由蓄电池和硅整流充电器组成的直流系统,在变电站中为控制、信号、继电保护、自 动装置及事故照明等提供了可靠的直流电源。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。把交流电 源变成直流电源称为整流。
1 操作电源

是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断 路器的跳、合闸电源。大中型变电站采用直流操作电源。
1.1 直流负荷的分类

按其用电特性的不同分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷3类。
1.1.1 经常负荷。它是指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。它主要包括：①经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器；②经常点亮的直流照明灯；③经常投入运行的逆变电源等。
一般说来，经常负荷在总的直流负荷中所占的比重是比较小的。
1.1.2 事故负荷。事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电 的负荷。它一般包括有：事故照明、载波通讯电源等。
1.1.3 冲击负荷。冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所 承受的其他负荷电流（经常负荷和事故负荷）
上述负载是选择直流电源的主要依据。
1.2 直流操作电源的分类及作用
1.2.1 蓄电池直流电源。蓄电池是一个独立、可靠的直流电源，即使全站交流系统都停电的情况下，仍然在一定时间 （通常为2h）可靠供电，是变电站不可缺少的电源设备。蓄电池组通常采用110V或220V 的电压供电。

蓄电池一般分为酸性蓄电池或碱性蓄电池两种。前者端电压较高、冲击放电电流大，适合于 断路器跳、合闸的冲击负荷，但运行维护比较复杂；后者维护简便、寿命长，但事故放电电 流小。
1.2.2 带电容器储能的硅整流直流电源。此装置由硅整流设备和储能电容器组成，将站用的交流电源变为直流操作电源。为了在故障 状态下，当站自用交流电源消失时，能继续供给操作电源，装设了储能电容器。由于受到储 能电容器容量的限制，这种操作电源在交流电源消失后，只能在短时间内向继电保护及自动 装置以及断路器跳闸回路供电。主要用在中、小型变电站。
1.2.3 复式整流直流电源。这是一种站自用交流电源、电压互感器二次电压、电流互感器二次电流等为输入量的复合式 整流设备。在正常运行时，由站自用交流电源或电压互感器二次电压经整流后供电；故障状 态下，由电流互感器二次电流通过磁饱和稳压器变为一定的电压，再经过整流供电，因此， 也可以说复式整流是由电压源（站自用交流电源或电压互感器取得）和电流源（从电流互感 器取得）两部分组成。其结构简单、运行维护工作量小，并能在故障状态下输出较大的直流 电流，广泛用于具有单电源的中、小型变电站。
1.3 对操作电源的基本要求

①保证供电的高度可靠性。②具有足够的容量，以保证正常运行及故障状态下的供电。③使用寿命长，运行、维护方便。④投资少，布置面积小。
2 蓄电池直流系统
2.1 蓄电池的作用、容量及直流系统

蓄电池是一种既能把电能转换为化学能以便储存，又能把化学能转化为电能供给负载的化学 电源设备。以若干蓄电池连接成蓄电池组，作为变电站的操作电源，不受电网运行方式变化 的影响，在故障状态下仍能保证一段时间的供电，具有很高的可靠性。

蓄电池主要由容器、电解液和正、负电机构成。当外电路接通时，由于氧化还原的化学反应 ，正负极上有电子的得失，有电流通过外电路，为直流负荷提供电能。
2.1.1 蓄电池组的作用。

由蓄电池构成的蓄电池组，主要为直流负荷提供可靠的电能。但变电站一般采用浮充电的形 式，即蓄电池组与交流整流后的直流并联，一同为下列负荷供电。
2.1.1.1 主控制室、就地操作的主配电装置、各电压等级的厂用配电装置技术控制屏的 控制信号回路，以及各级电压配电装置的断路器合闸线圈等。
2.1.1.2 事故照明网路，既在主控制室的专用事故照明屏。对于只装一组蓄电池的变电 站，设置一块事故照明屏；装两组蓄电池的变电站，设置两块事故照明屏。
2.1.1.3 其他直流用电设备，如通讯备用电源、主控制室经常照明灯及电气试验等直流 负荷。
2.1.2 蓄电池的容量及自放电

蓄电池的容量，就是蓄电池放电到某一容许最小电压（或称终止电压）的过程中所放出的电 量，以安时表示。蓄电池的容量与极板类型、电解液的比重、放电电流的大小以及工作温度 等因素有关。蓄电池通常以放电率表示放电至终止电压的快慢。放电率可用放电电流的大小 或放电到终止电压的时间长短表示。

蓄电池充电后，由于电解液上下层比重不同会形成一定的电势差，同时电解液中含有的金属 杂质沉淀在极板上会形成局部短路，因此蓄电池存在着自放电现象。自放电现象增加了蓄电 池的内部损耗。
2.2 蓄电池组的运行方式

蓄电池组直流电源主要采用充电——放电式和浮充电式两种运行方式。
2.2.1 充电——放电式运行方式。这种运行方式就是对运行中的蓄电池组进行定期的充电，以保持蓄电池的良好状态。充电装 置除充电时间以外是不工作的，在充电过程中除了向蓄电池供电外，还要担负经常直流负载 ，故充电设备必须有足够的容量。

蓄电池组由基本电池和端电池两部分组成，采用端电池是为了在放电过程中调节接入蓄电池 的数量，以保持直流母线电压的稳定。端电池的调节是通过端电池调整器来实现的。

这种运行方式，通常每运行1～2昼夜就要充一次。显然，操作比较频繁，也影响蓄电池的寿 命，目前已很少采用。
2.2.2 浮充电运行方式。一般采用两套硅整流装置，一套容量较大的作充电用，另一套容量较小的作浮充电用。浮充 电 就是正常运行时整流电源与蓄电池并联运行，整流电源一方面担负直流经常负荷，另一方面 以很小的电流向蓄电池组浮充电，以补充由于自放电造成的容量损失，使其经常处于充满电 状态。在这种运行方式下，蓄电池组主要担负冲击负荷和事故负荷。

按浮充电方式工作的蓄电池组，经常处于充满电状态，只有当交流电源消失或浮充整流器故 障时，才转化为长时间放电状态。蓄电池组除了故障放电后及时充电外，平时每个月要进行 一次充电，每3个月必须进行一次核对性放电与均衡充电，以保持其有效的功能。浮充电源 工作方式有两种，这里就不一一介绍了。
3 直流供电系统的接线
3.1 主控制室内控制、信号小母线供电网络

控制、信号和闪光电源小母线安装在各控制屏顶，小母线按屏组分段，各段间以电缆连接， 再通过两路与电源相连，在各段间及电源进线都装设刀闸开关，即可实现网络的开环运行。 小母线分段的目的是为了便于检修和处理故障。
3.2 屋外配电装置断路器合闸线圈供电接线

屋外配电装置断路器合闸线圈的供电，是以电缆连接电源和各断路器的端子箱构成的。端子 箱之间的连接电缆芯，就是断路器的合闸电源母线。正常运行时，通过刀闸开关将合闸电源 母线分为两段，各段单独取得电源。
3.3 事故照明供电接线

事故照明电源由安装于控制室内的事故照明自动切换装置供电,并以单回路供电。