Quais são os Tipos de Reatores Classificados por Função e Suas Aplicações

Classificação dos Reatores por Função (Principais Aplicações)

Os reatores desempenham um papel crucial nos sistemas de energia. Uma das maneiras mais comuns e importantes de classificá-los é por sua função - ou seja, para que são usados. Vamos dar uma olhada mais de perto em cada tipo em termos simples e fáceis de entender.

1. Reatores Limitadores de Corrente

• Reatores em Série
  Esses reatores estão conectados em série com o circuito - como um lombador no fluxo elétrico.
  Finalidade: Aumentar a impedância do circuito para limitar a corrente de curto-circuito, reduzindo tanto os valores de pico quanto os de estado estacionário.
  Aplicações:

• Limitar as correntes de curto-circuito nas saídas dos geradores, alimentadores e barras;

• Reduzir a corrente de partida durante a inicialização de motores;

• Prevenir a corrente de inrush ao ligar bancos de capacitores.

2. Reatores em Derivação

• Tipo Neutro Terra (Reator de Derivação de Alta Tensão)
  Este tipo está diretamente conectado a linhas de transmissão de alta tensão ou à terceira bobina de um transformador.

• Finalidade: Absorver o excesso de potência reativa capacitiva (também conhecida como potência de carga) gerada por linhas de transmissão de alta tensão de longa distância. Também ajuda a limitar a sobretensão de frequência de rede e a sobretensão de comutação.

• Aplicações: Utilizados em sistemas de transmissão de alta, ultra-alta e extra-alta tensão, como linhas de energia inter-provinciais.

• Tipo Neutro Isolado
  Geralmente conectado à barra em redes de distribuição de média ou baixa tensão.

• Finalidade: Fornecer compensação de potência reativa, compensando a potência reativa de cargas capacitivas como linhas de cabo. Ajuda a melhorar o fator de potência e prevenir a elevação da tensão ("flutuação de tensão").

• Aplicações: Redes urbanas de energia, sistemas alimentados por cabo e redes de distribuição.

3. Reatores Filtros

Estes reatores são geralmente usados em série com capacitores para formar um circuito de filtro LC, atuando como um "limpador" para o sistema de energia.

• Finalidade: Filtrar correntes harmônicas específicas, geralmente harmônicas de ordem inferior como a 5ª, 7ª, 11ª e 13ª.

• Aplicações: Sistemas com muitas fontes de harmônicas, como retificadores grandes, inversores de frequência e fornos elétricos.

Isso não apenas protege os capacitores de danos por sobrecorrente/sobretensão harmônica, mas também melhora a qualidade da energia da rede.

4. Reatores de Partida

Este é um tipo especial de reator limitador de corrente, especificamente usado para ajudar na partida suave dos motores.

Finalidade: Conectado em série com o circuito do estator durante a partida de motores CA de grande porte (por exemplo, motores de indução ou síncronos). Limita a corrente de partida e reduz o impacto na rede de energia. Uma vez que o motor começa a funcionar, geralmente é curto-circuitado ou desligado.

Aplicações: Usado para motores de alta potência, como bombas e ventiladores grandes em fábricas.

5. Bobinas de Supressão de Arco (Bobinas de Petersen)

Este é um reator de núcleo de ferro especial, geralmente conectado ao ponto neutro do sistema - como um "extintor de incêndio" para sistemas de aterramento.
Finalidade: Em sistemas não aterrados ou aterrados ressonantes (ou seja, sistemas com neutro aterrado através de uma bobina de supressão de arco), quando ocorre uma falha de terra monofásica, gera uma corrente indutiva para anular a corrente de terra capacitiva do sistema. Isso reduz significativamente ou até extingue automaticamente a corrente de falha no ponto de falha, prevenindo aterramento intermitente por arco e sobretensão.
Aplicações: Redes de distribuição, sistemas de transformadores de pequena capacidade.

Tipos de bobinas de supressão de arco:

• Tipo Ajustável (ajuste manual ou automático da indutância)

• Tipo Compensação Fixa (indutância fixa)

• Tipo Polarizado ou Magnetização DC (ajusta a indutância alterando a corrente de magnetização DC)

6. Reatores de Suavização (Reatores CC)

Estes reatores são usados especificamente em sistemas de transmissão de corrente contínua de alta tensão (HVDC), conectados em série no lado CC da estação conversora ou linha CC.
Finalidade:

• Suprimir o ripple na corrente CC (suavizar as flutuações);

• Prevenir a falha de comutação no lado retificador;

• Limitar a taxa de aumento da corrente (di/dt) durante falhas na linha CC;

• Manter a continuidade da corrente CC e prevenir a interrupção da corrente.

Aplicações: Sistemas de transmissão HVDC, projetos de transmissão DC flexível.

7. Reatores de Amortecimento

Geralmente conectados em série com circuitos de capacitores, especialmente em bancos de capacitores de filtro.

Finalidade:

• Limitar a corrente de inrush e sobretensão ao ligar bancos de capacitores;

• Suprimir oscilações em certas frequências, como ressonância com a indutância do sistema.

Aplicações: Cenários de comutação frequente de capacitores, como em dispositivos de compensação de potência reativa e bancos de filtros.

Em Resumo

Existem muitos tipos de reatores, cada um com sua própria função, mas seus principais objetivos são:Estabilizar a corrente, regular a tensão, filtrar harmônicas, limitar surtos e proteger equipamentos.
Escolher o reator certo não apenas melhora a estabilidade do sistema de energia, mas também prolonga a vida útil do equipamento e garante o fornecimento seguro de energia.