Como componentes essenciais de proteção passiva e otimização de energia nos sistemas de energia, os reatores oferecem funções que incluem limitação de corrente, filtragem, estabilização de tensão, compensação de potência reativa, supressão de harmônicas e balanceamento de tensão. Eles são amplamente adotados em quatro categorias principais de equipamentos: transmissão e distribuição de energia de alta e baixa tensão, conversão de potência eletrônica, geração de energia de novas energias e acionamento de energia industrial, abrangendo quase todos os equipamentos de operação de energia CA-CC. Eles representam os principais componentes de suporte que garantem a operação estável dos equipamentos de energia.
Em primeiro lugar, os equipamentos completos de transmissão e distribuição de energia de alta e baixa tensão constituem o cenário de aplicação mais fundamental e central para reatores, abrangendo principalmente armários de distribuição de alta tensão, armários de distribuição de baixa tensão, unidades principais de anel, subestações tipo caixa e transformadores de potência. Dentro dos sistemas de distribuição de energia, os reatores em série são usados principalmente junto com bancos de capacitores de potência. Eles suprimem a corrente de partida durante a comutação de capacitores e evitam a queima de capacitores e equipamentos de manobra induzida por sobrecorrente. Os reatores shunt são implantados em linhas de transmissão de longa distância para compensar a potência reativa capacitiva da linha, restringir a sobretensão na frequência de alimentação e estabilizar a tensão da rede. Isto evita picos de tensão em condições sem carga ou com carga leve nas linhas de transmissão e salvaguarda a operação segura dos equipamentos de transmissão e distribuição de energia.
Em segundo lugar, os equipamentos de conversão eletrónica de potência abrangem conversores de frequência, retificadores, inversores, fontes de alimentação ininterruptas UPS, fontes de alimentação comutadas de alta frequência e outros dispositivos de controlo industrial. Esses equipamentos geram correntes harmônicas substanciais e correntes de pulso de alta frequência durante a operação, que distorcem prontamente as formas de onda da rede e causam perdas no equipamento. Equipado com reatores, este equipamento pode filtrar efetivamente harmônicos de alta ordem, suavizar formas de onda de corrente e suprimir interferências na rede. Enquanto isso, os reatores amortecem surtos de corrente durante a inicialização e desligamento de equipamentos e comutação de carga, protegem módulos eletrônicos de potência, capacitores e componentes principais IGBT e melhoram significativamente a estabilidade e a vida útil dos equipamentos de conversão e retificação de frequência. Eles atuam como peças de suporte essenciais para dispositivos de controle elétrico industrial.
Terceiro, para equipamentos industriais de acionamento elétrico, os reatores são principalmente combinados com motores assíncronos trifásicos, servomotores, ventiladores, bombas de água, compressores de ar e outros equipamentos de alta potência. A partida direta de motores de alta potência produz uma corrente de partida 5 a 8 vezes maior que o valor nominal, o que pode facilmente queimar os enrolamentos do motor, danificar os interruptores do gabinete de distribuição e provocar quedas bruscas de tensão na rede. Após a instalação de reatores de entrada em série, a corrente de partida do motor pode ser efetivamente limitada, a flutuação de tensão suavizada, a interferência eletromagnética durante a operação do motor suprimida e a geração de calor, ruído e vibração do motor reduzidos. Os reatores são adequados para vários equipamentos de energia em funcionamento contínuo na produção industrial.
Finalmente, os reatores servem equipamentos para novas energias e armazenamento de energia. Com o desenvolvimento da indústria das novas energias, os reatores tornaram-se acessórios essenciais para inversores fotovoltaicos, conversores de energia eólica, conversores de armazenamento de energia e pilhas de carregamento. A geração de energia fotovoltaica e eólica apresenta intermitência e volatilidade. Harmônicos e flutuações de tensão tendem a ocorrer durante os procedimentos de conexão à rede. Os reatores realizam filtragem conectada à rede, regulação de potência reativa e estabilização de corrente e tensão conectada à rede, garantindo a integração suave da energia de novas energias nas redes públicas. Além disso, os reactores instalados em pilhas de carregamento CC e em dispositivos de estações de armazenamento de energia restringem a pulsação da corrente ao longo dos ciclos de carga e descarga, protegem as baterias de armazenamento de energia e os módulos de carregamento e melhoram a segurança da ligação à rede e a qualidade da energia dos novos equipamentos energéticos.
Além disso, os reatores são aplicados em equipamentos de energia para fins especiais, como transporte ferroviário metropolitano, siderurgia metalúrgica e eletrólise química. Eles abordam desafios de proteção de equipamentos sob condições de trabalho de alta corrente e alta harmônica, abrangendo cenários de equipamentos de energia civis, industriais e de novas energias.