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由蓄電池和硅整流充電器組成的直流系統,在變電站中為控制、信號、繼電保護、自 動裝置及事故照明等提供了可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的操作電源，直流系統的 可靠與否，對變電站的安全運行起著至關重要的作用，是變電站安全運行的保證。把交流電 源變成直流電源稱為整流。
1 操作電源

是作為繼電保護及自動裝置、信號設備，控制及調節設備的工作電源及斷 路器的跳、合閘電源。大中型變電站采用直流操作電源。
1.1 直流負荷的分類

按其用電特性的不同分為經常負荷、事故負荷和沖擊負荷3類。
1.1.1 經常負荷。它是指在所有運行狀態下，由直流電源不間斷供電的負荷。它主要包括：①經常帶電的直流繼電器、信號燈、位置指示器；②經常點亮的直流照明燈；③經常投入運行的逆變電源等。
一般說來，經常負荷在總的直流負荷中所占的比重是比較小的。
1.1.2 事故負荷。事故負荷指正常運行時由交流電源供電，當變電站的自用交流電源消失后由直流電源供電 的負荷。它一般包括有：事故照明、載波通訊電源等。
1.1.3 沖擊負荷。沖擊負荷是指直流電源承受的短時最大電流。它包括斷路器合閘時的沖擊電流和當時所 承受的其他負荷電流（經常負荷和事故負荷）
上述負載是選擇直流電源的主要依據。
1.2 直流操作電源的分類及作用
1.2.1 蓄電池直流電源。蓄電池是一個獨立、可靠的直流電源，即使全站交流系統都停電的情況下，仍然在一定時間 （通常為2h）可靠供電，是變電站不可缺少的電源設備。蓄電池組通常采用110V或220V 的電壓供電。

蓄電池一般分為酸性蓄電池或堿性蓄電池兩種。前者端電壓較高、沖擊放電電流大，適合于 斷路器跳、合閘的沖擊負荷，但運行維護比較復雜；后者維護簡便、壽命長，但事故放電電 流小。
1.2.2 帶電容器儲能的硅整流直流電源。此裝置由硅整流設備和儲能電容器組成，將站用的交流電源變為直流操作電源。為了在故障 狀態下，當站自用交流電源消失時，能繼續供給操作電源，裝設了儲能電容器。由于受到儲 能電容器容量的限制，這種操作電源在交流電源消失后，只能在短時間內向繼電保護及自動 裝置以及斷路器跳閘回路供電。主要用在中、小型變電站。
1.2.3 復式整流直流電源。這是一種站自用交流電源、電壓互感器二次電壓、電流互感器二次電流等為輸入量的復合式 整流設備。在正常運行時，由站自用交流電源或電壓互感器二次電壓經整流后供電；故障狀 態下，由電流互感器二次電流通過磁飽和穩壓器變為一定的電壓，再經過整流供電，因此， 也可以說復式整流是由電壓源（站自用交流電源或電壓互感器取得）和電流源（從電流互感 器取得）兩部分組成。其結構簡單、運行維護工作量小，并能在故障狀態下輸出較大的直流 電流，廣泛用于具有單電源的中、小型變電站。
1.3 對操作電源的基本要求

①保證供電的高度可靠性。②具有足夠的容量，以保證正常運行及故障狀態下的供電。③使用壽命長，運行、維護方便。④投資少，布置面積小。
2 蓄電池直流系統
2.1 蓄電池的作用、容量及直流系統

蓄電池是一種既能把電能轉換為化學能以便儲存，又能把化學能轉化為電能供給負載的化學 電源設備。以若干蓄電池連接成蓄電池組，作為變電站的操作電源，不受電網運行方式變化 的影響，在故障狀態下仍能保證一段時間的供電，具有很高的可靠性。

蓄電池主要由容器、電解液和正、負電機構成。當外電路接通時，由于氧化還原的化學反應 ，正負極上有電子的得失，有電流通過外電路，為直流負荷提供電能。
2.1.1 蓄電池組的作用。

由蓄電池構成的蓄電池組，主要為直流負荷提供可靠的電能。但變電站一般采用浮充電的形 式，即蓄電池組與交流整流后的直流并聯，一同為下列負荷供電。
2.1.1.1 主控制室、就地操作的主配電裝置、各電壓等級的廠用配電裝置技術控制屏的 控制信號回路，以及各級電壓配電裝置的斷路器合閘線圈等。
2.1.1.2 事故照明網路，既在主控制室的專用事故照明屏。對于只裝一組蓄電池的變電 站，設置一塊事故照明屏；裝兩組蓄電池的變電站，設置兩塊事故照明屏。
2.1.1.3 其他直流用電設備，如通訊備用電源、主控制室經常照明燈及電氣試驗等直流 負荷。
2.1.2 蓄電池的容量及自放電

蓄電池的容量，就是蓄電池放電到某一容許最小電壓（或稱終止電壓）的過程中所放出的電 量，以安時表示。蓄電池的容量與極板類型、電解液的比重、放電電流的大小以及工作溫度 等因素有關。蓄電池通常以放電率表示放電至終止電壓的快慢。放電率可用放電電流的大小 或放電到終止電壓的時間長短表示。

蓄電池充電后，由于電解液上下層比重不同會形成一定的電勢差，同時電解液中含有的金屬 雜質沉淀在極板上會形成局部短路，因此蓄電池存在著自放電現象。自放電現象增加了蓄電 池的內部損耗。
2.2 蓄電池組的運行方式

蓄電池組直流電源主要采用充電——放電式和浮充電式兩種運行方式。
2.2.1 充電——放電式運行方式。這種運行方式就是對運行中的蓄電池組進行定期的充電，以保持蓄電池的良好狀態。充電裝 置除充電時間以外是不工作的，在充電過程中除了向蓄電池供電外，還要擔負經常直流負載 ，故充電設備必須有足夠的容量。

蓄電池組由基本電池和端電池兩部分組成，采用端電池是為了在放電過程中調節接入蓄電池 的數量，以保持直流母線電壓的穩定。端電池的調節是通過端電池調整器來實現的。

這種運行方式，通常每運行1～2晝夜就要充一次。顯然，操作比較頻繁，也影響蓄電池的壽 命，目前已很少采用。
2.2.2 浮充電運行方式。一般采用兩套硅整流裝置，一套容量較大的作充電用，另一套容量較小的作浮充電用。浮充 電 就是正常運行時整流電源與蓄電池并聯運行，整流電源一方面擔負直流經常負荷，另一方面 以很小的電流向蓄電池組浮充電，以補充由于自放電造成的容量損失，使其經常處于充滿電 狀態。在這種運行方式下，蓄電池組主要擔負沖擊負荷和事故負荷。

按浮充電方式工作的蓄電池組，經常處于充滿電狀態，只有當交流電源消失或浮充整流器故 障時，才轉化為長時間放電狀態。蓄電池組除了故障放電后及時充電外，平時每個月要進行 一次充電，每3個月必須進行一次核對性放電與均衡充電，以保持其有效的功能。浮充電源 工作方式有兩種，這里就不一一介紹了。
3 直流供電系統的接線
3.1 主控制室內控制、信號小母線供電網絡

控制、信號和閃光電源小母線安裝在各控制屏頂，小母線按屏組分段，各段間以電纜連接， 再通過兩路與電源相連，在各段間及電源進線都裝設刀閘開關，即可實現網絡的開環運行。 小母線分段的目的是為了便于檢修和處理故障。
3.2 屋外配電裝置斷路器合閘線圈供電接線

屋外配電裝置斷路器合閘線圈的供電，是以電纜連接電源和各斷路器的端子箱構成的。端子 箱之間的連接電纜芯，就是斷路器的合閘電源母線。正常運行時，通過刀閘開關將合閘電源 母線分為兩段，各段單獨取得電源。
3.3 事故照明供電接線

事故照明電源由安裝于控制室內的事故照明自動切換裝置供電,并以單回路供電。