Dezenas de milhares de amperes de corrente de-curto-circuito-um reator pode pará-lo? —O princípio fundamental da limitação de corrente em série.

A corrente pode atingir dezenas de milhares de amperes em milissegundos no caso de um curto-circuito. O que esse número significa? Isso significa que um transformador normal queimaria instantaneamente, o disjuntor poderia nem ter tempo de tropeçar e tudo no ônibus estaria à beira do colapso. O que geralmente para a fera é um reator em série silencioso. Como isso acontece?
Princípio Fundamental: A indutância é essencialmente um “freio” na corrente.
Quando ocorre um curto-circuito, a corrente aumenta acentuadamente e a reatância indutiva do reator "aumenta" imediatamente, produzindo uma enorme queda de tensão ΔV=I × XL. Essa queda de tensão absorve diretamente a maior parte da tensão no curto-circuito e inibe efetivamente o pico de corrente que flui através do disjuntor e do equipamento a jusante. Ao mesmo tempo, como a queda de tensão ocorre principalmente em todo o reator, a tensão restante no barramento é mantida em um nível relativamente alto, permitindo que o equipamento do usuário na linha-livre de falhas opere de forma constante.
Resumindo: as correntes-de curto-circuito não são "eliminadas", mas "levadas" pelos reatores.
Reator dividido: não visível em condições normais, visível quando em curto-circuito.
Os reatores em série comuns têm a característica embaraçosa de também consumirem energia reativa e gerarem quedas de tensão quando operam normalmente. Os reatores divididos são muito mais inteligentes. Eles têm uma torneira central conectada à fonte de alimentação e duas ramificações conectadas aproximadamente à mesma carga. Em operação normal, a corrente em ambos os braços flui em direções opostas, e a indutância mútua faz com que a reação equivalente tenha apenas metade do tamanho de um reator de braço único, resultando em baixa queda de tensão, baixa perda e quase-invisibilidade. Uma vez que o curto-circuito do braço único-, o aumento da corrente do braço único, a indutância mútua satura, a reatância equivalente, o reator salta imediatamente para o valor do braço único, para maximizar o efeito limitador de fluxo.
Essa característica de "normalmente-livre de problemas, mas{1}}amigável para emergências" levou ao uso generalizado de reatores divididos em sistemas de energia auxiliares de usinas de energia e subestações de 10 a 35 kV.
Conquista-no mundo real: um sistema de 500 kV resistiu a 40 kA.
Não pense que isso é apenas teoria. Na usina hidrelétrica de Tucuruí, no Brasil, o sistema de 500kV conectou as linhas de barramento das fases I e II ao reator de fluxo-restrito, limitando com sucesso a corrente-de curto-circuito a menos de 40kA. No projeto Fumas no Brasil, o sistema de 345 kV instalou dois reatores de-fluxo limitado no alimentador da subestação MOGI, o que estabilizou a corrente de curto-circuito do sistema. No sistema de 345kV de Nova York, quatro reatores-de fluxo limitado nas linhas MS1 / 52 e 71/72 controlam correntes de curto-circuito dentro da capacidade de interrupção do disjuntor. Esses são exemplos-reais de níveis de pressão ultra-elevados, e não apenas números de laboratório.
Na subestação doméstica de 500 kV, o reator limitador de corrente-em série instalado na subestação Shanghai Shijing tem uma corrente nominal de 2.400 A e uma impedância nominal de 14 ômega, que controla com sucesso a corrente de curto-circuito inferior a 50 kA.
O custo também é claro: não é almoço grátis.
Os reatores em série são um dispositivo limitador de corrente não controlado e nenhum mecanismo de controle adicional é necessário. Suas maiores vantagens são operação simples, segurança, confiabilidade, manutenção conveniente e longa vida útil. No entanto, os custos também são reais: quando unidos ao sistema, aumentam a perda de potência reativa e ativa e podem causar quedas de tensão sob cargas pesadas. O custo de fabricação de uma única unidade é próximo a US$ 10 milhões. Quando a corrente de curto-circuito é muito alta, o reator sozinho pode não ser capaz de suprimi-la completamente; deve ser combinado com uma combinação de camadas e particionamento de grade e segmentação de barramento.
Então, um único reator pode suportar correntes de{0}curto-circuito de dezenas de milhares de amperes? Sim, mas não é um herói solitário; pelo contrário, é a barreira mais forte e silenciosa no atual sistema-de limitação da rede elétrica.