Десятки тысяч ампер короткого-тока короткого замыкания-может ли один реактор остановить это? —Основной принцип последовательного ограничения тока.

В случае короткого замыкания ток может вырасти до десятков тысяч ампер за миллисекунды. Что означает это число? Это означает, что обычный трансформатор сгорит мгновенно, автоматический выключатель может даже не успеть споткнуться, и все в автобусе окажется на грани обрушения. Обычно зверя останавливает бесшумный последовательный реактор. Как это происходит?
Основной принцип: Индуктивность, по сути, является «тормозом» тока.
При возникновении короткого замыкания ток резко возрастает, и индуктивное сопротивление реактора немедленно «возрастает», вызывая огромное падение напряжения ΔV=I × XL. Это падение напряжения напрямую поглощает большую часть напряжения короткого замыкания и эффективно подавляет пиковый ток, протекающий через автоматический выключатель и нижестоящее оборудование. При этом, поскольку падение напряжения в основном происходит по всему реактору, оставшееся напряжение на шине поддерживается на относительно высоком уровне, что позволяет оборудованию пользователя на-безотказной линии работать стабильно.
Короче говоря: токи короткого замыкания-не "устраняются", а "уносятся" реакторами.
Разделенный реактор: не виден при нормальных условиях, виден при коротком-замыкании.
Обычные последовательные реакторы имеют одну неприятную особенность: они также потребляют реактивную мощность и генерируют падение напряжения при нормальной работе. Сплит-реакторы намного умнее. У них есть центральный отвод, подключенный к источнику питания, и две ветви, подключенные примерно к одной и той же нагрузке. При нормальной работе ток в обоих плечах течет в противоположных направлениях, а взаимная индуктивность приводит к тому, что эквивалентная реакция составляет лишь половину размера одноплечевого реактора, что приводит к низкому падению напряжения, малым потерям и почти-невидимости. Как только в одном плече происходит короткое-замыкание, скачок тока в одном плече, взаимная индуктивность насыщается, эквивалентное реактивное сопротивление реактора немедленно подскакивает до значения одного плеча, чтобы максимизировать эффект ограничения потока.
Эта «обычно-безотказная, но аварийная-безопасная» характеристика привела к широкому использованию разделенных реакторов во вспомогательных энергосистемах электростанций и подстанциях 10–35 кВ.
Реальное-мировое достижение: система 500 кВ выдержала силу тока 40 кА.
Не думайте, что это всего лишь теория. На бразильской гидроэлектростанции Тукуруи в Бразилии система 500 кВ соединила шины фаз I и II с реактором с ограниченным-протоком, успешно ограничив ток короткого-замыкания до уровня менее 40 кА. В бразильском проекте Fumas в Бразилии в системе 345 кВ были установлены два реактора ограниченного-протока на фидере подстанции MOGI, которые стабилизировали ток короткого-замыкания системы. В системе 345 кВ Нью-Йорка четыре реактора ограниченного-протока на линиях MS1/52 и 71/72 контролируют токи короткого замыкания-в пределах отключающей способности выключателя. Это реальные-примеры сверх-высоких уровней давления, а не просто лабораторные цифры.
На отечественной подстанции 500 кВ последовательный токоограничивающий реактор-, установленный на подстанции Шанхай Шицзин, имеет номинальный ток 2400 А и номинальное сопротивление 14 Ом, что позволяет успешно контролировать ток короткого замыкания менее 50 кА.
Цена также ясна: это не бесплатный обед.
Последовательные реакторы являются неуправляемым токоограничивающим устройством и не требуют дополнительных механизмов регулирования. Его самыми большими преимуществами являются простота эксплуатации, безопасность, надежность, удобное обслуживание, длительный срок службы. Однако затраты также реальны: при соединении в систему они увеличивают потери реактивной и активной мощности и могут вызвать падение напряжения при больших нагрузках. Стоимость производства одной единицы приближается к 10 миллионам долларов. Когда ток короткого замыкания слишком велик, реактор сам по себе может оказаться не в состоянии полностью его подавить; его необходимо комбинировать с комбинацией многоуровневой сетки, секционирования и сегментации шины.
Так может ли один реактор выдерживать токи короткого-короткого замыкания в десятки тысяч ампер? Да, но это не герой-одиночка; напротив, это самый сильный и тихий барьер в системе ограничения тока-электрической сети.