由蓄電池和硅整流充電器組成的直流系統(tǒng),在變電站中為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自 動(dòng)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(tǒng)的 可靠與否，對(duì)變電站的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運(yùn)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(hù)及自動(dòng)裝置、信號(hào)設(shè)備，控制及調(diào)節(jié)設(shè)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(fù)荷的分類

按其用電特性的不同分為經(jīng)常負(fù)荷、事故負(fù)荷和沖擊負(fù)荷3類。
1.1.1 經(jīng)常負(fù)荷。它是指在所有運(yùn)行狀態(tài)下，由直流電源不間斷供電的負(fù)荷。它主要包括：①經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號(hào)燈、位置指示器；②經(jīng)常點(diǎn)亮的直流照明燈；③經(jīng)常投入運(yùn)行的逆變電源等。
一般說(shuō)來(lái)，經(jīng)常負(fù)荷在總的直流負(fù)荷中所占的比重是比較小的。
1.1.2 事故負(fù)荷。事故負(fù)荷指正常運(yùn)行時(shí)由交流電源供電，當(dāng)變電站的自用交流電源消失后由直流電源供電 的負(fù)荷。它一般包括有：事故照明、載波通訊電源等。
1.1.3 沖擊負(fù)荷。沖擊負(fù)荷是指直流電源承受的短時(shí)最大電流。它包括斷路器合閘時(shí)的沖擊電流和當(dāng)時(shí)所 承受的其他負(fù)荷電流（經(jīng)常負(fù)荷和事故負(fù)荷）
上述負(fù)載是選擇直流電源的主要依據(jù)。
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(gè)獨(dú)立、可靠的直流電源，即使全站交流系統(tǒng)都停電的情況下，仍然在一定時(shí)間 （通常為2h）可靠供電，是變電站不可缺少的電源設(shè)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(fù)荷，但運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜；后者維護(hù)簡(jiǎn)便、壽命長(zhǎng)，但事故放電電 流小。
1.2.2 帶電容器儲(chǔ)能的硅整流直流電源。此裝置由硅整流設(shè)備和儲(chǔ)能電容器組成，將站用的交流電源變?yōu)橹绷鞑僮麟娫础榱嗽诠收?狀態(tài)下，當(dāng)站自用交流電源消失時(shí)，能繼續(xù)供給操作電源，裝設(shè)了儲(chǔ)能電容器。由于受到儲(chǔ) 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(shí)間內(nèi)向繼電保護(hù)及自動(dòng) 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(fù)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(fù)合式 整流設(shè)備。在正常運(yùn)行時(shí)，由站自用交流電源或電壓互感器二次電壓經(jīng)整流后供電；故障狀 態(tài)下，由電流互感器二次電流通過(guò)磁飽和穩(wěn)壓器變?yōu)橐欢ǖ碾妷海俳?jīng)過(guò)整流供電，因此， 也可以說(shuō)復(fù)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，并能在故障狀態(tài)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(duì)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(yùn)行及故障狀態(tài)下的供電。③使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行、維護(hù)方便。④投資少，布置面積小。
2 蓄電池直流系統(tǒng)
2.1 蓄電池的作用、容量及直流系統(tǒng)

蓄電池是一種既能把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能以便儲(chǔ)存，又能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給負(fù)載的化學(xué) 電源設(shè)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(wǎng)運(yùn)行方式變化 的影響，在故障狀態(tài)下仍能保證一段時(shí)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(fù)電機(jī)構(gòu)成。當(dāng)外電路接通時(shí)，由于氧化還原的化學(xué)反應(yīng) ，正負(fù)極上有電子的得失，有電流通過(guò)外電路，為直流負(fù)荷提供電能。
2.1.1 蓄電池組的作用。

由蓄電池構(gòu)成的蓄電池組，主要為直流負(fù)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(lián)，一同為下列負(fù)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(jí)的廠用配電裝置技術(shù)控制屏的 控制信號(hào)回路，以及各級(jí)電壓配電裝置的斷路器合閘線圈等。
2.1.1.2 事故照明網(wǎng)路，既在主控制室的專用事故照明屏。對(duì)于只裝一組蓄電池的變電 站，設(shè)置一塊事故照明屏；裝兩組蓄電池的變電站，設(shè)置兩塊事故照明屏。
2.1.1.3 其他直流用電設(shè)備，如通訊備用電源、主控制室經(jīng)常照明燈及電氣試驗(yàn)等直流 負(fù)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(guò)程中所放出的電 量，以安時(shí)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(guān)。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(shí)間長(zhǎng)短表示。

蓄電池充電后，由于電解液上下層比重不同會(huì)形成一定的電勢(shì)差，同時(shí)電解液中含有的金屬 雜質(zhì)沉淀在極板上會(huì)形成局部短路，因此蓄電池存在著自放電現(xiàn)象。自放電現(xiàn)象增加了蓄電 池的內(nèi)部損耗。
2.2 蓄電池組的運(yùn)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(yùn)行方式。
2.2.1 充電——放電式運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式就是對(duì)運(yùn)行中的蓄電池組進(jìn)行定期的充電，以保持蓄電池的良好狀態(tài)。充電裝 置除充電時(shí)間以外是不工作的，在充電過(guò)程中除了向蓄電池供電外，還要擔(dān)負(fù)經(jīng)常直流負(fù)載 ，故充電設(shè)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(guò)程中調(diào)節(jié)接入蓄電池 的數(shù)量，以保持直流母線電壓的穩(wěn)定。端電池的調(diào)節(jié)是通過(guò)端電池調(diào)整器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

這種運(yùn)行方式，通常每運(yùn)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(yùn)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(yùn)行時(shí)整流電源與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，整流電源一方面擔(dān)負(fù)直流經(jīng)常負(fù)荷，另一方面 以很小的電流向蓄電池組浮充電，以補(bǔ)充由于自放電造成的容量損失，使其經(jīng)常處于充滿電 狀態(tài)。在這種運(yùn)行方式下，蓄電池組主要擔(dān)負(fù)沖擊負(fù)荷和事故負(fù)荷。

按浮充電方式工作的蓄電池組，經(jīng)常處于充滿電狀態(tài)，只有當(dāng)交流電源消失或浮充整流器故 障時(shí)，才轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)時(shí)間放電狀態(tài)。蓄電池組除了故障放電后及時(shí)充電外，平時(shí)每個(gè)月要進(jìn)行 一次充電，每3個(gè)月必須進(jìn)行一次核對(duì)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(tǒng)的接線
3.1 主控制室內(nèi)控制、信號(hào)小母線供電網(wǎng)絡(luò)

控制、信號(hào)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(guò)兩路與電源相連，在各段間及電源進(jìn)線都裝設(shè)刀閘開(kāi)關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)環(huán)運(yùn)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(gòu)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(yùn)行時(shí)，通過(guò)刀閘開(kāi)關(guān)將合閘電源 母線分為兩段，各段單獨(dú)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(nèi)的事故照明自動(dòng)切換裝置供電,并以單回路供電。