高温超导（High Temperature Superconducting,HTS）线圈是超导电力装置中的核心组成部分,凭借其高效率、低损耗和轻量化的优势广泛应用在轨道交通和工业生产领域,并在系统中发挥着传输电能和电磁能量转换的关键作用。然而运行在复杂电磁环境下的HTS线圈会受到机械弯折作用、热量冲击和导体局部坏点等干扰,很可能会失去超导特性,从而危害超导电力装置的运行稳定性和安全性。因此开展HTS线圈失超特性研究对于保障超导电力装置安全稳定运行具有重要意义。本文采用模型仿真和实验探究相结合的方式开展HTS线圈失超特性的研究,主要包括以下几个内容:首先,分析了超导线圈的基本组成结构和超导特性,并建立了超导线圈电-热特征的数值模型,同时分析了HTS线圈失超时的伏安特性,为建立HTS线圈失超有限元仿真模型提供了理论基础。其次,建立了单根和堆叠HTS带材的有限元热扰动失超模型,研究了单根和堆叠带材局部失超时,失超电流、失超电压、失超温度和失超传播速度随时间的变化规律。结果表明:失超时,导体超导层电流向相邻金属基底分流,电流密度横向流动比沿径向流动更快,失超区域的电流密度以失超点为中心呈现对称分布;失超电压和失超温度受导体区域温度和传输电流的影响,热扰能量和传输电流越大线圈的失超温度与失超电压越大,失超传播越快;最小失超能随着传输电流的增加逐渐减小,并表征了线圈的温度稳定裕度。然后,基于仿真模型进行了超导带材和线圈的制作,搭建了失超实验平台,研究了超导线圈的失超特性变化规律,实验结果与仿真结果相吻合,验证了仿真模型和结果的正确性,为HTS线圈的失超检测研究奠定了基础。最后,结合HTS线圈的失超特点,开展了失超的检测与保护方法研究,设计了线圈的有源功率失超检测方法和自触发式失超保护方案,完成了检测系统硬件的设计和实物功能的实验验证,同时对超导变压器线圈在多种故障类型下的保护过程进行了仿真,并实现了保护系统的有效动作,为HTS线圈失超检测与保护设计提供了方案设计和技术参考。