直流工作电流的来源和网络

在为工作电路供电的变电站中 直流电 通常使用酸性电池（固定式和便携式），在某些情况下使用碱性电池。固定电池由单个电池组成，通常串联连接。

电池称为二次化学电流源，其工作是积累电能（充电）并将该能量返回给用户（放电）。

酸性电池（图1）的主要部件有铅正极板2和负极板1、连接铅条5、电解液、隔板3和容器。边数较多的铅极板用作正极板，增加了极板的工作表面，用作负极-箱型极板。正极板形成后形成二氧化铅PbO2，负极板上形成海绵铅Pb。

米。 1. 木制容器中的 SK-24 型蓄电池：1 — 负极板，2 — 正极板，3 — 隔板，4 — 固定玻璃，5 — 连接条，6 — 分支尖端

电解液由高纯硫酸和蒸馏水组成。在 25°C 时，静止充电电池的电解液密度为 1.21 g / cm3。

在电池的正极板和负极板之间安装了绝缘隔板 - 隔板可防止极板在可能变形和活性物质掉出时关闭。

电池的特征在于容量、EMF、充电和放电电流。电池的标称容量（以安培小时为单位）是其在常温（25℃）和电解液密度（1.21 g/cm3）下放电10小时的容量。

变电站主要使用220V电池，由C、SK、SN电池组装而成。

C（固定式）电池设计用于放电 3 至 10 小时或更长时间。 CK 电池（短期放电模式为静止）允许放电 1-2 小时，因此，在 CK 电池中，极板之间使用加强连接条，专为大电流设计。

C 和 CK 电池容器是开放的，用于 C -16、CK -16 和更小的房间 - 玻璃，以及用于大房间 - 木制，内部衬有铅（或陶瓷）。 CH型蓄能器的特点是放置在密封的密闭容器中。这些电池具有相对较小的重量和尺寸，它们可以与其他电气设备安装在一个房间内。

电池编号（在字母名称之后）表征其容量。安时容量等于电池数量乘以单个电池的单位容量，编号为 1。对于 C-1 和 SK-1 类型的电池，此容量为 36 Ah，对于类型 C- 10 和 SK - 10 — 360 啊。

在小型变电站中，在没有显着涌流负载和网络运行电流急剧波动的情况下（当开关打开时等），使用电压为24和48 V的小容量便携式启动电池。这样的变电站，电池它通常在正常放电模式下工作很长时间，并且在一定时间后 - 在失去其标称容量（由电池电压的控制测量确定）后 - 它被备用电池取代。有时使用碱性电池，其中密度为1.19-1.21 g / cm3的苛性钾水溶液用作电解质。

在碱性电池的正极板中，活性物质是氧化镍水合物，在负极板中 - 镉与铁（镍镉电池）或仅铁（镍铁电池）的混合物。在变电站，最常使用 NZh 和 TNZh 型元素的铁镍电池。

铅电池和碱性电池各有优缺点：铅酸电池的放电电压（1.8-2和1.1-1.3V）比碱性电池高，容量大，能效高。因此，在组成相同电压的电池时，铅酸电池几乎需要一半。碱性电池的特点是致密、密度大、机械强度大、自放电小、能在低温下工作。

可充电电池是二次设备最可靠的电源，因为它们在交流电压出现故障时为运行电路提供独立（自主）电源。

在紧急模式下，电池接管所有直流消费者的负载，提供继电保护和自动化，以及开启和关闭的能力 开关... 假定紧急模式的限制持续时间等于 0.5 小时，对于所有电力接收器和直流工作电路，以及通信和远程机械 1-2 小时。，0 小时）。

可充电电池的使用由于其高成本和操作复杂性而受到限制。因此，它们安装在最大的变电站中。在500kV及以上的变电站，安装两个或多个蓄电池。

目前，称为电池充电器的静态整流器用于为电池充电。在旧变电站中，大量发动机发电机仍在运行。

在运行过程中，电池中存储的电能不断消耗。为了补充它，使用可充电设备，也可以用作电动发电机和静态整流器。充电器的功率通常为充电器功率的20-25%。在某些情况下，同一设备可以执行充电和再充电设备的功能。

电动发电机由感应电动机和并联励磁的直流发电机组成。两台机器安装在同一机架上，它们的轴通过弹性联轴器连接。对电池充电时，充电器的发电机电压必须发生变化，因此选择直流发电机，通过并联变阻器改变其励磁，实现宽范围的电压调节。硅整流器被广泛用作静电充电和再充电装置。

与电动发电机不同，静态整流器价格便宜，无运动部件，维护方便，使用寿命长，过载能力大，因此最为普遍。

直流电的分配、充电和充电设备与蓄电池的连接是通过直流电路板 (DCB) 进行的，开关设备和仪器位于其上。为了方便值班人员的操作，DCS采用了直流直流助记电路。

电池、直流电源、充电和充电设备、直流电接收器通过电缆相互连接，在某些情况下通过母线相互连接，它们共同构成了直流网络的电路。

可充电电池主要有三种工作模式：喷射充电、充放电和充-静-放。

在变电站中，电池通常以涓流充电模式运行......在这种情况下，配备稳压装置（精度为 ± 2%）的充电器始终为网络的持续开启的电力接收器提供工作电流（信号灯、继电器线圈、接触器），还可以为电池充电，补偿其自放电。

因此，电池始终充满电。短期负载冲击主要由电池吸收。

在图。图 2 显示了 500 kV 变电站的电池安装图。变电站有蓄电池2个，充电充电装置3个，其中1个备用。蓄电池由用作充电和充电设备的SK型铅酸电池组装而成 半导体整流器 VAZP-380 / 260-40 / 80 ... DC板由PSN-1200-71系列完整的DC面板组装而成。

米。 2、无附加元件的电池安装示意图：AB1、AB2——蓄电池，VU1、VU2、VUZ——整流装置，UMC——闪光灯装置，UKN——电压电平控制装置，UKI——控制装置绝缘，SH——控制总线，SH — 信号总线，(+) — 闪烁总线，I、II、III、IV — 部分编号，SH — 用于接通开关的电磁铁的电源总线

防护轮胎分为两个主要部分（I 和 II）和两个辅助部分（III 和 IV）。电接收器由I或II节供电，辅助节用于电源相互短接：蓄电池和整流器进行充电和充电。

使用 A3700 和 AK-63 系列的自动开关连接电接收器和电源。这些开关执行开关设备的功能并保护 DCB 连接免受短路。板上装有闪光灯UMC、绝缘控制UCI和电压等级UCN装置。

在需要增加电压以打开油开关的强大电磁铁的装置中，安装了额外的元件。带有额外电池的电池由 120、128、140 个电池组成，而不是 108 个。在这种情况下，电路会有所改变。

为防止附加电池的极板硫酸化，在第 108 个电池的负极和支路之间连接了一个可调电阻，借助该电阻可产生等于主电池放电电流的放电电流。这保证了主电池和附加电池的相同运行条件，并排除了深度充电和放电的可能性，从而防止硫酸盐化并延长电池的使用寿命。在涓流充电模式下，电池始终处于充电状态，随时为用户提供直流电。

在正常模式下，每个开启的电池单元的电压应为 2.2 V，公差为 ± 2%。在需要不同电压的直流电为次级设备供电的情况下，使用便携式电池和中间电池的分支。

例如，对于大多数 继电保护装置 需要 220 V 的电压，用于 24、48 或 60 V 的远程机械设备以及为油开关的强大电磁驱动器供电 - 高达 250 V 或更高的电压以补偿从电池到电缆的电压降开关设备，开关安装在高浪涌电流下。

在某些装置中，蓄电池以充电-放电模式运行。在这种情况下，电池端电压不会保持恒定，而是在一个较大范围内变化（对于铅酸电池，放电时，电压从 2 变为 1.8-1.75 V，充电时从 2、1到 2,6 -2, 7 B)。

为了使充放电方式工作的电池电路中直流板的直流母线在所有模式下都保持稳定的电池电压电平，提供了一个元件开关，用于改变连接到母线的电池数量安装或充电器。

这里不考虑电池装置在充电-静止-放电模式下的运行，因为变电站不使用这种模式。

电压为 24、36 或 48 V 的电池通常由多个串联连接的便携式电池组成。在大多数情况下，会安装两套这样的电池，其中一套是备用的。