受到各种形式应力的作用而产生局部缺陷。由此可见,局部缺陷对线缆交流损耗的影响也是一个不可回避的问题。再者,REBCO超导电缆中带材的排布方式也直接影响电缆的整体交流损耗,如何对电缆中带材的排布方式进行优化从而减小整体的交流损耗也值得高度关注。虽然第一代高温超导线材Bi-2212属圆线结构,与传统的导线相同,一般仍可以采用多级扭绞的方式制成大电流电缆,但是由于Bi-2212圆线为多芯结构,将多根圆线绕制成超导电缆后对其交流损耗的数值评估需要花费大量的计算时间以及计算机内存。为提高计算效率,均质化方法被普遍用于实际计算之中。随着应用范围的拓展,超导电力设备不仅将广泛应用于低频领域,也会被应用于高频领域。因此,采用均质化方法评估Bi-2212圆线在高频下的交流损耗行为是否仍然有效?这需要进行相关的检验或验证。此外,Bi-2212圆线经过热处理后芯丝可能会产生局部缺陷以及芯丝结构变的不规则,这些变化都会影响圆线的交流损耗。最后,将Bi-2212圆线扭绞成电缆过程中也可能造成电缆的局部性能的退化,因此需要找到一种快速高效的方法检测绞缆后的Bi-2212电缆的局部性能。本论文首先对高温超导线缆研究的相关内容进行了简单的综述,并就拟解决的相关问题建立了数值分析方法以及自主搭建了传输交流损耗平台（见第一、第二章）。在此基础上,本文研究了局部缺陷的REBCO带材交流损耗特性,通过建立3-D有限元模型系统计算了不同排布方式下局部缺陷对多股并联以及多股串联的REBCO带材交流损耗的影响（见第三章）。在第四章中,本文针对欧洲核能机构（ENEA）提出的5沟槽REBCO超导电缆（电缆1）,构建了一种新结构的5沟槽REBCO超导电缆（电缆2）,并采用数值方法研究了两种REBCO超导电缆的临界电流以及交流损耗在自场以及不同外磁场下的行为特征。然后,本文利用均质化方法对宽频下（50 Hz-500 k Hz）Bi-2212圆线和电缆的交流损耗进行了计算。最后,提出了一种非接触式方法测量Bi-2212电缆的局部特性,并进一步讨论了Bi-2212圆线中芯丝的局部缺陷以及芯丝的不规则性对交流损耗的影响（见第五、第六章）。通过REBCO带材局部裂纹缺陷对交流损耗影响的实验及数值计算,发现REBCO带材横向裂纹对交流损耗的影响较大,而沿着带材长度方向的纵向裂纹对带材交流损耗影响较小。并且裂纹在带材中靠近带材边缘时产生的损耗要大于靠近中心位置处的交流损耗。对于双股水平排布的REBCO带材,带材反串联连接模式下的传输损耗要大于带材并联连接模式以及串联连接模式时的损耗,尤其是缺陷位于带材相互靠近的一端时会显著增大交流损耗。对于双股垂直排布的REBCO带材,带材反串联连接模式下的传输损耗要小于带材并联连接模式以及串联连接模式时的损耗。对于多股并联排布的REBCO带材来说,无论水平排布还是垂直排布,缺陷位于多股排布REBCO带材的中间带材中时对线缆整体的交流损耗影响较小。对于多股垂直串联排布的REBCO带材中,缺陷处于任意一根带材中对整体的交流损耗的影响基本相同。在两种不同结构的REBCO电缆的临界电流及交流损耗的对比数值计算中,新结构电缆自场下临界电流要低于原始结构,但是在较高的外场下,新结构电缆的临界电流要高于原始结构。此外,新结构电缆自场下的传输损耗要大于原始结构电缆,但是当外磁场足够大时,新结构电缆的交流损耗要小于原始结构电缆。在特定的实际应用场合中,通过改变电缆中超导带材的排布结构可以有效改善其性能。在Bi-2212圆线和电缆宽频下的交流损耗研究中,引入均质化方法可以有效减少计算时间同时满足较高的计算精度。此外,随着研究体系的增大,均质化方法计算的精度也会越来越高。在Bi-2212子缆的局部特性无损检测中,提出了用四个互相垂直的霍尔阵列检测斜坡场以及脉冲场磁化后的Bi-2212子缆的剩余磁场,当子缆中沿着长度方向某一处存在局部缺陷时,四个阵列检测到的剩余磁场之和会降低,而其他位置处的剩余磁场之和几乎不随位置的变化而变化,这一结果表明多阵列组合方式检测子缆局部特性的有效性。通过对多芯圆线中芯丝的局部缺陷对交流损耗影响的计算,发现缺陷的存在会增大交流损耗,并且横向缺陷增大会造成交流损耗显著增大。芯丝不规则性增大会造成交流损耗的增大,而芯丝不规则周期性分布的螺距增大会使得交流损耗逐渐减小。