وباعتبارها مكونات أساسية للحماية السلبية وتحسين الطاقة داخل أنظمة الطاقة، توفر المفاعلات وظائف تشمل تحديد التيار، والترشيح، وتثبيت الجهد، وتعويض الطاقة التفاعلية، والقمع التوافقي، وموازنة الجهد. يتم اعتمادها على نطاق واسع عبر أربع فئات رئيسية من المعدات: نقل وتوزيع الطاقة ذات الجهد العالي والمنخفض، وتحويل الطاقة الإلكترونية، وتوليد الطاقة الجديدة، ومحرك الطاقة الصناعية، وتغطي جميع معدات تشغيل الطاقة AC-DC تقريبًا. إنها تمثل المكونات الداعمة الرئيسية التي تضمن التشغيل المستقر لمعدات الطاقة.
أولاً، تشكل المعدات الكاملة لنقل وتوزيع الطاقة ذات الجهد العالي والجهد المنخفض سيناريو التطبيق الأساسي والأكثر أهمية للمفاعلات، والتي تغطي بشكل رئيسي خزانات المفاتيح عالية الجهد، وخزانات توزيع الجهد المنخفض، والوحدات الرئيسية الحلقية، والمحطات الفرعية من النوع الصندوقي، ومحولات الطاقة. في أنظمة توزيع الطاقة، تُستخدم المفاعلات المتسلسلة بشكل أساسي جنبًا إلى جنب مع بنوك مكثفات الطاقة. إنها تمنع تيار التدفق أثناء تبديل المكثف وتمنع احتراق المكثفات والمفاتيح الكهربائية الناجم عن التيار الزائد. يتم نشر مفاعلات التحويل على خطوط نقل لمسافات طويلة لتعويض القدرة التفاعلية السعوية للخط، وكبح الجهد الزائد لتردد الطاقة، وتحقيق استقرار جهد الشبكة. يؤدي ذلك إلى تجنب ارتفاع الجهد في ظل ظروف عدم التحميل أو الحمل الخفيف لخطوط النقل ويضمن التشغيل الآمن لمعدات نقل وتوزيع الطاقة.
ثانياً، تشمل معدات تحويل الطاقة الإلكترونية محولات التردد، والمقومات، والعاكسات، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة، وإمدادات الطاقة ذات التحويل العالي التردد، وأجهزة التحكم الصناعية الأخرى. تولد هذه المعدات تيارات توافقية كبيرة وتيارات نبضية عالية التردد أثناء التشغيل، مما يؤدي بسهولة إلى تشويه أشكال موجة الشبكة ويسبب خسائر في المعدات. يمكن لهذا الجهاز، المزود بمفاعلات، تصفية التوافقيات عالية الترتيب بشكل فعال، وتنعيم أشكال موجات التيار، وقمع تداخل الشبكة. وفي الوقت نفسه، تعمل المفاعلات على عزل الزيادات الحالية أثناء بدء تشغيل المعدات وإيقاف تشغيلها وتبديل الأحمال، وحماية وحدات الطاقة الإلكترونية والمكثفات والمكونات الأساسية لـ IGBT، وتحسين الاستقرار وعمر الخدمة لمعدات تحويل التردد وتصحيحه بشكل كبير. إنها بمثابة الأجزاء الداعمة الأساسية لأجهزة التحكم الكهربائية الصناعية.
ثالثًا، بالنسبة لمعدات توليد الطاقة الصناعية، تتم مطابقة المفاعلات بشكل أساسي مع محركات غير متزامنة ثلاثية الطور، ومحركات مؤازرة، ومراوح، ومضخات مياه، وضواغط هواء، وغيرها من معدات الطاقة العالية الطاقة. يؤدي بدء التشغيل المباشر للمحركات عالية الطاقة إلى إنتاج تيار تدفق يبلغ 5 إلى 8 أضعاف القيمة المقدرة، مما قد يؤدي بسهولة إلى حرق ملفات المحرك، وإتلاف مفاتيح خزانة التوزيع، وإحداث انخفاض حاد في جهد الشبكة. بعد تثبيت مفاعلات الإدخال المتسلسلة، يمكن أن يكون تيار تدفق بدء تشغيل المحرك محدودًا بشكل فعال، وتنعيم تقلب الجهد، وقمع التداخل الكهرومغناطيسي أثناء تشغيل المحرك، وتقليل توليد حرارة المحرك والضوضاء والاهتزاز. المفاعلات مناسبة لمختلف معدات الطاقة التي تعمل بشكل مستمر في الإنتاج الصناعي.
وأخيرا، تخدم المفاعلات معدات الطاقة الجديدة وتخزين الطاقة. ومع تطور صناعة الطاقة الجديدة، أصبحت المفاعلات ملحقات أساسية للعاكسات الكهروضوئية، ومحولات طاقة الرياح، ومحولات تخزين الطاقة، وأكوام الشحن. يتميز توليد الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح بالتقطع والتقلب. تميل التوافقيات وتقلبات الجهد إلى الحدوث أثناء إجراءات الاتصال بالشبكة. تحقق المفاعلات الترشيح المتصل بالشبكة، وتنظيم الطاقة التفاعلية، وتثبيت التيار والجهد المتصلين بالشبكة، مما يضمن التكامل السلس لطاقة الطاقة الجديدة في الشبكات العامة. علاوة على ذلك، تعمل المفاعلات المثبتة على أكوام الشحن بالتيار المستمر وأجهزة محطات تخزين الطاقة على تقييد نبض التيار طوال دورات الشحن والتفريغ، وحماية بطاريات تخزين الطاقة ووحدات الشحن، وتحسين سلامة الاتصال بالشبكة وجودة الطاقة لمعدات الطاقة الجديدة.
وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المفاعلات في معدات الطاقة ذات الأغراض الخاصة مثل النقل بالسكك الحديدية بالمترو، وصناعة الصلب المعدني، والتحليل الكهربائي الكيميائي. وهي تتناول تحديات حماية المعدات في ظل ظروف العمل ذات التيار العالي والتناغم العالي، وتغطي سيناريوهات المعدات المدنية والصناعية ومعدات الطاقة الجديدة.