Deseci tisuća ampera struje kratkog-spoja-može li to jedan reaktor zaustaviti? — Temeljni princip ograničenja serijske struje.

Struja može porasti na desetke tisuća ampera u milisekundama u slučaju kratkog spoja. Što ovaj broj znači? To znači da bi obični transformator trenutno izgorio, prekidač možda ne bi imao vremena ni da se spotakne, a sve u autobusu bilo bi na rubu kolapsa. Ono što obično zaustavlja zvijer je tihi serijski reaktor. Kako to radi?
Osnovno načelo: Induktivitet je u biti "kočnica" struje.
Kada dođe do kratkog spoja, struja naglo raste i induktivna reaktancija reaktora odmah "poraste", stvarajući veliki pad napona ΔV=I × XL. Ovaj pad napona apsorbira većinu napona u kratkom spoju izravno i učinkovito inhibira vršnu struju koja teče kroz prekidač i prateću opremu. U isto vrijeme, budući da se pad napona uglavnom događa u cijelom reaktoru, preostali napon na sabirnici održava se na relativno visokoj razini, omogućujući korisničkoj opremi na-vodu bez kvara stabilan rad.
Ukratko: reaktori-se struje kratkog spoja ne "eliminiraju", već "odnose".
Razdvojeni reaktor: nije vidljiv u normalnim uvjetima, vidljiv kada je-u kratkom spoju.
Obični serijski reaktori imaju neugodnu značajku da također troše jalovu snagu i stvaraju padove napona kada rade normalno. Splitski reaktori su puno pametniji. Imaju središnju slavinu spojenu na napajanje i dvije grane spojene na otprilike isto opterećenje. U normalnom radu, struja u oba kraka teče u suprotnim smjerovima, a međusobni induktivitet uzrokuje da ekvivalentna reakcija bude samo pola veličine reaktora s jednom-krakom, što rezultira malim padom napona, malim gubicima i gotovo-nevidljivošću. Jednom kada dođe do kratkog-spoja jednostrukog kraka, strujnog udara jednog kraka, uzajamna induktivnost se zasiti, ekvivalentna reaktancija reaktora odmah skoči na vrijednost jednog kraka, kako bi se povećao učinak ograničenja protoka.
Ova karakteristika "obično bez problema-ali pogodna-za hitne slučajeve" dovela je do široke upotrebe razdvojenih reaktora u pomoćnim energetskim sustavima elektrana i trafostanicama od 10-35 kV.
Postignuće-u stvarnom svijetu: sustav od 500 kV izdržao je 40 kA.
Nemojte misliti da je ovo samo teorija. U brazilskoj hidroelektrani Tucurui u Brazilu, sustav od 500 kV povezao je autobusne linije faza I i II s reaktorom s ograničenim-protokom, uspješno ograničavajući struju kratkog-spoja na manje od 40 kA. U brazilskom projektu Fumas u Brazilu, sustav od 345 kV instalirao je dva reaktora s ograničenim-protokom na napojnoj trafostanici MOGI, koji su stabilizirali struju kratkog-spoja sustava. U sustavu od 345 kV u New Yorku, četiri reaktora ograničenog{11}}protoka na vodovima MS1 / 52 i 71 / 72 kontroliraju struje kratkog{16}}spoja unutar prekidne sposobnosti prekidača. Ovo su stvarni-primjeri ultra-visokih razina tlaka, a ne samo laboratorijske brojke.
U domaćoj trafostanici od 500 kV, serijski strujno-ograničavajući reaktor instaliran u šangajskoj trafostanici Shijing ima nazivnu struju od 2400 A i nazivnu impedanciju 14 omega, što uspješno kontrolira struju kratkog spoja manju od 50 kA.
Cijena je također jasna: to nije besplatan ručak.
Serijski reaktori su nekontrolirani uređaji za ograničavanje struje i nisu potrebni dodatni kontrolni mehanizmi. Njegove najveće prednosti su jednostavno rukovanje, sigurnost, pouzdanost, jednostavno održavanje, dug životni vijek. Međutim, troškovi su također stvarni: kada su spojeni zajedno sa sustavom, oni povećavaju gubitak jalove i aktivne snage i mogu uzrokovati padove napona pod velikim opterećenjem. Trošak proizvodnje jedne jedinice je blizu 10 milijuna dolara. Kada je struja kratkog spoja previsoka, reaktor je sam možda neće moći potpuno potisnuti; mora se kombinirati s kombinacijom slojevitosti mreže i particioniranja i segmentacije sabirnice.
Dakle, može li jedan reaktor izdržati struje-kratkog spoja od desetaka tisuća ampera? Da, ali to nije usamljeni heroj; naprotiv, to je najjača, najtiša barijera u trenutnom-sustavu ograničenja struje električne mreže.