直流操作电源
110v直流操作电源容量计算
110v直流操作电源容量计算110V直流操作电源容量计算一、引言在电力工程和电子设备领域中，直流操作电源是一种常见的电源类型。
直流操作电源的容量是指其输出的最大功率或电流。
计算直流操作电源容量是为了确定其能否满足特定设备或系统的电能需求。
本文将介绍如何计算110V直流操作电源的容量。
二、直流操作电源容量的计算公式直流操作电源的容量通常使用功率或电流来表示。
功率是电能转化为其他形式能量的速率，用单位瓦特（W）表示。
电流是电荷通过导体携带的电量与时间的比率，用单位安培（A）表示。
直流操作电源容量的计算公式如下：容量（W）= 电压（V）× 电流（A）三、计算示例为了更好地理解如何计算110V直流操作电源的容量，我们将通过一个简单的示例来演示。
假设我们有一个110V直流操作电源，其输出电流为5A。
我们可以使用上述公式来计算其容量：容量（W）= 110V × 5A = 550W四、其他计算考虑因素除了电压和电流之外，计算直流操作电源容量时还需要考虑其他因素，例如功率因数和效率。
1. 功率因数：功率因数是指直流操作电源输出的有用功率与输入的视在功率之比。
功率因数介于0和1之间，越接近1表示功率因数越高。
如果直流操作电源的功率因数较低，需要考虑其对容量的影响。
2. 效率：直流操作电源的效率是指其输出功率与输入功率之比。
电源的效率通常以百分比表示。
效率越高，电源的容量利用率越高，因此在计算容量时需要考虑电源的效率。
五、结论在电力工程和电子设备领域中，计算直流操作电源的容量是非常重要的。
通过使用110V直流操作电源的电压和电流，可以简单地计算出其容量。
然而，为了更准确地计算容量，还需要考虑功率因数和效率等其他因素。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的直流操作电源容量，以确保设备或系统的正常运行。
六、参考文献[1] 直流操作电源的容量计算方法与应用研究，XXX，XXX，XXX。
直流操作电源智能监控系统的设计
般变 电所 均采用 直流 操作 电源 。 随 着经 济 和 技术 的快 速发 展 ， 电力 供 电系统 对
提 出 了更高 的要求 ， 型 自动 化 配 网设 备 逐 步投 人 新 应用， 如储 能 式 电动 分合 闸 、 机 继 电保 护 、 络化 微 网 远程 监控 等 ， 这些设 备 的可 靠供 电是 系统安 全 运 行
［者 ０波５１） ， 镇 人苏 工 园 职技 学 电工 系 任副授研 方Ｊ 入 系 。 作 暑 ］２２０６ ，江 江 ， 业 区业 术 院子 程 主 ， 搜计 刀 为 八 示 简 史 －１６ 男 苏 介中 （０ 小 － １ 一 ９ 州 剐 ， 向嵌式统 敦 ＿口 教 究 ｌ 成巩 艽 刀
管理 模 式 和 闭 环 限 流算 法 ， 新 一 代 直 流 电 源 设 备 的设 计 提 供 了 一种 有价 值 的参 考 方 案 。 为 关键 词 ： 流 操 作 电 源 ； 电池 ； 能 监控 直 蓄 智
中 图 分 类 号 ： Ｍ７ ４ Ｔ ３ 文 献 标识 码 ： Ｂ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅ ｌｇ ｎｔＭ ｏ ｔ ｒ ｎｇ Ｓ ｓ ｅ ｆ ｒ ＤＣ ｅ ａ ｉ ｎ Ｐｏ ｒ ｓｇ ｆＩ ｔ ｌｉ ｅ ｎｉｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ Ｏｐ ｒ ｔｏ ｗｅ
２ １ 蓄 电 池 的 充 电 方 式 ． 铅 酸 蓄 电 池 作 为 一 种 最 常 用 的 后 备 电 源 ， 一 是
的前 提条 件 。针对 电力 系统高 可靠 和高性 能要 求而
设计 的直流操 作 电源监控 系统 是新一 代 的直流 电源 设备 ， 主要应 用于 小型 开关站 和用 户终 端 ， 二次设 为
种 可循 环使 用的 电源 ， 有 在 一 定条 件 下 实 现 电 能 具 和化学 能之 间可 逆 转 换 的特 点 ， 以反 复使 用 。随 可 着 电力 电子 技术 的 发 展 ， 酸 蓄 电池有 了很 大 的发 铅
操作电源(1)
6
7
二、储能电容器检 查装置
为了防止储能电 容器开路或老化， 即电容器容量降低 或失效，应定期检 查电容器的电压、 泄漏电流和容量。 检查装置电路图如 图所示
8
蓄电池的电解液不同，可分为酸性蓄
蓄 电池和碱性蓄电池两种。
电
酸性蓄电池常采用铅酸蓄电池。酸性
池 蓄电池一般适用于大型发电厂和变电站。
直
浮充电运行方式既提高了直流系统供电的可靠 性，又提高了蓄电池的使用寿命．所以得到了广泛 应用。
15
16
三、镉镍蓄电池的直流系统 镉镍蓄电池按其放电电流大小分为中倍率放电型(GNZ)
和高倍率放电型 (GNG)两种。 中倍率放电型镉镍蓄电池与铅酸蓄电池性能相似，其设
计选择可按铅酸蓄电池进行。 高倍率放电型蓄电池的内阻小，瞬时放电串高达20~30
池组、浮充电设备和相关的开关及测量 仪表组成。
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蓄 电 池 组 GB 是 由 不参加调节的基本(固定) 蓄电池(n。)和参加调节 的 端 电 池 (n’) 两 部 分 组 成。采用端电池的目的 是为了调节蓄电池的接 入数目，以保证母线电 压稳定。端电池通过端 电池调整器进行调节， 端电池调整器的工作原 理如图所示。
蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。 1．额定容量 额定容量是指充足电的蓄电池在25oC时，以10h放电率放 出的电能。 2．实际容量
蓄电池实际容量与放电电流的大小关系甚大，以大电流 放电，到达终止电压的时间就短；以小电流放电，到达终止 电压的时间就长。
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二、蓄电他的直流系统及运行方式 1．蓄电池的直流系统 蓄电池直流系统是由充电设备、蓄电
（3）波纹系数小于5%。
（4）使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积等应合理。
直流操作电源基础知识
整流模块电流选择
• 整流（充电）单元电流的选择，主要由直流系统 中的蓄电池容量，即蓄电池组所需要的充电电流， 和经常性负荷所决定的。
• 直流系统经常性负荷（常规负荷）由用户方在设 计阶段提出
• 铅酸蓄电池组的充电电流主要按如下公式计算：
I充电 0.1C10
其中，C10指铅酸蓄电池10小时率放电的容量
我司目前可提供标准整流模块有如下几类：
• 直流220V输出，5A，7A，10A，20A， 30A，40A
• 直流110V输出，10A，20A，40A • 220V或110V直流转48V直流输出，20A，
30A • 220V或110V直流转24V直流输出，20A，
30A
• 根据上述类型，选定一种模块后，用总电 流除以单个模块电流后，再加上1即可得整 个系统所需要的模块数量
控制母线上 • 动力负荷一般比较大，控制负荷较小
控制负荷主要包括：
• 继保装置及自动装置 • 信号装置 • 电气及热工控制操作装置、仪表 • 控制室常明灯
动力负荷主要包括：
• 断路器分、合闸 • 隔离开关操作及闭锁 • 发电厂汽机调速电动机 • 事故照明 • 汽轮机直流润滑油泵和发电机氢冷直流密
– 直流屏 – 电力UPS – 交流事故照明 – 逆变器 – 有源逆变器 – 通讯电源
一体化电源框图
交流输入
整流器 整流器
逆变器
交流220V
通讯模块
直流48V
有源逆变器
逆变器
交流220V
直流220V 合闸回路
降压装置 控制回路
电池
直流操作电源基础知识
直流操作电源应用领域
• 主要应用于各类发电厂，各级变电站（这 类系统容量较大）
变配电站操作电源概述
变配电站操作电源概述变配电站操作电源概述操作电源是保证变配电站正常运行的重要条件之一，它为变配电站开关柜提供暗号与合分闸电源；有些变配电站站内事故照明也引自操作电源屏。
操作电源设计不合理或出现故障，不仅会引发事故，也会在发事故后破坏变配电站继电庇护的正确动作而使事故扩大。
有关资料统计，电力系统变配电站发生的事故中与操作电源有关的事故占有很大比例，这就要求对操作电源应加强维护与治理，从变配电站设计与施工开始就要保证操作电源的可靠性。
1 操作电源种类与应用范围变配电站操作电源分为直流操作与交流操作两种。
直流操作电压有220V、110V与48V 三种，交流操作电压只有220V一种。
直流操作可靠性高，但造价也高，供一级负荷的变配电站与大中型变配电站一般都采纳直流操作。
电力系统中110kV及以上的变配电站都采纳直流操作。
110kV以上的重要变配电站还采纳双直流操作电源。
交流操作电源简单，造价低，电力系统中农网35kV变配电站以及城市电网中10kV开闭所一般都采纳交流操作。
变配电站操作电源要按照断路器操动机构的种类来设计。
电磁操动机构应选用直流操作，蓄电池容量都在150AH以上。
采纳弹簧储能操动机构后，一些小型变配电站可采纳交流操作。
2 操作电源电压等级选择操作电源电压等级按照所选用的操动机构来选择。
电磁操动机构的合闸电流一般都在100A 以上，所以选用电磁操动机构时，操作电源电压应选用直流220V。
弹簧储能操动机构与永磁操动机构电源电压有直流与交流两种。
弹簧储能操动机构的储能电动机功率只有几百瓦，合分闸电流只有3~5A，永磁操动机构的电源电流与合分闸电流均不到1A。
操作电源为直流操作时，选用弹簧储能与永磁操动机构，操作电源电压应选用110V。
此时蓄电池串联级数可减少一半，其并联级数虽然也应增加一倍，但由于其工作电流小，绝对值增加并不大。
此时可降低直流屏成本。
操作电源为交流操作时，为便利取得备用电源，交流操作电源只有220V一种电压等级。
直流操作电源基础知识
的直流电。
稳压是在整流的基础上，通过调整输出电压的幅度和波形，保持输出电 压的稳定。稳压电路通常由集成稳压器或晶体管等元件组成，根据输入 电压和输出电压的变化自动调整输出电压，确保电源的稳定性。
直流操作电源基础知识
• 直流操作电源概述 • 直流操作电源的基本原理 • 直流操作电源的分类与选择 • 直流操作电源的使用与维护 • 直流操作电源的发展趋势与未来展望
01
直流操作电源概述
定义与特点
定义
稳定性高
直流操作电源是一种将交流电转换为直流 电的电源设备，为电子设备和控制系统提 供稳定的直流电源。
大电流
在某些特定应用领域，如大功率电子设备和高速列车等，需 要直流操作电源具备大电流输出能力。大电流直流操作电源 能够提供充足的电流，确保设备的正常运行和稳定性能。
智能化与模块化的发展趋势
智能化
随着智能化技术的不断发展，直流操作电源的智能化发展趋势日益明显。智能化直流操作电源具备自 适应调节、故障诊断和远程监控等功能，能够实现自动化控制和智能管理，提高电源的运行效率和可 靠性。
根据设备或电路的电压和电流 需求选择合适的直流操作电源
。
使用环境
考虑设备或电路的使用环境， 如室内、室外、防尘、防潮、
防雨、防雷等要求。
可靠性
选择具有高可靠性、长寿命的 直流操作电源，以确保设备或
电路的正常运行。
成本
在满足性能要求的前提下，选 择成本较低的直流操作电源。
04
直流操作电源的使用与维护
模块化
为了满足不同应用领域的需求，直流操作电源的模块化发展趋势日益受到关注。模块化直流操作电源 将电源模块化设计，便于灵活配置和扩展，同时提高电源的可维护性和可靠性。
变电所直流操作电源设备选择维护
关于变电所直流操作电源设备的选择与维护探讨摘要:随着社会的发展,用电量越来越大,对电力系统的要求越来越高,系统的安全性、可靠性、稳定性是供电企业最为关心的问题。
直流系统作为变电站的“心脏”，应在保证直流系统最大供电可靠性的原则下，根据变电站实际情况制定直流系统运行维护方法，确保直流系统安全可靠运行。
本文从直流操作电源设备所需的功率容量、性能、特点、使用范围、电池的选用及维护等方面,提出了如何合理选择直流电源设备,对确保电力系统安全稳定运行进行了分析和探讨。
关键词:直流电源;设备;整流模块;维护中图分类号：v423.4+4 文献标识码：a 文章编号：abstract: with the development of society, the power consumption is more and more big, the electric power system to demand more and more, the system’s security, reliability and stability is the power supply enterprise to the most concern. dc system as the transformer substation “heart”, should keep dc system under the principle of maximum power supply reliability, according to the actual situation of dc system for substation operation maintenance method, ensure the safe and reliable operation of the dc system. this article from dc operating power equipment the power needed capacity, properties, characteristics, use scope, battery choose andmaintenance and so on, proposed how to choose a dc power equipment, to ensure the safe and stable operation of the power system are analyzed and discussed.keywords: dc power; equipment; rectifier module; maintenance引言直流系统的稳定可靠对变电站的安全运行起着至关重要的作用，因为直流系统要给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等提供电源，因此对供电的可靠性要求很高。
许继PZ61直流屏的结构与使用
FXJ-21电池电压巡检模块：
• 依据设定的电池检测只数， 轮流切换相应光继电器，将 单只电池的电压引入模块， 通过运放处理后送入AD进行 模数转换，AD转换完成后以 中断的方式通知CPU读出数 据，CPU依据读出的数据计 算出电池电压，并与设定的 过压值及欠压值比较，连续 3次发生越限时将产生过压 或欠压的报警信息。
(2)负接地可能导致断路器的拒跳闸
• 如图1所示，当图中的B点、E点同时接地，这B、E点 通过地连通后，将中间继电器KM短接，此时如果系 统发生事故，保护动作，由于中间继电器KM被短接 ，KM不动作，断路器不会跳开，产生拒动，使事故 越级扩大。
• 从以上分析看出，直流系统如果仅仅是1点接地，对 二次回路不会造成事故，如果有两点接地，就可能发 生断路器误动或拒动。就动作的实际情况看，当直流 系统监测回路发出预告信号报警，显示该系统接地， 可以断定，直流系统的接地故障已经造成了断路器可 能发生误跳或拒跳的事故隐患，应立即排除。
FZJ-11绝缘监测装置：
技术特点 FZJ-11绝缘监测装置的主要功能是对直流系统中的母线 c.具有电压异常、绝缘降低、装置失电报警功能； a.操作简单直观，利用面板上2个键的简单操作即可完成 的绝缘状况进行长期自动监测，根据设定值对测量的数据进 d.正、负母线同时接地时，能准确测出正负母线对地 各种参数设置； 行实时处理，并与后台监控装置进行通信，保证直流系统安 电阻； b.实时数字化显示母线电压、正负母线对地电压、正负母 全可靠地运行。 e.配备RS-485通讯口。 线对地绝缘电阻；
硅堆调压装置的工作原理：
• 降压硅堆均分为4节(AS1～AS4)串联而成，在每节硅堆两 端并联调压执行继电器(K1～K4)的常闭触点，若驱动执行 继电器动作，令其触点断开，使得该节硅堆被串入线路， 降压单元的压降增大；反之，若执行继电器返回，其触点 闭合，使得串入线路中的硅堆数量减少，降压单元的压降 减小。 • 维护旁路开关是在硅堆降压单元维护更换时，为控制直 流母线提供一个旁路直通回路，保证控制直流母线连续不 间断供电。
二、直流操作电源
《供配电技术》
分闸时，扳下操作机构手柄使断路器分 闸。断路器的辅助触点QF3—4断开，切断 跳闸回路，同时辅助触点QF1—2闭合，绿 灯GN亮，指示断路器已经分闸。绿灯GN 亮，还表明控制回路的熔断器FU1、FU2是 完好韵，即绿灯GN同时起着监视控制回路 完好性的作用。
《供配电技术》
当一次电路发生短路故障时，继电保 护装置动作，其出口继电器KM触点闭合 ，接通跳闸线圈YR的回路(QF3—4原已 闭合)，使断路器跳闸。随后QF3—4断开 ，使红灯RD灭，并切断YR的跳闸电源。 与此同时，QF1—2闭合，使绿灯GN亮。 这时操作机构的操作手柄虽然仍在合闸位 置，但其黄色指示牌掉落，表示断路器自 动跳闸。
6～35kV系统的绝缘监视装置，可采用 三个单相双绕组电压互感器和三只电压表进 行测量，也可以采用一个三相五芯柱三绕组 电压互感器测量。
《供配电技术》
• 当一次电路某一相发生接地故障时，电 压互感器二次侧的对应相的电压表指零， 其他两相的电压表读数则升高到线电压。 由指零电压表的所在相即可得知该相线发 生了单相接地故障。但是这种绝缘监视装 置不能判明是哪一条线路发生了故障，因 此它是无选择性的，只适用于出线不多的 系统及作为有选择性的单相接地保护的一 种辅助装置。
• 断路器位置信号用来显示断路器正常工作的 位置状态。一般是红灯(符号RD)亮，表示断 路器在合闸位置；绿灯(符号GN)亮，表示断 路器在分闸位置。
《供配电技术》
• 事故信号用来显示断路器在事故情况下 的工作状态。一般是红灯闪光，表示断路 器自动合闸；绿灯闪光，表示断路器自动 跳闸。此外还有事故音响信号和光字牌等 。
《供配电技术》
由于红、绿指示灯兼起监视分、合闸回路 完好性的作用，长时间运行，因此耗能较多。 为了减少操作电源中储能电容器能量的过多消 耗，因此另设灯光指示小母线WL(+)，专用来 接入红、绿指示灯。储能电容器的电能只给控 制小母线WC供电。
直流电源 操作电源 标准
直流电源操作电源标准
直流电源的操作电源标准应符合以下几点要求：
1. 仔细阅读并理解直流电源的使用手册，了解其输入和输出参数，以及相关的
安全注意事项。
2. 根据设备的需求，选择合适的直流电源，并注意其输出电流和额定功率是否
满足使用要求。
3. 在连接直流电源之前，必须确保电源和设备的接线正确无误。
要使用专门设
计的电源线，确保连接牢固可靠，并避免信号干扰。
4. 在调节直流电源输出参数之前，需要确保电源处于关闭状态。
根据设备的需
要，调整电源的电压和电流，以满足系统要求。
要逐步增加电源的输出电流，避
免电流突然增大，造成设备损坏或短路。
5. 遵循安全用电的原则，避免触电等事故的发生。
另外，如果使用数字万用表作为操作电源的标准设备，那么还需要注意以下几点：1. 外观和基本性能测试：检查设备的外观是否完好无损，并测试其显示是否稳
定。
2. 显示校准：连接设备后，断开负载电阻端子，设置空载直流电流，以稳定地
读取数字万用表数据。
之后连接负载电阻器以调整电气输出数据。
3. 公差评估：基于测试的稳压电源装置的准确性进行评估。
以上信息仅供参考，具体标准可能会因直流电源的型号、品牌等因素而有所差异。
在实际操作时，如果遇到问题或不确定的情况，建议咨询专业人士或相关厂家。
蓄电池直流操作电源基础知识
蓄电池的充电和放电过程，是可以循环重 复的。
蓄电池电源不受一次电网事故的影响，具有 很高的可靠性，广泛用于发电厂和变电站。
在电网事故状态下能可靠地保证继电保护与 自动装置的供电和提供事故照明，所以电力系 统中广泛应用。
蓄电池有两种：铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。 铅酸蓄电池广泛用于大容量发电厂和变电站。
镉镍蓄电池用于小容量发电厂、变电站。
一、铅酸蓄电池的结构和工作原理
大容量发电厂和变电站采用固定式铅酸蓄 电池。 1、结构：
由正、负极板组、电容和电解液组成。正极 板表面为深褐色的二氧化铅PbO2,负极板为淡 灰 色的海绵状铅绒。
2、铅酸蓄电池的工作原理：
铅酸蓄电池是一种化学电源。
1)放电特性： 蓄电池供给外电路电流
时，叫放电。
R
A
v
+
_
正极版：
PbO2 H2 H2SO4 PbSO4 2H2O
负极板： Pb SO4 PbSO4
蓄电池放电时，正极版都变成了(PbSO4) 电 解液中的硫酸(H2SO4)逐渐减少而水份增加。 硫
酸的比重降低。在实际工作中，可根据其比重
高低作为判断蓄电池的放电程度和确定放电终
蓄电池直流操作电源基础知识
1、蓄电池的基本概念 蓄电池是储蓄电能的一种设备。能把电能
转变为化学能储存起来，使用时，再把化学能 转变为电能供给用电设备，这叫放电。变换过 程是可逆的。就电能作用，当蓄电池已完全放
Байду номын сангаас
电或部分放电后，两电极表面形成了新的化合 物，这时如果用适当的反向电流通入蓄电池， 可以使形成的新化合物重新还原为原来的物 质，这种将反向电流通入蓄电池的做法，叫充 电。
了的主要标志。 2、冲电特性：
直流操作电源及绝缘监视
２ Ｋ Ｍ 是 控制母 线 。在控制 母线装 有两 个二 极管 ｚ １ 、ｚ ２ ，是为 了防止在事故 情况下直流 系统断 电时 ，电容组 向连接 于控制母 线上的其它 回路 放 电 ，而 不 能使 断 路 器 跳 闸 。 二 、直流 系统绝缘 监察装置 （ 见图２ ） 直流系统与继 电保护 、信 号装 嚣、 自动装 置等 连接 ，因此 直流系统 比较复杂 ，发生接地
故
、
三个压敏 电阻构成 。压敏 电阻也称为 “ 突波吸 障 的机 会较 多， 当发 生一 点接 地 时 ， 由 收器 ”。压敏 电阻在 正常时具有很 高的阻抗 ， 于隔离变压器 二次没有 接地 ，没有 短路 电流流 而且不会改变 原 电路特性 ，但 当电路 出现瞬 间 过 ，熔 断器 不会熔 断 ，所 以可 以继续 运行 ． 但 过电压时 ，该压敏 电阻的阻抗会变 的很低 ，使 必须及时发现 迅速排 除故障 ，否 则当另一 点接 各元件或 电路 因此而受 到保 护 １ Ｇ Ｚ 、２ Ｇ Ｚ 为硅 地时 ，可能引起信 号回路 、控制 回路 、继 电保 整流装 ＿ 置 。Ｆ １ 是分流 器，一般 与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流 电流表 配 护 回路和 自动装置 回路误动作 ，使开关误 跳闸 套使用 。分 流器是测 量直流 电流用 的，根据 直 或误报警 。为 了避免 这种情况 ，要 求经 常监视 流 电流通过 分流器时 在分流器两 端产生 电压 的 直流系统的对地绝缘情况。 原理制 成。当有直流 电流通过 时，产生压 降， 目 前 我 们 各 单 位 配 电 室 的 直 流 系 统 均 采 供直流 电流表 显示 。分流器实 际就是一个 阻值 用这种绝 缘监视装置 。这套装置 主要 由直流绝 很小 的电阻。 １ Ｋ 、２ Ｋ 是交流开关 ，３ Ｋ 、４ Ｋ 是 直 缘监视 继 电器ｘ Ｊ Ｊ 和转 换开关 ｃ Ｋ 及 电压 表２ ｖ 组 流开关 １ Ａ 、２ Ａ 是 直流测量回路 。１ Ｈ Ｍ 、２ Ｈ Ｍ 、 成 。它有 电压检测和 发出监视信 号两个功 能。 ３ Ｈ Ｍ 是合 闸 母线 ，１ Ｘ Ｍ 、２ Ｘ Ｍ 是信 号母线 ，１ Ｋ ￣ Ｉ 、 母线转换 开关Ｃ Ｋ 有 三个位置 ，正常Ｃ Ｋ 手柄 垂直
电力用直流操作电源系统
电力用直流操作电源系统直流操作电源系统是一种供应直流电力的发电装置。
与交流电相比，直流电具有稳定性强、效率高以及传输损失小等优点。
因此，在一些特定的应用领域，如电动汽车、太阳能光伏发电等，人们更倾向于采用直流电源系统。
直流操作电源系统通常由以下几个核心组件组成：直流发电机、整流器、滤波器、电池以及逆变器等。
首先，直流发电机是直流操作电源系统的重要组成部分。
它通过转动磁铁在线圈周围产生感应电流，将机械能转化为电能。
直流发电机可以采用不同的工作原理，其中最常用的是基于励磁和感应的发电机。
其次，整流器是直流操作电源系统中的核心设备之一、它将交流电转换为直流电。
直流发电机产生的电流是交流的，通过整流器可以将其转变为直流电，以供给电路中的各种负载使用。
为了确保直流电的稳定性，滤波器在直流操作电源系统中起到了重要的作用。
它能够消除电流中的纹波以及其他杂散信号，保持直流电的稳定性。
滤波器通常采用电容器和电感器等元件组成。
对于直流操作电源系统来说，电池是另一个重要的组成部分。
它能够存储电能，并在需要的时候释放出来。
电池可以作为短期备用电源使用，在断电等紧急情况下，提供必要的电力支持。
最后，逆变器可以将直流电转换为交流电。
在一些需要交流电供电的设备中，逆变器能够将直流电转换为符合设备要求的交流电。
逆变器可以根据需要提供不同的输出电压和频率。
总的来说，直流操作电源系统具有很多优点，如输出稳定、效率高、传输损失小等。
在一些特定的应用场景中，直流操作电源系统已经取代了传统的交流电系统。
随着太阳能光伏发电和电动汽车等领域的快速发展，直流操作电源系统将会变得更加重要和广泛应用。
直流操作电源设计要求
直流操作电源设计要求1.直流操作电源设计要求1.1 直流系统设计要求蓄电池的直流系统采用220、110、48V三种电压。
(1)变电所的直流母线，宜采用母线或分段单母线的接线。
采用分段单母线时，蓄电应能切换至任一母线。
(2)重要变电所的操作电源，宜采用一组110V或220V固定铅酸蓄电池组或镉镍蓄电池组。
作为充电、浮充电用的硅整流装置宜合用一套。
其他变电所的操作电源，宜采用成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置。
(3)供一级负荷的配电所或大型配电所，当装有电磁操动机构的断路器时，应采用220V或110V蓄电池组作为合、分闸直流操作电源；当装有弹簧储能操动机构的断路器时，宜采用小容量镉镍电池装置作为合、分闸操作电源。
(4)中型配电所当装有电磁操动机构的断路器时，合闸电源宜采用硅整流，分闸电源可采用小容量镉镍电池装置或电容储能。
对重要负荷供电时，合、分闸电源宜采用镉镍电池装置。
当装有弹簧储能操动机构的断路器时，宜采用小容量镉镍电池装置或电容储能式硅整流装置作为合、分闸操作电源。
采用硅整流作为电磁操动机构合闸电源时，应校核该整流合闸电源能保证断路器在事故情况下可靠合闸。
(5)蓄电池组的容量，应满足下列要求：1)全所事故停电1h的放电容量；DL/T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程(无人值班2h)。
2)事故放电末期最大的冲击负荷容量。
小容量镉镍电池装置中的镉镍电池容量，应满足分闸、信号和继电保护的要求。
(6)当采用蓄电池组作直流电源时，由浮充电设备引起的波纹系数不应大于5％；电压许波动应控制在额定电压的5％范围内。
放电末期直流母线电压下限不应低于额定电压的85％，充电后期直流母线电压上限不应高于额定电压的115％。
(7)交流整流电源作为继电保护直流电源时，应符合下列要求：1)直流母线电压，在最大负荷时保护动作不应低于额定电压的80％，最高电压不应超过额定电压的115％，并应采取稳压、限幅和滤波的措施。
直流操作电源讲解
牵引所操作电源小结首先谈一下我对这个知识点的认识：很多人认为这一章非常难，很多公式及方法没法理解，我想究其原因可能是对蓄电池和操作电源（开关电源）的特性理解不透彻，尤其是蓄电池的特性让众多考友挠头。
恰恰如此，考试委员会偏偏每年都考这一块——高频考点！高到什么程度呢？自从有了注册考试以后，有且只有11年没有考试直流相关题目！可见这一块是多么重要啦！所以对于大多数人还是需要有的放矢的，只有命中心脏，我们才能一击必中，我认为直流这一块也是注电考试的一个大动脉，能抓住这一块，10分就轻松到手了！因此本篇小结，分三部分来介绍——蓄电池基本知识、操作电源内容总结、历年考题小结。
1、蓄电池基本知识1.1蓄电池的型号命名术语和定义我国通信行业标准YD/T 799—2010《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》规定，蓄电池型号命名用汉语拼音字母表示，命名方法如图2.1所示。
采用通信行标的原因可能是通信行业的蓄电池使用量大的缘故。
图1.1 蓄电池的型号命名方法例1：GFM—1000为额定电压2V、额定容量1000Ah的固定型（G）阀控式（F）密封（M）蓄电池。
例2：6—FM—65为内有6只单体电池、额定电压12V、额定容量65Ah的阀控式（F）密封（M）蓄电池。
此外，3—Q—240是表示内有3只单体电池、额定电压6V、额定容量240Ah的起动（Q）电池。
1.2阀控式密封铅酸蓄电池的结构阀控式密封铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Acid Battery（缩写VRLAB），有的资料将它表达为“VRLA 电池”。
正常使用时保持气密和液密状态；当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体；当内部气压降低后，安全阀自动闭合使电池密封。
在使用寿命期间不用补加水或电解液。
阀控式密封铅酸蓄电池由电池槽、正负极板组、电解液、隔板、安全阀、引出端子等部分组成。
正负极板组正、负极板组由单片正极板和单片负极板分别用汇流条焊接而成，其排列示意图如图2.2所示。
电力工程直流操作电源系统的原理、设计与设备选择
电力工程直流操作电源系统的原理、设计与设备选择许继电源XX2005年8月201.直流操作电源的历史与发展发电厂和变电站中，为控制、信号、保护和自动装置（统称为控制负荷），以及断路器电磁合闸、直流电动机、交流不停电电源、事故照明（统称为动力负荷）等供电的直流电源系统，通称为直流操作电源。
1.1直流操作电源的历史根据构成方式的不同，在发电厂和变电站中应用的有以下几种直流操作电源：1）电容储能式直流操作电源：是一种用交流厂（站）用电源经隔离整流后，取得直流电为控制负荷供电的电源系统。
正常运行时，它给与保护电源并接的足够大容量的电容器组充电，使其处于荷电状态；当电站发生事故时，电容器组继续向继电保护装置和断路器跳闸回路供电，保证继电保护装置可靠动作，断路器可靠跳闸。
这是一种简易的直流操作电源，一般只是在规模小、不很重要的电站使用。
2）复式整流式直流操作电源：是一种用交流厂（站）用电源、电压互感器和电流互感器经整流后，取得直流电为控制负荷供电的电源系统，在其设计上，要在各种故障情况下都能保证继电保护装置可靠动作、断路器可靠跳闸。
这也是一种简易的直流操作电源，一般只是在规模小、不很重要的电站使用。
3）蓄电池组直流操作电源：由蓄电池组和充电装置构成。
正常运行时，由充电装置为控制负荷供电，同时给蓄电池组充电，使其处于满容量荷电状态；当电站发生事故时，由蓄电池组继续向直流控制和动力负荷供电。
这是一种在各种正常和事故情况下都能保证可靠供电的电源系统，广泛应用于各种类型的发电厂和变电站中。
以上电容储能式和复式整流式直流操作电源系统，在六、七十年代有较多的应用，八十年代以后，由于小型镉镍碱性蓄电池和阀控式铅酸蓄电池的应用，这种操作电源在发电厂和变电站中已不再采用。
而蓄电池组直流操作电源系统，其应用历史悠久，且极为广泛。
现代意义上的直流操作电源系统就是这种由蓄电池组和充电装置构成的直流不停电电源系统，通常简称为直流操作电源系统或直流系统。
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容量的放电，其目的是为了避免由于浮 充电流控制不准确造成硫酸铅沉淀在极 板上，影响蓄电池的输出容量或降低其 使用寿命。
铅酸蓄电池的直流系统 接线方式：单母线分段接线 浮充电设备：U1,U2分接在两段母线上 1.正常时： U1,U2负责向直流负荷供电， 并向蓄电池浮充电 2.故障时：蓄电池GB供电给直流负荷 基本电池：直接接在直流母线上的电池 端电池：根据运行需要可投切的电池 端电池调整器：用来实现端电池的投切.
Ⅱ段直流母线
投切开关
投切开关
闪光母线 Ⅰ段直流母线
测量表计
测量表计
蓄电池组
充电设备
蓄电池直流系统是由充电设备、蓄电池 组、浮充设备和相关的开关及测量仪表 组成。 上图中硅整流器U1为充电设备，它在充 电过程中除了向蓄电池组提供电源外， 还可以担负母线上的全部直流负荷。在 整流器U1回路中装有双投开关QK3，使 整流器U1既可对蓄电池进行充电(触点 2-3、5-6接通)，也可以接入母线上接 带直流负荷(触点1-2、4-5接通)。在其 出口回路中，装有电压表PV2和电流表 PA3，用以监视端电压和充电电流。为 了蓄电池放电，整流器U1宜采用能实现 逆变的整流装置。
蓄电池 酸性蓄电池：电解液是27％～37％的硫 酸水溶液，电极是以二氧化铅为正极板 和铅为负极板的特制绒状铅板，所以又 称为铅酸蓄电池。 特点：容量大、冲击放电电流大、端电 压较高（2.15V）、寿命较短（一般8～ 10年）、占地面积大、维护工作量大。 碱性蓄电池：电解液是20％的氢氧化钾 水溶液，电极用氢氧化镍作正极，镉作 负极时叫镉镍蓄电池，用铁作负极时叫 铁镍蓄电池。 特点：体积小、容量大、寿命长（20年 左右），端电压为1.35V，无有害气体 污染。在发电厂和变电所中广泛应用。
浮充电运行方式直流系统接线图 正常运行和非正常状态下的工作过程
2．浮充电法 (1)运行方式:先将蓄电池充足电，然后 将充电设备与蓄电池并联在一起工作， 充电设备既给直流母线的经常负荷供电， 又以不大的电流向蓄电池浮充电，用来 补偿由于自放电而损失的能量。 (2)特点： 蓄电池总是处于充满电的状态，随时应 付短时负荷 蓄电池放电机会不多，每3个月进行一 次放电，再进行一次均衡充电，以避免 硫化。 管理维护量少，可靠性高。
整流器U2为浮充电设备，它在充电过程 中除了接带母线上的经常性直流负荷以 外，同时以不大的电流向蓄电池浮充电 来补偿蓄电池的自放电，使蓄电池经常 处于充满电状态。在整流器U2回路中装 有双投开关QK4，使整流器U2既可对蓄 电池进行充电(触点2-3、5-6接通)，也 可以接入母线上接带经常性直流负荷和 向蓄电池充电(触点1-2、4-5接通)。在 其出口回路中，装有电压表PV3和电流 表PA4，用以监视端电压和充电电流。
对操作电源的基本要求 1.保证供电的可靠性 2.足够的容量：满足全厂（所）事故停 电时在合理时间内用电需要；且能保证 电压在规定的额定值。 3.良好的供电质量：正常运行时操作电 源母线电压波动范围小于5％额定值； 事故时操作电源母线电压不低于90％额 定值；最大负载下电压不低于80％额定 值，波纹系数小于5％。 4.经济和实用：使用寿命长、维护工作 量小、投资省、占地面积小、噪声干扰 小等。
电源变换式直流电源系统 电源变换式直流电源系统，是由220V交 流电源经整流变为48V直流电源，供全 厂48V操作用电并对蓄电池浮充电；同 时可经逆变装置将直流电源变为交流电 源，再整流为220V直流电源的多功能新 型独立电源，在中、小型变电所中得到流式直流电源系统 由硅整流设备和电容器组组成。 在正常运行时：厂用交流电源经硅整流 设备变为直流电源，作为全厂的操作电 源并向电容器充电。 在事故情况下：将电容器储存的电能向 重要负荷（继电保护、自动装置和断路 器跳闸回路）放（供）电，以确保继电 保护及断路器可靠动作。 要求可靠，一般有两个独立的电源 优点：简单，经济 缺点：可靠性差
端电池调整器可以手动控制，也可以用 电动机远方控制，一般采用电动机进行 远方控制 端电池调整期示意图
Ⅱ段直流母线
投切开关
投切开关
闪光母线 Ⅰ段直流母线
测量表计
测量表计
蓄电池组
充电设备
浮充电运行方式： 正常运行(即浮充电)，开关QK1和QK2 处于合闸位置，QK4置正常位置(其触点 1-2、4-5通)，使蓄电池经常处于充满 电状态。此时整流器U2与蓄电池并联运 行，由于蓄电池自身内阻很小，外特性 U=f(I2)比整流器U2平坦很多，因此在 很大冲击电流情况下母线电压虽有所下 降，但绝大部分电流由蓄电池供给。此 外，当交流系统发生故障或整流器U2断 开情况下，蓄电池将转入放电承担全部 直流负荷，待交流恢复后再次给蓄电池 充好电，转入正常浮充状态。 可见，蓄电池按浮充电方式运行，大大 减少了充电次数 不过每三个月须进行一次核对性放电， 放出额定容量的50%--60%,或进行全部
蓄电池回路中装有两组开关QK1、QK2 熔断器、两只电流表PA1、PA2和一只 电压表PV1。 QK1和QK2可以将蓄电池 切换至任一组母线上运行。熔断器作为 短路保护。电流表PA1为双向电流表，
用以监视充电和放电电流。电流表PA2 用来测量浮充电电流。正常时被短接， 测量时可利用按钮SB使接触器KM的常 闭触点断开后测读。电压表pV1用来监 视蓄电池端电压。 蓄电池组GB由不参加调节的基本蓄电池 和参加调节的端电池两部分组成。采用 端电池的母的是为了调节蓄电池的接入 数目，以保证母线电压稳定。端电池通 过端电池调整器进行调节，端电池调整 器的工作原理如右图所示。 图中有一排相互绝缘的固定金属片1， 它分别连接到端电池的端子上。放电手 柄S1和充电手柄S2分别带动两个可动触 头2和3，以免在调整过程中，当可动触 头由一个金属片移至另一个金属片时造 成回路开路。
蓄电池的电气特性 1.电动势、开路电压、工作电压 2. 容量 3.电池内阻 4.放电特性 5.充电特性
1.电动势、开路电压、工作电压 电动势：输出能量大小的量度，充电时 升高，放电池下降 开路电压：开路状态时的端电压 工作电压：接通负荷后电池的端电压 2.蓄电池的容量：是蓄电池蓄电能力的 重要标志。是指充足电的蓄电池，放电 到规定终止电压时所放出的总电量。 3.电池内阻：全电阻=欧姆电阻+极化 电阻
电气培训讲座
操作电源
主要内容 概述 蓄电池直流系统 硅整流电容储能直流系统 直流系统的绝缘监察和闪光装置 直流负荷 直流系统一点接地的寻找
概述
发电厂及变电所中电气设备的操作、控 制、保护、信号及自动装置，都需要有 可靠的供电电源，由于这种电源特别重 要，所以一般都专门设置，通常又称其 为操作电源。大中型发电厂及变电所主 要采用直流操作电源。 用途
复式整流直流电源 目前专门生产该装置的厂家极少，多为 供电部门自制或委托整流厂制造
所变压器+整流装置
电流互感器+谐振稳压器+整流装置
操作电源电压等级 常用的电压等级：220V,110V,48V 强电直流电压：220V, 110V 弱电直流电压：48V 另外，在DCS中还有24V继电器，不过 该电源为DCS机柜内部整流而成后输出 或自用，目前不作为通用的电压等级
图中，浮充电设备由隔离变压器T1，单 相桥式整流器U1、指示灯HL1、输出电 压表PV3、中间继电器K2和电压继电器 KV组成。充电设备由隔离变压器T2、 充电电流调整器T、单相桥式整流器U2、 指示灯HL2、输出电压表PV1和充电电 流表PA1组成。图中设一组镉镍蓄电池 GB由双投开关QK5进行充电或浮充电切 换。
镉镍蓄电池的直流系统 成套镉镍蓄电池直流屏（高性能直流不 停电电源） 优点：可靠性高，适应性强，使用寿命 长，电压稳定、放电倍率高，维护简便， 占地面积少，无污染。 适用范围：110KV以下电压等级，容量 在100A.h以下的场所。 组成：合闸母线，控制母线，一组镉镍 电池，一台充电设备 充电方式：浮充电运行
该种运行方式是将已经充好电的蓄电池 接带全部直流负荷，即正常运行时处于 放电工作状态，为保证操作电源供电的 可靠性，当蓄电池放电到一定程度后就 进行充电，故名之。通常每运行1—2昼 夜就要充电一次，可见操作频繁，蓄电 池容易老化，极板也容易损坏。 该运行方式在实际工业中已基本不用
1、蓄电池充电 蓄电池GB充电时，双投开关QK5置充电 位置，即2-3、5-6触点接通，使充电整 流器U2经限流电阻R10向蓄电池GB充电， 并利用电压表PV1和电流表PA1监视充 电电压和充电电流，其大小可由充电电 流调整器T和限流电阻R10进行调节。
2、蓄电池浮充电运行 浮充电运行时，浮充电整流器U1经电压 调整器V和开关QK4向控制母线供电， 接带经常性负荷。电压调整器V由50只 二极管(串联成5组，每组10只)、选择 开关SA和中间继电器KC组成，可使输 出电压得到35V左右的调整。输出电压 的调整有两种方法： (1)手动调整。当输出电压低于希望值 时，可根据降低的幅度，利用选择开关 SA来短接相应数量的二极管，以达到提 高输出电压的目的。 (2)自动调整。当输出电压(即控制母线 电压)降低到一定值时，继电器K1返回， 其常闭触点闭合，启动中间继电器KC， 其常开触点闭合，将电压调整器V中的 二极管全部短接，输出电压则是全
镉镍蓄电池按其放电电流大小，可分为 中倍频率放电型和高倍频率放电型。 当事故放电电流较小而冲击电流较大时 可选用高倍频率的镉聂蓄电池，当事故 放电电流和冲击电流都较小时可选用中 倍频率的镉聂蓄电池。 国内制造厂成套供应的镉镍蓄电池直流 系统屏适用于110KV及以下电压等级的 发电厂和变电站 BZGN—10S型镉镍蓄电池直流系统由充 电设备、蓄电池、浮充电设备和相应的 开关及仪表组成，具体见下图