Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào điện đến nhà của bạn hoặc giả sử nếu mất điện, làm thế nào bạn vẫn nhận được điện ở nhà. Trên thực tế, có thể có nhiều cách để có được nguồn điện xoay chiều mà không thực sự phải ở nơi không có điện.

4 Nguồn cung cấp điện AC tại nhà

Nguồn AC: Về cơ bản do dễ truyền tải và chi phí thấp và dễ dàng chuyển đổi sang DC, nguồn AC được ưa chuộng hơn nguồn DC để cung cấp cho gia đình. Có bao giờ bạn tự hỏi toàn bộ hệ thống phân phối điện này hoạt động như thế nào không? Không?

Hãy để tôi đưa ra một ý tưởng ngắn gọn về toàn bộ hệ thống

Hệ thống phân phối điện

Lưới điện phân phối cơ bản bao gồm các tiểu mục sau:

Nhà máy điện: Nhà máy điện là nơi tạo ra nguồn điện xoay chiều 3 pha. Sở dĩ sử dụng 3 pha là do tất cả các dòng pha có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau, duy trì tải cân bằng và có thể tạo ra từ trường quay dùng cho động cơ điện. Nhà máy điện nói chung bao gồm các máy phát tuabin hơi hoạt động bằng hơi nước thu được bằng cách đốt than, dầu và khí tự nhiên hoặc từ các nhà máy điện hạt nhân. Nguồn điện xoay chiều được tạo ra từ các máy phát điện được chuyển đổi thành điện áp cao khoảng 155KV sử dụng các máy biến áp lớn.
Trạm biến áp truyền tải: Nguồn điện được tạo ra ở điện áp cao 155KV đi vào các trạm biến áp truyền tải bao gồm máy biến áp hạ bậc, máy cắt, thiết bị điều khiển và biến đổi nguồn điện xoay chiều cao áp thành nguồn điện xoay chiều điện áp thấp 60kV để cấp cho các mạch truyền tải đơn vị phân phối điện.
Đơn vị truyền: Bộ phận truyền dẫn bao gồm mỗi tháp 3 dây, mỗi tháp mang một pha và cũng có dây thứ tư hoạt động như một mặt đất để bảo vệ khỏi sét. Thông thường khoảng cách truyền khoảng 400 km.
Lưới phân phối: Nó bao gồm các máy biến áp bước xuống để chuyển đổi nguồn điện xoay chiều cao áp đến từ 60kV thành 12kV và các thanh cái phân phối để truyền tải điện xoay chiều.
Đơn vị truyền đến nhà: Bộ phận truyền tải bao gồm 3 tháp có dây mang điện xoay chiều trong mỗi pha và cũng bao gồm các bộ điều chỉnh để ngăn chặn quá độ về điện áp và vòi để có được nguồn cung cấp một pha hoặc 2 pha từ nguồn cung cấp 3 pha.
Bộ nguồn AC gần nhà: Bộ nguồn xoay chiều gồm các máy biến áp đặt trên cột điện, có tác dụng hạ điện áp xoay chiều từ đường dây tải điện xuống điện áp xoay chiều bình thường là 240V để cung cấp cho gia đình. Nguồn cung cấp 240V đi kèm với ba dây, với hai dây mang 120V mỗi dây ở độ lệch pha 180 độ và dây thứ ba là dây trung tính hoặc dây đất.

Năng lượng mặt trời: Một nguồn năng lượng khác ở nhà bạn là sử dụng năng lượng mặt trời. Nhờ khả năng bổ sung và dễ dàng sẵn có, năng lượng mặt trời đang nổi lên như một trong những nguồn năng lượng chính. Phân phối điện mặt trời tại nhà bao gồm các thành phần sau:

Năng lượng mặt trời đến nhà

“có bao nhiêu bộ vi xử lý trên ô tô ”

Tấm năng lượng mặt trời: Một loạt các tấm pin mặt trời bao gồm các tế bào năng lượng mặt trời được đặt trên mái nhà theo hướng sao cho thu được ánh sáng mặt trời tối đa và chuyển đổi ánh sáng mặt trời này thành năng lượng điện.
Bộ điều khiển sạc: Công việc của bộ điều khiển sạc là kiểm soát việc sạc pin để đảm bảo điện áp DC dư thừa không chảy đến pin. Nó cũng đảm bảo việc sạc pin trong trường hợp hết pin.
Pin: Một bộ gần 12 pin được sử dụng để lưu trữ năng lượng điện một chiều từ pin mặt trời.
Biến tần: Nó được sử dụng để chuyển đổi nguồn DC từ pin thành nguồn AC để chạy các thiết bị cần nguồn AC cho hoạt động của chúng.

Cung cấp điện liên tục: Ở phần trước, chúng ta đã biết về việc lưu trữ năng lượng mặt trời và sau đó chuyển đổi nguồn DC thành AC bằng cách sử dụng biến tần. Điều tương tự cũng có thể được thực hiện đối với nguồn AC từ nguồn lưới.

Hệ thống cung cấp điện liên tục

Ở chế độ bình thường, nguồn điện đến từ nguồn điện AC và được cấp cho tải sau khi được điều chỉnh bởi bộ ổn định. Điện áp xoay chiều này được chuyển đổi thành điện áp một chiều để sạc pin.

Ở chế độ dự phòng, nguồn DC lưu trữ trong pin được chuyển đổi thành nguồn AC bằng bộ biến tần. Biến tần cơ bản bao gồm một máy biến áp có cuộn sơ cấp được điều chỉnh ở giữa cùng với các công tắc cho phép dòng điện chạy ngược trở lại pin qua các cuộn sơ cấp, do đó cho phép tạo ra điện áp xoay chiều qua các cuộn sơ cấp .

Một UPS Thực tế

Máy phát điện: Máy phát điện dự phòng cho gia đình hoạt động bằng khí đốt tự nhiên hoặc dầu diesel. Nó bao gồm một bộ điều khiển giám sát dòng điện từ nguồn điện lưới thông qua công tắc chuyển tự động. Trong trường hợp mất điện, công tắc chuyển tự động đóng đường dây nguồn và mở đường dây điện từ Máy phát điện. Như vậy sau khoảng thời gian 10 giây kể từ khi mất điện, Máy phát điện bắt đầu hoạt động và cung cấp điện cho các thiết bị trong nhà. Khi có điện trở lại, bộ điều khiển cảm nhận điều này và tự động ngắt nguồn điện từ máy phát điện và bắt đầu theo dõi lại nguồn điện chính. Máy phát điện rẻ hơn và tiêu thụ ít hơn, nhưng ồn hơn so với Biến tần.

“các thành phần điện tử cơ bản và chức năng của chúng ”

Hệ thống máy phát điện dự phòng AC

Máy phát điện thực tế được sử dụng tại nhà

Tự động lựa chọn nguồn cung cấp điện tại nhà

Chúng tôi có thể xây dựng một đơn vị Tự động đơn giản để chọn bất kỳ một trong các nguồn cung cấp điện. Những gì chúng ta cần là một Vi điều khiển cơ bản, một trình điều khiển rơ le và 4 rơ le.

Hệ thống bao gồm 4 nút nhấn được giao tiếp với Bộ vi điều khiển, mỗi nút đại diện cho điều kiện sẵn có của mỗi nguồn điện. Bộ vi điều khiển theo đó điều khiển trình điều khiển rơle để chọn rơle thích hợp được kết nối với nguồn điện tương ứng.

Sơ đồ khối hiển thị lựa chọn tự động nguồn điện AC

Trong hoạt động bình thường, Bộ vi điều khiển điều khiển trình điều khiển rơ le để làm cho tải được kết nối với nguồn cung cấp Chính thông qua rơ le tương ứng. Khi nhấn nút nhấn đầu tiên đại diện cho Nguồn cung cấp chính, nó cho biết sự cố của Nguồn cung cấp chính. Trong trường hợp này, Bộ vi điều khiển được lập trình để cung cấp đầu vào mức logic cao cho một trong các chân đầu vào của trình điều khiển rơle (được kết nối với nguồn điện thay thế tương ứng) và trình điều khiển rơle theo đó phát triển tín hiệu mức logic thấp tại chân đầu ra tương ứng của nó. Rơ le kết nối với nguồn điện thay thế đó được kết nối và cho phép cung cấp điện cho tải. Khi bất kỳ nguồn điện thay thế nào cùng với nguồn Chính bị lỗi, nguồn cung cấp có sẵn khác sẽ được chọn. Nói cách khác, nếu nhấn cả nút nhấn Nguồn cung cấp và nút nhấn liền kề, thì nguồn điện thay thế tương ứng với nút nhấn thứ ba. Màn hình LCD có thể được sử dụng để hiển thị tình trạng tải.

Tín dụng hình ảnh