ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทำงานอย่างไร?

ไฟฟ้ากระแสตรงมีขั้วสองขั้ว คือขั้วบวกและขั้วลบ ศักย์ไฟฟ้าของขั้วบวกสูงกว่า และศักย์ไฟฟ้าของขั้วลบต่ำกว่า เมื่อต่อขั้วทั้งสองเข้ากับวงจร จะสามารถรักษาความต่างศักย์คงที่ระหว่างปลายทั้งสองของวงจรได้ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลจากขั้วบวกไปยังขั้วลบในวงจรภายนอก ส่วนความแตกต่างของระดับน้ำเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรักษาระดับน้ำให้คงที่ได้ แต่ด้วยความช่วยเหลือของปั๊มที่สูบน้ำจากที่ต่ำไปยังที่สูงอย่างต่อเนื่อง จะสามารถรักษาระดับน้ำที่แตกต่างกันในระดับหนึ่งเพื่อให้เกิดการไหลของน้ำที่คงที่ได้

ระบบไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำและพลังความร้อน รวมถึงสถานีไฟฟ้าย่อยต่างๆ ระบบไฟฟ้ากระแสตรงประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่ อุปกรณ์ชาร์จ แผงจ่ายไฟกระแสตรง ตู้จ่ายไฟกระแสตรง อุปกรณ์ตรวจสอบกำลังไฟฟ้ากระแสตรง และสายป้อนไฟกระแสตรงสาขา เครือข่ายจ่ายไฟกระแสตรงขนาดใหญ่และกระจายตัวทั่วพื้นที่ ให้พลังงานการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ การตัดและต่อวงจรเบรกเกอร์ ระบบสัญญาณ เครื่องชาร์จกระแสตรง ระบบสื่อสาร UPS และระบบย่อยอื่นๆ

มีหลักการทำงานสองแบบ แบบแรกคือใช้ไฟบ้านแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) ส่วนแบบที่สองคือใช้กระแสตรง (DC)

กระแสสลับเป็นกระแสตรง

เมื่อแรงดันไฟฟ้าหลักถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบไว้ผ่านสวิตช์อินพุตและหม้อแปลงถูกเปิดใช้งาน แรงดันไฟฟ้าจะเข้าสู่วงจรปรับเสถียรภาพเบื้องต้น วงจรปรับเสถียรภาพเบื้องต้นนี้ทำหน้าที่ปรับแรงดันไฟฟ้าเบื้องต้นให้กับแรงดันไฟฟ้าขาออกที่ต้องการ โดยมีจุดประสงค์เพื่อลดการปรับกำลังสูง แรงดันตกคร่อมระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของหลอดควบคุมสามารถลดการใช้พลังงานของหลอดควบคุมกำลังสูงและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแหล่งจ่ายไฟ DC หลังจากผ่านแหล่งจ่ายไฟที่ปรับเสถียรภาพเบื้องต้นและตัวกรองแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่ได้จะมีเสถียรภาพ และกระแส DC ที่มีระลอกคลื่นค่อนข้างน้อยจะผ่านหลอดควบคุมกำลังสูงที่ควบคุมโดยวงจรควบคุมเพื่อขอแรงดันสูงสุดอย่างแม่นยำและรวดเร็ว และความแม่นยำและประสิทธิภาพในการปรับแรงดันไฟฟ้าจะตรงตามมาตรฐาน หลังจากที่แรงดันไฟฟ้า DC ถูกกรองโดยตัวกรอง 2 แล้ว จะได้กำลังไฟฟ้า DC ขาออกที่ต้องการ เพื่อให้ได้ค่าแรงดันไฟฟ้าขาออกหรือค่ากระแสคงที่ที่ต้องการ เราจำเป็นต้องสุ่มตัวอย่างและตรวจวัดค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสขาออกด้วย จากนั้นส่งสัญญาณไปยังวงจรควบคุม/ป้องกัน วงจรควบคุม/ป้องกันจะเปรียบเทียบและวิเคราะห์ค่าแรงดันและกระแสเอาต์พุตที่ตรวจพบกับค่าที่ตั้งไว้โดยวงจรตั้งค่าแรงดัน/กระแส และขับวงจรพรีเรกูเลเตอร์และหลอดปรับกำลังสูง แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรจะสามารถส่งออกค่าแรงดันและกระแสที่เราตั้งไว้ได้ และในขณะเดียวกัน เมื่อวงจรควบคุม/ป้องกันตรวจพบค่าแรงดันหรือกระแสที่ผิดปกติ วงจรป้องกันจะทำงานเพื่อให้แหล่งจ่ายไฟ DC เข้าสู่สถานะป้องกัน

แหล่งจ่ายไฟ DC

สายไฟกระแสสลับขาเข้าสองเส้นจะส่งออกกระแสสลับหนึ่งเส้น (หรือเพียงเส้นเดียว) ผ่านอุปกรณ์สวิตช์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับโมดูลชาร์จแต่ละตัว โมดูลชาร์จจะแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสขาเข้าเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ชาร์จแบตเตอรี่ และจ่ายพลังงานให้กับโหลดบัสปิดไปพร้อมกัน บัสปิดจะจ่ายพลังงานให้กับบัสควบคุมผ่านอุปกรณ์ลดแรงดัน (บางแบบไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ลดแรงดัน)

แหล่งจ่ายไฟ DC

แต่ละหน่วยตรวจสอบในระบบจะได้รับการจัดการและควบคุมโดยหน่วยตรวจสอบหลัก และข้อมูลที่รวบรวมโดยแต่ละหน่วยตรวจสอบจะถูกส่งไปยังหน่วยตรวจสอบหลักเพื่อการจัดการแบบรวมศูนย์ผ่านสายสื่อสาร RS485 จอภาพหลักสามารถแสดงข้อมูลต่างๆ ในระบบได้ และผู้ใช้ยังสามารถสอบถามข้อมูลระบบและใช้งานฟังก์ชัน "การควบคุมระยะไกลสี่ทาง" บนหน้าจอแสดงผลของจอภาพหลักผ่านการสัมผัสหรือการกดปุ่ม ข้อมูลระบบยังสามารถเข้าถึงได้ผ่านอินเทอร์เฟซการสื่อสารของคอมพิวเตอร์โฮสต์บนจอภาพหลัก ระบบตรวจสอบระยะไกล นอกจากหน่วยพื้นฐานการวัดแบบครบวงจรแล้ว ระบบยังสามารถติดตั้งหน่วยฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น การตรวจสอบฉนวน การตรวจสอบแบตเตอรี่ และการตรวจสอบค่าสวิตช์ ซึ่งใช้ในการตรวจสอบระบบ DC อย่างครอบคลุม