수만 암페어의 단락-회로 전류-하나의 원자로로 이를 막을 수 있습니까? - 직렬 전류 제한의 핵심 원리.

단락이 발생하면 전류가 밀리초 안에 수만 암페어까지 치솟을 수 있습니다. 이 숫자는 무엇을 의미하나요? 이는 일반 변압기가 즉시 소진될 수 있고, 회로 차단기가 넘어질 시간조차 없을 수 있으며, 버스의 모든 것이 붕괴 직전에 있을 수 있음을 의미합니다. 일반적으로 짐승을 멈추게 하는 것은 무음 직렬 반응기입니다. 어떻게 그렇게 합니까?
핵심 원리: 인덕턴스는 본질적으로 전류의 "제동"입니다.
단락이 발생하면 전류가 급격하게 상승하고 리액터의 유도성 리액턴스가 즉시 "상승"하여 엄청난 전압 강하 ΔV=I × XL이 발생합니다. 이 전압 강하는 단락 회로의 전압 대부분을 직접 흡수하고 회로 차단기와 다운스트림 장비를 통해 흐르는 피크 전류를 효과적으로 억제합니다. 동시에, 전압 강하는 주로 리액터 전체에서 발생하므로 부스바에 남아 있는 전압은 비교적 높은 수준으로 유지되므로 무결함 라인의 사용자 장비가 안정적으로 작동할 수 있습니다.{3}}
간단히 말해서, 단락-회로 전류는 리액터에 의해 "제거"되는 것이 아니라 "이동"됩니다.
분할 리액터: 정상적인 조건에서는 보이지 않으며 단락되면 보입니다.-
일반 직렬 리액터는 정상적으로 작동하면 무효전력도 소모하고 전압강하도 발생한다는 당황스러운 특징이 있습니다. 분할 원자로는 훨씬 더 똑똑합니다. 중앙 탭이 전원 공급 장치에 연결되어 있고 두 개의 분기가 대략 동일한 부하에 연결되어 있습니다. 정상 작동 시 두 암의 전류는 반대 방향으로 흐르고 상호 인덕턴스는 등가 반응이 단일 암 리액터 크기의 절반에 불과하도록 하여 낮은 전압 강하, 낮은 손실 및 거의-눈에 보이지 않게 만듭니다. 단일 암 단락-회로, 단일 암 전류 서지, 상호 인덕턴스가 포화되면 리액터의 등가 리액턴스가 즉시 단일 암의 값으로 점프하여 흐름 제한 효과를 최대화합니다.
이러한 "일반적으로 문제가 발생하지 않지만{0}}긴급 상황에 적합한" 특성으로 인해 발전소 보조 전력 시스템 및 10~35kV 변전소에서 분할 원자로가 널리 사용됩니다.
실제-세계 성과: 500kV 시스템이 40kA를 견뎌냈습니다.
이것이 단지 이론이라고 생각하지 마십시오. 브라질 투쿠루이 수력 발전소의 500kV 시스템은 1단계 및 2단계의 버스 라인을 제한된 흐름 원자로에 연결하여 단락 전류를 40kA 미만으로 성공적으로 제한했습니다.- 브라질의 Fumas 프로젝트에서 345kV 시스템은 MOGI 변전소 피더에 2개의 제한된 흐름 원자로를 설치하여 시스템의 단락 전류를 안정화했습니다.- 뉴욕 345kV 시스템에서는 MS1/52 및 71/72 라인에 있는 4개의 제한된 흐름 리액터가 회로 차단기의 차단 용량 내에서 단락 전류를 제어합니다.{16}} 이는 단지 실험실 수치가 아닌 초고압 수준의 실제-예입니다.
500kV의 국내 변전소에서 상하이 시징 변전소에 설치된 직렬 전류 제한 리액터는 정격 전류가 2400A이고 정격 임피던스가 14Ω이며 50kA 미만의 단락 전류를 성공적으로 제어합니다.
비용도 분명합니다. 공짜 점심이 아닙니다.
직렬 리액터는 제어되지 않는 전류 제한 장치이므로 추가 제어 메커니즘이 필요하지 않습니다. 가장 큰 장점은 간단한 조작, 안전성, 신뢰성, 편리한 유지 관리, 긴 수명입니다. 그러나 비용도 현실입니다. 시스템과 함께 연결하면 무효 전력 및 유효 전력의 손실이 증가하고 과부하 시 전압 강하가 발생할 수 있습니다. 단일 유닛을 제조하는 데 드는 비용은 1000만 달러에 가깝습니다. 단락 전류가 너무 높으면 리액터만으로는 이를 완전히 억제할 수 없습니다. 이는 그리드 계층화, 파티셔닝, 버스 분할의 조합과 결합되어야 합니다.
그렇다면 단일 리액터가 수만 암페어의 단락 전류를-견딜 수 있을까요? 그렇습니다. 하지만 그것은 고독한 영웅이 아닙니다. 오히려 전력망의 전류-제한 시스템에서 가장 강력하고 조용한 장벽입니다.