Abordando o Desafío dos Correntes de Cortocircuito Excesivas: Solucións e Aplicacións do Limitador de Corrente Ultra Rápido (FCL)

1. Desafío da aplicación: Cuellos de botella dos esquemas tradicionais de protección contra cortocircuitos

Nas redes eléctricas modernas, especialmente nas subestacións de centrais eléctricas e grandes parques industriais, a operación en paralelo de múltiples transformadores ou xeradores está ampliamente adoptada para aumentar a fiabilidade do suministro eléctrico e a eficiencia enerxética. No entanto, isto leva a un aumento agudo nos niveis de corrente de cortocircuito do sistema, que frecuentemente supera a capacidade nominal de resistencia (por exemplo, corrente de resistencia dinámica/térmica) do equipo existente como interruptores, disxuntores e transformadores.

As solucións tradicionais enfrentan desafíos significativos:

1. Disxuntores tradicionais: O seu tempo de corte abarca decenas de milésimas de segundo, incapaz de evitar o impacto do primeiro pico de corrente de cortocircuito (corrente máxima). O equipo aínda sofre enormes forzas electromagnéticas e efectos térmicos, con risco de danos.
2. Reactancias limitadoras de corrente: Aínda que poden limitar a corrente de cortocircuito, a súa operación en serie permanente resulta en perdas de potencia activa continuas (aumento dos custos de electricidade), caídas de tensión (afectando a calidade do suministro) e perdas de potencia reactiva. Tamén poden causar problemas na regulación dos xeradores, ofrecendo un rendemento económico e técnico pobre.
3. Sustitución completa do equipo: Sustituir seccións completas de interruptores ou transformadores para facer fronte ao aumento das correntes de cortocircuito require unha inversión masiva, implica unha enxeñaría complexa e causa interrupcións prolongadas do suministro eléctrico.

II. Solución: Valor de aplicación central do limitador de corrente ultra-rápido (FCL)

O limitador de corrente ultra-rápido (FCL) proporcionado nesta solución é un dispositivo intelixente baseado nunha configuración en paralelo dun "interruptor rápido" e un "fusible limitador de corrente". Aborda fundamentalmente os desafíos mencionados, co seu valor de aplicación central na "interrupción a nivel de milésimas de segundo" e os "beneficios económicos durante todo o ciclo de vida".

Vantaxes de aplicación central:

• Protección ultra-rápida, eliminando o impacto do pico de corrente: Capaz de completar a detección e a acción de limitación de corrente dentro de 1 milésima de segundo despois de ocorrer un cortocircuito, limitando eficazmente a corrente antes de que alcance o seu pico destructivo. Isto protexe perfectamente o equipo como interruptores, TCs e empalmes de cable de forzas electromagnéticas enormes, algo non alcanzable con disxuntores tradicionais.
• Beneficios económicos significativos e aforro de enerxía: O FCL adoita aplicarse en paralelo cunha reactancia limitadora de corrente. Durante a operación normal, a corrente flúe a través do FCL (con perdas prácticamente nulas); durante un cortocircuito, o FCL rompe rapidamente, e a corrente transfírese á reactancia para a limitación. Este modo evita as perdas substanciais de custos de electricidade asociadas coa operación a longo prazo das reactancias, sendo a solución de limitación de corrente máis económica. Ao mesmo tempo, evita a invexión prohibitivamente cara de sustitución de seccións completas de interruptores, reducindo significativamente o custo da reforma, expansión ou nova construción de subestacións.
• Alta fiabilidade e deseño sen manutención: Comprobada a súa estabilidade de funcionamento a lo largo de máis de 60 anos de operación global. O seu compoñente actuable central, a ponte conductora, presenta un deseño modular. Despois da operación, só se necesita cambiar o módulo interno na fábrica, resultando en custos de manutención moi baixos, e a estrutura principal é reutilizable.
• Adaptabilidade a moitos escenarios: É a única ou a mellor solución técnica para abordar as correntes de cortocircuito excesivas en escenarios como a operación en paralelo de múltiples transformadores e as conexións de rede con fontes de enerxía propias.

III. Escenarios de aplicación típicos e soluciones

IV. Implementación técnica e guía de selección

1. Análise breve do principio de funcionamento:
   O dispositivo monitoriza a corrente (I) e a súa taxa de cambio (di/dt) en tempo real mediante CTs de manga de alta precisión. Emprega dous criterios – só emite un comando de salto cando ambos superan os umbrais – evitando eficazmente malfuncionamentos. Ao dispararse, a ponte conductora rompe e corta dentro de 1ms, transfirindo a corrente ao fusible especial de limitación de corrente en paralelo, que completa a limitación de corrente e a extinción final do arco en un tempo extremadamente curto.
2. Modelos de suministro e selección:
   Están dispoñibles tres modos de integración flexibles basados nas necesidades do proxecto:
• Tipo de componente discreto: Adequado para proxectos de reforma, instalado dentro de interruptores existentes, ahorrando espazo.
• Tipo extraíbel (montado en carro): Para interruptores novos, a ponte conductora instálase nun carro extraíbel, tamén funcionando como interruptor de aislamento para unha manutención conveniente.
• Tipo de armario fixo: Adequado para todos os niveis de tensión, especialmente para sistemas de 36/40.5kV. Todos os compoñentes están instalados de forma fixa nunha estrutura compacta.
3. Parámetros clave de selección (Exemplo):

V. Resumo

O limitador de corrente ultra-rápido (FCL) non é simplemente un dispositivo alternativo simple, senón que representa un enfoque revolucionario para a protección do sistema. A través da súa velocidade de corte a nivel de milésimas de segundo, redefine o estándar para a protección contra cortocircuitos, ofrecendo unha seguridade e beneficios económicos semellantes aos clientes. Ao enfrentar o desafío xeneralizado das correntes de cortocircuito excesivas, o FCL ofrece unha solución de primeira clase que é madura, fiable e validada por miles de proxectos a nivel mundial. É unha opción estratégica para garantizar a fiabilidade futura e a operación económica de sistemas de enerxía críticos.