变电站的直流系统
(包头供电局，内蒙古包头 014030)
摘要：文章介绍了，它在全站都停电的情况下，通常提供2小时供电，能确保事故处理快速进行，在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠
关键词：整流；操作电源；事故照明；蓄电池直流电源；
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)15—0090—02
由蓄电池和硅整流充电器组成的直流系统,在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供了可靠的直流电源。

它还为操作提供可靠的操作电源，直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。

把交流电源变成直流电源称为
1
是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断路器的跳、合闸电源。

大中型变电站采
1.1
按其用电特性的不同分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷3
1.1.1 经常负荷。

它是指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。

它主要包括：①经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器；②经常点亮的直流照明灯；③经
一般说来，经常负荷在总的直流负荷中所占的比重是比
1.1.2 事故负荷。

事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电的负
1.1.3 冲击负荷。

冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。

它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所承受的
1.2 直
1.2.1 蓄电池直流电源。

蓄电池是一个独立、可靠的直流电源，即使全站交流系统都停电的情况下，仍然在一定时间可靠供电，是变电站不可缺少的电源设备。

蓄电池组通常采用110V或220V
蓄电池一般分为酸性蓄电池或碱性蓄电池两种。

前者端电压较高、冲击放电电流大，适合于断路器跳、合闸的冲
击负荷，但运行维护比较复杂；后者维护简便、寿命长，但事故放电电
1.2.2 带电容器储能的硅整流直流电源。

此装置由硅整流设备和储能电容器组成，将站用的交流电源变为直流操作电源。

为了在故障状态下，当站自用交流电源消失时，能继续供给操作电源，装设了储能电容器。

由于受到储能电容器容量的限制，这种操作电源在交流电源消失后，只能在短时间内向继电保护及自动装置以及断路器跳闸回路供
1.2.3 复式整流直流电源。

这是一种站自用交流电源、电压互感器二次电压、电流互感器二次电流等为输入量的复合式整流设备。

在正常运行时，由站自用交流电源或电压互感器二次电压经整流后供电；故障状态下，由电流互感器二次电流通过磁饱和稳压器变为一定的电压，再经过整流供电，因此，也可以说复式整流是由电压源和电流源两部分组成。

其结构简单、运行维护工作量小，并能在故障状态下输出较大的直流电流，广泛用于具有单电源的中、小型变电站。

1.3
①保证供电的高度可靠性。

②具有足够的容量，以保证正常运行及故障状态下的供电。

③使用寿命长，运行、维护
2
2.1
蓄电池是一种既能把电能转换为化学能以便储存，又能把化学能转化为电能供给负载的化学电源设备。

以若干蓄电池连接成蓄电池组，作为变电站的操作电源，不受电网运行方式变化的影响，在故障状态下仍能保证一段时间的供
蓄电池主要由容器、电解液和正、负电机构成。

当外电路接通时，由于氧化还原的化学反应，正负极上有电子的
2.1.1 蓄电池组的作用。

由蓄电池构成的蓄电池组，主要为直流负荷提供可靠的电能。

但变电站一般采用浮充电的形式，即蓄电池组与交
2.1.1.1 主控制室、就地操作的主配电装置、各电压等级的厂用配电装置技术控制屏的控制信号回路，以及各级
2.1.1.2 事故照明网路，既在主控制室的专用事故照明屏。

对于只装一组蓄电池的变电站，设置一块事故照明屏；
2.1.1.3 其他直流用电设备，如通讯备用电源、主控制室经常照明灯及电气试验等直流负荷。

2.1.2
蓄电池的容量，就是蓄电池放电到某一容许最小电压的过程中所放出的电量，以安时表示。

蓄电池的容量与极板类型、电解液的比重、放电电流的大小以及工作温度等因素有关。

蓄电池通常以放电率表示放电至终止电压的快慢。

放电率可用放电电流的大小或放电到终止电压的时间长短
蓄电池充电后，由于电解液上下层比重不同会形成一定的电势差，同时电解液中含有的金属杂质沉淀在极板上会形成局部短路，因此蓄电池存在着自放电现象。

自放电现象增加了蓄电
2.2
蓄电池组直流电源主要采用充电——放电式和浮充电
2.2.1 充电——放电式运行方式。

这种运行方式就是对运行中的蓄电池组进行定期的充电，以保持蓄电池的良好状态。

充电装置除充电时间以外是不工作的，在充电过程中除了向蓄电池供电外，还要担负经常直流负载，故充电设
蓄电池组由基本电池和端电池两部分组成，采用端电池是为了在放电过程中调节接入蓄电池的数量，以保持直流母线电压的稳定。

端电池的调节是通过端电池调整器来实现
这种运行方式，通常每运行1～2昼夜就要充一次。

显然，操作比较频繁，也影响蓄电池的寿命，目前已很少采
2.2.2 浮充电运行方式。

一般采用两套硅整流装置，一套容量较大的作充电用，另一套容量较小的作浮充电用。

浮充电就是正常运行时整流电源与蓄电池并联运行，整流电源一方面担负直流经常负荷，另一方面以很小的电流向蓄电池组浮充电，以补充由于自放电造成的容量损失，使其经常处于充满电状态。

在这种运行方式下，蓄电池组主要担
按浮充电方式工作的蓄电池组，经常处于充满电状态，只有当交流电源消失或浮充整流器故障时，才转化为长时间放电状态。

蓄电池组除了故障放电后及时充电外，平时每个月要进行一次充电，每3个月必须进行一次核对性放电与均衡充电，以保持其有效的功能。

浮充电源工作方式有
3
3.1
控制、信号和闪光电源小母线安装在各控制屏顶，小母线按屏组分段，各段间以电缆连接，再通过两路与电源相连，在各段间及电源进线都装设刀闸开关，即可实现网络的
开环运行。

小母线分段的目的是为了便于检修和处理故障。

3.2
屋外配电装置断路器合闸线圈的供电，是以电缆连接电源和各断路器的端子箱构成的。

端子箱之间的连接电缆芯，就是断路器的合闸电源母线。

正常运行时，通过刀闸开关将合闸电源
3.3
事故照明电源由安装于控制室内的事故照明自动切换装置供电,
事故照明负荷由220V交流电源供电。

当交流电源消失时，回路切断交流电源。

蓄电池组220V 直流电源投入事故照明电源母线。

当交流电源恢复时，回路切断直流电源，重新恢复交流电
4
总之，变电站的直流相当于我们的眼睛一样重要，我们要学好用好它，这对我们今后的工作将有很大帮助。

［1］M XX：中国电力出版社，XX.
［2］M XX：XX 大学出版社，XX.。