第一节 概述
1、作用：直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。 2、特点：直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。 例如龙滩电站设有：
3套机组220V 直流控制电源系统：
每套机组直流控制电源系统配置两组蓄电池，每组蓄电池容量为200Ah ； 1套厂内公用220V 直流控制电源系统：
厂内公用直流控制电源系统配置两组蓄电池，每组蓄电池容量为1200Ah ； 1套坝顶220V 直流控制电源系统：
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中控楼及开关站直流控制电源系统配置两组蓄电池，每组蓄电池容量为420Ah ； 1套开关站及中控楼220V 直流控制电源系统：
坝顶直流电源系统配置两组蓄电池，每组蓄电池容量为200Ah 。 3、电压等级
二、蓄电池直流系统的组成原理
组成
绝缘监测
蓄电池组交流配电单元充电模块乳化石蜡
监控模块配电监控
降压硅链（降压单元）
直流馈电单元（包括合
闸分路、控制分路）
图1-2 蓄电池直流系统的组成原理
按电压等级
220V
110V
48V 24V
用于强电回路
用于弱电回路
图1-3
(1) 充电模块：完成AC/DC变换，实现系统最为基本的功能。
(2) 交流配电单元：将交流电源引入分配给各个充电模块，扩展功能为实现两路交流输入的自动切换。
(3) 直流馈电：将直流输出电源分配到每一路输出。
(4) 配电监控：将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，同时提供声光告警。
(5)监控模块：进行系统管理，主要为电池管理和后台远程监控；对下级智能设备实施数据采集并加以显示。
(6)绝缘监测：实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警信号并上报数据到监控模块，在监控模块显示故障详细情况。
(7)电池组：它既能够把电能转换为化学能储能起来，又能把化学能转变为电能供给负载。
(8)配电监控：对交流配电单元和直流馈电单元进行监控。
(9)电池监测仪：支持单体电池电压监测和告警；对电池端电压，充放电电流，电池房温度及其他参数
做实时在线监测。
三、直流电源系统的设备举例
图1-4 开关屏
各屏的名称及内容：
1、1#馈电屏：
微机直流接地监测装置+闪光装置+馈电回路
2、1#充电屏
逆变模块+6个整流模块+其它
3、监控屏
仪表+触摸屏+其它
4、2#充电屏
逆变模块+6个整流模块+其它
5、2#馈电屏
微机直流接地监测装置+闪光装置+馈电回路
该装置的特点：
主要适用于35KV及以上蓄电池容量较大的重要发电厂或大型变电站。单母线分段，双蓄电池组，双充电整流模块。
蓄电池组容量选用2×(500Ah-1000Ah)，单节电池为2V，用2×103只构成220V系统。
采用2×(3-8)只YT240D20（DC220V 20A）电力高频开关整流模块，一只YT400A触模屏监控装置，两套WZJ-1微机直流接地监测装置，两套电池巡检装置，两套YTD-2KW逆变模块。
四、直流电源系统的主要运行方式
充放电运行：
将已充好电的蓄电池接带全部直流负荷，正常运行处于放电状态，当蓄电池放电到一定
程度时，应及时充电。
客车散热器浮充电运行：
将已充好电的蓄电池与浮充电整流器U2并联运行，即U2接带经常性负荷，同时向蓄电池浮充电，使
蓄电池经常处于充满电状态，以承担短时冲击负荷。浮充电可补充平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。
第二节 主要单元工作原理
一、蓄电池 二、充电整流模块 三、监控模块
四、微机直流绝缘监测系统 五、微机免维护蓄电池监测仪 六、降压硅链回路
七、UPS 不间断电源及逆变器
一、蓄电池
1、工作原理
当前主要用的是免维护铅酸蓄电池，其主要的工作原理是：
电能
化学能
充电
放电
224424
22PbO H SO Pb
PbSO H O PbSO ++++放电
充电
正极
电解液 负极 正极
水
负极
充电后期在正极板产生氧气，在负极板产生氢气。
正极：2
21222
H O O H e -
→+= 负极：222H e H -+→
图1-5 充电示意图
正极板的活性物质——二氧化铅(PbO2)
负极板的活性物质——绒状铅(Pb)
2、结构
图1-6 蓄电池结构
乙烯基涂料
可为单体式（2V）结构
200Ah及以下容量的电池可以组合成6V（3个2V单体电池组成）和12V（6个2V单体电池组成）。
部件结构材料功能
篮球打气筒正极板负极板涂浆式极板，把活性物质涂在特制
铅钙合金骨架上。
保持足够的容量
双面斜纹布维持容量长期使用性用（长寿）
减低自身放电量。
提高释放气体电极电位。
