直流系统
直流系统
（2）阀控型铅酸蓄电池的电解液比重比普通铅酸蓄电池高，因而 其开路电压、浮充电电压、均衡充电电压均比普通铅酸蓄电池高。 在相同直流母线电压情况下，所需的蓄电池个数也较少。 （3）因该电池没有酸气溢出，所以对环境污染很小，不需要专门 的电池室。 （4）一般铅酸蓄电池的电解液可以随时补充、更换，蓄电池的寿 命主要取决于极板的寿命。阀控型铅酸蓄电池的极板经特性处理， 比较牢固，少有有效物脱落问题，其寿命主要取决于电解液。因 电解液是一次性冲充入，在使用过程中不能补充，电解液耗尽了， 蓄电池的寿命也就终结了。蓄电池设计尽管采取了措施，但要在 电池绝对损失电解液是办不到的。 （5）在计算蓄电池容量时，全部事故持续的停电时间按1ｈ计算， 无人值班变电所按2h计算。对直流负荷的统计有一定的计算方法， 过程较为繁复，这里不作详细介绍。
2.蓄电池
常用的蓄电池一般有镉镍电池、敞开式铅酸电池和阀控式铅酸电 池等。敞开式蓄电池应用最早，由于该电池存放硫酸溶液的缸体 不密封，充放电过程中产生的酸气对环境污染很大。硫酸溶液中 的水份挥发后还会造成电解液的比重变化，影响电池容量，缩短 电池寿命。所以这种电池需要经常测量端电压与内阻，还要测量 电解液的比重，必要时需要补充蒸馏水。 阀控型铅酸蓄电池是80年代末期从国外引进的一种新型铅酸蓄电 池。它的工作原理、特性曲线、运行方式与敞开式铅酸蓄电池基 本相同。不同之处主要有以下几点： （1）阀控型铅酸蓄电池的电解液有胶体与液体两种，液体的一般 吸附在极板间由超细玻璃纤维制成的隔膜中，吸附比约为90％。 阀控型蓄电池存储电解液的缸体是密封的，在缸体上装有一个安 全排气阀，当内部气体压力超过规定值时，阀门自动排气，直到 压力恢复正常自动关闭。无论电池立放或卧放，电解液都不会溢 出。所以它不需要添加电解液，维护工作量小。
直流系统的工作原理
直流系统的工作原理
直流系统是一种电力输送和供电的系统，其工作原理基于直流电流的特性和传输。
直流系统的工作原理可分为三个基本过程：发电、输送和供电。
发电是直流系统的起始过程，通过使用发电机将机械能转化为电能。
发电机内部通过磁场和电场的相互作用来产生电流。
直流发电机中会产生恒定的电压和电流。
输送是指将发电机产生的直流电能通过输电线路输送到需要供电的地方。
在直流系统中，输电线路会对电流进行控制和调节，以确保电流稳定和安全传输。
直流系统的输电线路通常采用高压和大容量的电缆。
供电是指将输送来的直流电能提供给用户，供应用电设备工作。
在直流系统中，供电过程主要涉及将输送来的直流电能转化成各种不同电压和电流等级的电力输出。
供电过程通常通过使用适当的变压器、整流器和调整器来实现。
直流系统相比交流系统具有一些优点，如更高的输电效率、较小的能量损耗和更好的负载调节能力。
因此，直流系统在需要长距离输送、大容量需求和高可靠性的应用中得到广泛应用，如高压直流输电、电动汽车充电和太阳能发电系统等。
直流系统中的名词解释
直流系统中的名词解释直流系统是指电力输送或使用中，以直流电作为能量传输的系统。
与交流系统相比，直流系统具有一些独特的特点和专有的名词。
下面将对直流系统中常见的名词进行解释。
1. 直流电（DC）直流电是指电流方向始终保持不变的电流。
在直流系统中，电流沿着一个方向流动，正负极之间的电荷呈现一种稳态的分布。
2. 直流电压（DC Voltage）直流电压是指电流在直流系统中所带的电压。
相比于交流系统中的交流电压，直流电压是恒定不变的，传递能量的稳定性更高。
3. 直流发电机（DC Generator）直流发电机是将机械能转化为直流电能的设备。
它通过交变磁场与导电线圈的相互作用，使线圈中产生感应电动势，进而产生直流电。
4. 直流电动机（DC Motor）直流电动机是将直流电能转化为机械能的设备。
它利用直流电的力矩作用，通过电流在导线中产生的磁场与外加磁场相互作用，驱动电机实现转动。
5. 直流变压器（DC Transformer）直流变压器是一种将直流电能从一电压水平转换为另一电压水平的设备。
它通过开关电磁技术实现直流电压的转换，通常用于电网与直流负载之间的电能传输。
6. 直流输电（DC Power Transmission）直流输电是将电能以直流形式从发电厂输送到负载端的过程。
直流输电系统具有较低的损耗、大容量传输、远距离输电等优点，适用于高容量、长距离的电力输送。
7. 逆变器（Inverter）逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置。
在直流系统中，当需要将直流电转化为交流电时，逆变器通过控制电子开关的通断状态来改变电流的方向和频率。
8. 直流调压器（DC Rectifier）直流调压器是一种将交流电转换为直流电的装置。
在直流系统中，当需要将交流电转化为直流电时，直流调压器通过整流过程，将交流电的方向变为单向。
9. 电力电子器件（Power Electronic Devices）电力电子器件是直流系统中的重要组成部分，用于控制电流和电压的变化。
直流系统
第二节 直流系统的运行 直流系统的运行规定
7：双回路供电的负荷或负荷侧有联络刀闸的负荷，不论其电源侧是否在同一 母线之间，当负荷环网回路必须倒换时，则应先将母线联络运行后，方可 进行不停电倒换，或者采用先停后送的方式进行倒换。严禁将两组直流母 线用负荷开关环网，倒换完毕后还必须在断开开关处挂“解列点”标志牌。 8：为防止两组蓄电池并列运行，直流负荷母线间设置了机械闭锁， 未经许可，任何人不得解除其闭锁装置。
• 机组110V直流系统供控制、信号、测量、继电保护及自动装置等设备的可 靠电源。
• 500 kV升压站110V直流系统的负载主要为：线路、开关和母线等的保护电 源，开关和闸刀的控制、信号电源，近控箱电源，以及通信和有关自动装置 的电源。
第一节 设备概述及原理 对直流电源的基本要求
• 对直流电源的基本要求是保证供电的高度可靠性；
如何查找直流接地?查找直流接地时注意那些事项?直流接 地发生正极或负极接地时,对运行有什么危害?
1：查找直流接地应根据运行方式/操作情况/气候影响判断可 能发生接地的地方； 2：采取拉路寻找/分段处理的方法.应先寻找信号和照明部分 ,后寻找室内部分；在切断各专用直流回路时,时间不得超 过3秒,且不论回路是否接地均应合上。 3：发现某一专用直流回路有接地时,应及时找出接地点,并尽 快将其消除.
查找直流接地时应注意: (1)发生直流接地时,禁止在二次回路上工作.
(2)查找和处理必须由两人进行;
直流系统发生正极或负极接地时,对运行有什么危害：
1：直流系统发生正极接地时,有可能造成保护误动,因为电磁机构的跳闸 线圈通常都接于电源负极一端；
2：倘若回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。
3：直流系统负极接地时,如果回路中再有一点接地时,就可能使跳闸或合 闸回路短路,造成保护装置和断路器拒动,烧坏继电器,造成熔断器熔断 .
直流系统相关知识点总结
直流系统相关知识点总结一、直流系统简介直流系统是一种电气系统，其电流是单一方向流动的。
直流系统广泛应用于各种领域，包括能源输送、电动车辆、工业控制和电子设备等。
直流系统具有稳定性高、响应速度快、功率损耗低等特点，因此在一些特定的应用场景下具有独特的优势。
二、直流系统的组成部分1. 直流发电机：直流发电机是将机械能转换为电能的装置，其工作原理是通过转子在磁场中旋转产生感应电动势。
直流发电机广泛应用于发电厂、风力发电站和水力发电站等场合。
2. 直流电动机：直流电动机是将电能转换为机械能的装置，其工作原理是通过电流在磁场中受力产生转矩驱动负载旋转。
直流电动机因其速度和转矩调节范围广泛，被广泛应用于工业控制和电动车辆等领域。
3. 直流变流器：直流变流器是将交流电转换为直流电的装置，其工作原理是通过半导体器件将交流电转换为直流电。
直流变流器在电力传输和电力变换领域具有重要作用。
4. 直流稳压器：直流稳压器是用于稳定直流电压的装置，其工作原理是通过电子元件对电压进行控制。
直流稳压器在电子设备和工业控制系统中有着重要的应用。
5. 直流电力输送系统：直流电力输送系统是将电能从发电站输送到负荷端的系统，其工作原理是通过直流电缆进行输送。
直流电力输送系统因其输送效率高和占地面积小等优势，在远距离输送和跨国输送方面具有重要作用。
三、直流系统的特性1. 稳定性高：直流系统具有较好的稳定性，可以保持较为稳定的电压和电流输出。
2. 响应速度快：直流系统的响应速度快，能够快速调节输出电压或电流。
3. 功率损耗小：直流系统的功率损耗较小，能够提高能源利用效率。
4. 调节范围广：直流系统的调节范围广，能够满足不同负荷的需求。
5. 适用范围广：直流系统适用于各种负载类型和应用场景，具有很大的灵活性。
四、直流系统的应用领域1. 电力系统：直流系统在电力系统中主要应用于电力输送、电动传动和电能质量调节等方面。
2. 交通运输：直流系统在电动车辆和高铁等交通运输领域具有重要应用。
直流系统基础知识详解
直流系统基础知识详解一、直流系统的作用1. 直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。
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。
2. 在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。
二、直流系统构成的主要部件1. 蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。
2. 直流系统示意图：3. 组成一个不可分割的整体。
若把蓄电池比喻成身体的心脏，直流回路就是身体中的血管，直流负载是身体的肌肉，而充电装置就是身体的脾脏，它担负这生血和造血的功能4. 直流系统的相关技术措施i. 变电站的交流、直流回路不能公用一条电缆：原因交直流系统是互相独立的直流系统绝缘系统而交流是接地系统，两者公用一条电缆，若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时影响两个系统。
交流传入直流后果不堪设想，华北电网就发生类似事故。
造成大面积停电事故。
同时公用电缆会干扰。
ii. 变电站直流系统应使用专用的直流熔断器。
用交流熔断器的直流灭弧性能差iii. 高压开关柜、开关机构箱内的照明和加热器不能使用直流电源iv. 事故照明使用蓄电池时应限制事故照明的容量和使用时间。
三、蓄电池1. 阀控密封铅酸蓄电池的特点（本讲义主要讲解该种蓄电池，以下简称蓄电池）1) 常采贫液式设计（也有胶体式，但使用不多），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。
在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水2) 电池气密和液密好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备3) 正常浮充使用寿命10年4) 自放电小5) 结构紧凑6) 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部2. 蓄电池的作用充电装置与与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。
直流系统介绍
馈电开关工作位置检查
确认所有需 投在“合位”的馈电 开关均在“合位”
四、直流系统故障判断及处理
4.1直流母线电压高报警 检查母线电压，充电器电流，以判断电压高的原因，如为充电 器输出太大引起，应降低其输出，使母线电压恢复正常。若为 充电器故障造成，则将充电器停用，投入备用充电器。 4.2直流母线电压低报警 检查母线电压，充电器输出电流及蓄电池电流，以判断异常的 原因，如由于负荷过大引起，应提高充电器输出，维持母线电 压正常。若系充电器故障或充电器失去交流电源，致使蓄电池 放电过甚，导致直流母线电压严重降低时，则应迅速恢复充电 器电源，或者停用故障充电器，投入备用充电器。
辅助电源
PWM脉宽 控制
信号调节
输出测量
面
故障保护
微机管理
板
通讯接口(RS232)
集中控制及均流接口
2.1高频开关电源模块原理
电源模块的工作原理是，原边检测控制电路监视交流输入电网的 电压，实现输入过压、欠压、缺相保护功能及软启动的控制；辅助电 源为整个模块的控制电路及监控电路提供工作电源；EMI输入滤波电 路实现对输入电源作净化处理，滤除高频干扰及吸收瞬态冲击；软启 动部分用作消除开机浪涌电流；三相交流输入电源经输入三相整 流、滤波变换成直流，全桥变换电路再将直流变换为高频交流，高频 交流经主变压器隔离、全桥整流、滤波转换成稳定的直流输出；信号调 节、PWM控制电路实现输出电压、电流的控制及调节，确保输出电源 的稳定及可调整性；输出测量、故障保护及微机管理部分负责监
测输出电压、电流及系统的工作状况，并将电源的输出电压、电流显示 到前面板，实现故障判断及保护，协调管理模块的各项操作，并跟系统 通信，实现电源模块的高度智能化。
2.1高频开关电源模块组成部分
直流系统
直流系统概述直流系统是发电厂和变电所的重要系统。
发电厂及大、中型变电所的控制回路、保护装置、出口回路、信号回路包括事故照明都采用直流供电方式。
直流系统就是给上述回路装置及动力设备提供直流电源的设备。
由此可见，直流系统的用电负荷极为重要，所以直流系统必须保证在外部交流电中断的情况下，由蓄电池组继续可靠地为工作设备提供直流工作电源，保障系统设备正常运行。
今天我们就一起来了解一下直流系统的相关知识。
1、直流系统的结构直流系统主要包括直流电源（充电装置、蓄电池组）、直流母线（合闸母线、控制母线）、直流馈线、监控系统（微机监控装置、绝缘监测装置）组成。
并且可以根据具体情况装设放电装置、母线调压装置。
直流系统的结构示意图如下.图中黑色粗线为电缆线，蓝色细线为通信线。
可以看出交流电通过充电模块整流，给蓄电池组充电，并给直流负荷供电。
绝缘监测单元对直流回路的对地绝缘进行监测。
监控系统相当于整个直流系统的大脑，通过通信线对各个单元进行监控和管理。
下面对各个单元的作用做简单介绍：充电模块：将交流电整流成直流电，主要实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充电。
蓄电池组：将电能与化学能相互转化，平时处于浮充电备用状态，在交流电失电、事故状态、大电流启动等情况下，蓄电池是负荷的唯一直流电源供给。
合闸母线：直流电源屏内供开关操作机构等动力负荷的直流母线。
控制母线：直流电源屏内供保护及自动控制装置、控制信号回路的直流母线。
控制母线与合闸母线的区别：控制母线提供持续的较小负荷的直流电源，一般为220V；合闸母线提供瞬时较大的电源，平时无负荷电流，合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降，一般为240V。
降压硅链：串联与合母与控母之间的硅二极管，起到降压作用。
监控单元：对直流系统进行监控管理，包括蓄电池组充电方式的控制，对系统故障异常情况的显示及报警，对设备的遥信、遥测及遥控等。
绝缘监测：直流接地是直流系统最常见的故障。
一点直流接地虽不影响系统的正常运行，但如果再有一点发生接地，就可能造成保护的误动拒动。
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二组充电机一组蓄电池单母分段接线 二组充电机二组蓄电池双母接线
三组充电机二组蓄电池双母接线
➢适用范围特:点: ➢➢接适线用简于单11、0k清V晰以、下可小靠型。变（配）电所 ➢和一小套容充量电发机电接厂至，直以流及母大线容上量，发所电以厂蓄中 电某池些浮辅充助电车、 间均。衡充电以及核对性放电 都➢对必电须压通波过动直范流围母要线求进不行严，格当的蓄直电流池负要
置（可选）、母线调压装置ห้องสมุดไป่ตู้可选）、馈线屏等单元组
成。
充电装置
蓄电池组
馈线屏
监控系统
直流电源示意图
直流电源系统概述
4、直流系统结构框图及常用术语
充将流电交设模流备块电，整其合线流主闸的成 要母区直 功线别流 能与是电 是控什的 实制么一 现母？种 正换 常
合闸母线
直流馈线
直 流 电 源 屏 内 供直断流路馈器线操屏作至机直 流 小 母 线 和 直 流 分 电
构等动力负荷的屏直的流直母流线电源电缆。
负荷供电及蓄电池的均/浮控充制功母能线。
直流电源屏内供保护及自动控制装置、
控制信号回路等的直流母线。
控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而合
闸母线提供瞬时较大的电源，平时无负荷电流。在
合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降。
控母电压一般为220V，合母电压稍高一些，一般为
直流系统基础知识
主要内容
1 概述 2 常见接线方式 3 蓄电池 4 充电机 5 直流监控系统 6 直流系统其它配套设备 7 直流系统异常分析与处理
直流电源系统概述
1、变电站为什么要采用直流系统， 与交流系统相比有哪些优势？
13.电直压 流稳 继定 电好器由,不于受无电电网磁运振行动方、式没和有电交网流故阻障 的抗影 ，响 损耗,单小极，接可地小仍型可化运，行便于。集成。
直流电源系统概述
5、直流系统的划分
48V系统
110V系统
220V系统
➢220V电源系统不接地系统。 ➢➢11所0带V 设主备要用多于，保负护荷、功自率动较装大置，、供信电号距、离断较路长器的，如采用 分11合0闸V电➢控4压制8时V等系，统电主缆要截用面于较通大信，、投远资动增装加置。及 ➢➢11220V0保V直直护流流通系电道统源接要对口求变装绝电置缘站及水的载平事波较故机低照等。明比较有利，接线简单。 ➢因11照0V明➢系电4统8压V直系一流统般网正采络极用较接22小地0V，系，接统如地，使几主用率要11相是0V为对直了22流0系V的统直时，需要 流采网用络逆防要变止小装电。置极或的其腐它蚀办。法来解决事故照明的供电问题，较 ➢为11复0V杂蓄。电池个数少，占地面积小，安装和维护工 作简单。
24.单如套用直交流系电统源一，般当有系二统路发交生流短输路入故（障自，动电切 换压）会，因另短有路一而套降蓄低电，池使组二，次相控当制于电有压三也个降电低源， 供严电重，时供会电因可电靠压高低。而使断路器跳不开！
直流电源系统概述
2、直流电源系统的作用
1.直流系统是给信号及远动设备、保护及自动装置、事 直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，在 续提供直流电源，保障系统设备正常运行。
常见接线方式
1、直流电源系统常用接线方式
直流系统常用接线包括： 直流系统电➢源直接流线电应源系根统据接电线力工程的规模和电 源系统的容量确➢定直。流按馈线照接各线类容量的发电厂和各种 电压等级的变电所的要求，直流系统主要有以下几 种接线方式。
常见接线方式
一组充电机一组蓄电池单母线接线
常直 见流 接电 线源 方系 式统
2.直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求 全运行的决定性条件之一。
3.在系统发生故障，站用电中断的情况下，如果 直流电源系统不能可靠地为工作设备提供直流工 作电源，将会产生不可估计的损失。
直流电源系统概述
3、直流电源系统的组成
直流系统包括：交直流流输入系、统充电装置、蓄电池组、
监控系统（包括监控装置、绝缘监测装置等）、放电装
求荷定，期不进要行求核 进对行性核充对放性电充或放均电衡和充均电衡而充 充电电电电压压较较低高 ，，能无满法足满直足流直负流荷负要荷求要的求阀 时控，型不密能封采铅用 酸这蓄种电接池线组。。
240V。
蓄电池组 用电气方式连接起来的两个或多个单体蓄电池。
监控模块
蓄电池
直流系统的充电模块统一受控于一台中
能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化
央控制系统，系统采用模块化结构，实
学能转变为电能的一种电化学装置。
现系统的“四遥”功能，这样的系统称
为监控模块。
直流电源系统概述
常用术语:
5充71是 有 3是 519为现1了流止...A0.1电恒直指4直指、0均补象.检放电A8核流压电1、流直流供衡偿 ，验电压0V对充流 压1A标 流 额 充、充蓄 使其 ， ，、 6性电在 维0称 系 定 电电电 其实 只 即1A1放：充 持5、电 统 电 装1：池 恢际 要 停A0电电 在、 2压 中 流 置V在复容有止0、：电恒20：受：输使到量单放0A2在压定A、电出2用规，节电、0正范值2设的V过定以电，35三常围的00备直程的规池然AA个运内充、、的流中范定达后电行维电43直额产围的到根01压中持。A5流定生内放了据A、等的在、额电的而电规放5级蓄恒40定流电进电定电0A。电定、 0电 。压行流 的 电A池值8。压不的进 放 流0组的A。均充行 电 和、，充匀电恒 终 放为电。 ，6电1.称3浮时.为蓄充间均电电，衡池：计充终算止电出电。蓄压蓄电：电池池组事的故实放际电容后量进，行称的补 8采2是 4充充在 载 置为..是电用限直指充电充，在核指条限流流供电装电以承对蓄 件制恒额 电 ： 置，装 恒性电 下担压 电定 设 用也置 压放池 允经充 流电 备 不称的 充电在 许常电 ，压 的 同为直电。不的负：电：直的均流方同最荷压流方衡输式放低的维额式充出工电放同持定对电端作时电时在电蓄。始。间电向恒压电终正内压蓄定，池并常及。电值一进接运不池的般行着行同补充指 充蓄 时放充电母 电电 ，电充。线 。池 充率电电和 电放，压负 装。 15以02.V补蓄放、充电1蓄池电15电容流V、池量I1的0C2：13自00：V放三电个，电使压蓄等电级池。以满容量的状 态处l1O于小备时用率额放。定电容电量流。，单即位C10：/1A0hA。