【正文】 一方面使得電池的電解液消耗很大，需要經(jīng)常加酸補(bǔ)水進(jìn)行維護(hù)；另一方面酸霧對(duì)人體，設(shè)備和環(huán)境帶來污染和危害。負(fù)極上的自放電反應(yīng)將使負(fù)極板硫化并析出氫氣；正極板上的自放電反應(yīng)將析出氧氣。電解水的反應(yīng)是： 正極: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e負(fù)極： 4H+ + 4e → 2H2↑ 總反應(yīng)：2H2O → 2H2↑ + O2↑在充電后期，從正極板析出氧氣，負(fù)極板析出氫氣。充電時(shí)還伴隨著一個(gè)很難避免的副反應(yīng)，即電解水生成氧氣和氫氣。充電過程的電化學(xué)反應(yīng)可用下面的化學(xué)反應(yīng)方程式表示： PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → Pb + 2H2SO4 + PbO2負(fù)極 電解液 正極 負(fù)極 電解液 正極由此可見，充電時(shí)，正極上的硫酸鉛氧化成二氧化鉛，負(fù)極上的硫酸鉛還原成金屬鉛，并且硫酸根與水形成硫酸，使電解液的濃度逐漸上升，最后達(dá)到一穩(wěn)定值。因此在實(shí)際工作中，可以根據(jù)電解液比重的變化（高低），來判斷蓄電池的放電程度和作為確定蓄電池放電終了的主要特征。在放電過程中，放電電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)負(fù)極、電池負(fù)極、電池內(nèi)部后，到達(dá)正極，實(shí)現(xiàn)了將蓄電池內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，供電給負(fù)荷。鉛酸蓄電池正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2）,負(fù)極板上的活性物質(zhì)是金屬鉛(Pb)。根據(jù)蓄電池的用途不同，還有其它不同的部件，如對(duì)于防酸隔爆式蓄電池在電池蓋上安有防酸隔爆帽，有的電池還裝有密度計(jì)、溫度計(jì)等。堿性蓄電池是鎘鎳蓄電池。第二節(jié) 蓄電池技術(shù)分析蓄電池分為酸性蓄電池和堿性蓄電池。為了解決上述問題，對(duì)于整流式直流電源進(jìn)行了改進(jìn)，其中應(yīng)用最多的是硅整流電容儲(chǔ)能直流電源和復(fù)式整流直流電源。整流式直流電源實(shí)際上是一臺(tái)整流裝置，其輸入一般取自所用電的交流電壓，經(jīng)整流裝置變換成直流電源。當(dāng)交流系統(tǒng)故障時(shí)，由蓄電池組GB直接向48V的直流負(fù)荷供電，同時(shí)經(jīng)U2逆變和U3整流后維持向220V的直流負(fù)荷持續(xù)供電。二、電源變換式直流系統(tǒng)電源變換式直流系統(tǒng)也是一種獨(dú)立式直流電源，其框圖如下：圖11 電源變換式直流系統(tǒng)圖這種電源是由輸入可控整流裝置U48V蓄電池組GB、逆變裝置U2和輸出整流裝置U3組成。在變電站中一般采用蓄電池作為直流電源。一、蓄電池直流電源蓄電池是一種可重復(fù)使用的化學(xué)電源。直流操作電源可分為獨(dú)立式直流電源和非獨(dú)立式直流電源。本章重點(diǎn)介紹變電站直流電源技術(shù)和蓄電池技術(shù)。變電站的直流系統(tǒng)是由直流操作電源、直流供電網(wǎng)絡(luò)和直流負(fù)荷組成。第一章 變電站直流系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分析 變電站中的控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、自動(dòng)裝置和斷路器等的操作都需要可靠穩(wěn)定的工作電源供電，該電源稱為操作電源。斷路器跳閘：220V,。UPS不間斷電源：10KW。220KV變電站數(shù)據(jù)資料為：某城區(qū)220千伏有人值班變電站為集控中心站，主變?yōu)?240MVA，220千伏電氣主接線為雙母線單分段接線，出線10回；110千伏電氣主接線為雙母線雙分段接線，出線16回；該所直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：經(jīng)常負(fù)荷：8KW。以下對(duì)變電站設(shè)計(jì)中直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)有直接影響的因素和變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇進(jìn)行分析。近年來直流系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備發(fā)展迅速，閥控鉛酸蓄電池、智能型高頻開關(guān)充電裝置等，具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和性能優(yōu)越等特點(diǎn)，促進(jìn)了直流系統(tǒng)的發(fā)展。通信電源是由模塊化的通信專用DCDC變換器，它是從站內(nèi)直流控制電源系統(tǒng)的蓄電池組取得直流電，經(jīng)高頻變換輸出滿足通信設(shè)備要求的48V控制電源。在變電站中廣泛采用的直流控制電源是由蓄電池組和充電裝置等設(shè)備構(gòu)成，是一種在正常和事故狀態(tài)下都能保持可靠供電的直流不停電電源系統(tǒng)。變電站直流系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目錄前言 1第一章 變電站直流系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分析 3第一節(jié) 變電站直流電源技術(shù)分析 3第二節(jié) 蓄電池技術(shù)分析 5第二章 確定直流系統(tǒng)的接線和工作電壓 9第一節(jié) 直流系統(tǒng)的接線 9第二節(jié) 確定系統(tǒng)工作電壓 14第三章 計(jì)算與選擇 16第一節(jié) 計(jì)算并選擇蓄電池容量 16第二節(jié) 直流充電模塊的選擇 22第三節(jié) UPS不停電電源的選擇 24第四節(jié) 通信電源的分析與設(shè)計(jì) 26第五節(jié) 直流系統(tǒng)中各自動(dòng)開關(guān)額定容量的選擇 28第四章 結(jié)論 31結(jié)束語 32參考文獻(xiàn) 33前言隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，為提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量，使電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，從而對(duì)電力控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備控制電源的要求也越來越高。變電站內(nèi)的繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置，信號(hào)裝置，事故照明和電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離操作，一般采取直流電源，所以直流電源的輸出質(zhì)量及可靠性直接關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行和平穩(wěn)供電。交流控制電源通常是采用UPS不間斷電源。從90年代開始的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)直流系統(tǒng)提出了更高的技術(shù)要求。然而，在電力系統(tǒng)中，由于直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備選型不當(dāng)或缺乏正確的管理方法而導(dǎo)致電力設(shè)施損壞、系統(tǒng)故障、事故波及范圍擴(kuò)大，甚至造成重大人身傷亡等事故屢有發(fā)生，給電力系統(tǒng)和國家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，所以要求電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行部門必須對(duì)直流系統(tǒng)予以高度重視。本文是以220KV變電站為例進(jìn)行的變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。事故照明負(fù)荷：3KW。斷路器合閘：220V,2A。通信電源（DCDC）：48V, 40A, 6組； 該變電所繼電器室布置在主控樓二層，設(shè)有專用蓄電池室，布置在主控樓一層，二者距離約30米。操作電源可分為直流操作電源和交流操作電源，在變電所中主要采用的是直流操作電源。變電站中的直流負(fù)荷極為重要，對(duì)供電可靠性的需求很高，直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。第一節(jié) 變電站直流電源技術(shù)分析變電站的直流電源系統(tǒng)一般有蓄電池直流系統(tǒng)和硅整流直流系統(tǒng)。獨(dú)立式直流電源有蓄電池直流電源和電源變換式直流電源；非獨(dú)立式直流電源有硅整流電容儲(chǔ)能直流電源和復(fù)式整流直流電源。通過充電，可將電能以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)，通過放電，將存儲(chǔ)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能供電給直流負(fù)荷，這兩種過程是可逆的。這種直流電源不依賴于交流系統(tǒng)的運(yùn)行，即使交流系統(tǒng)故障，甚至全所停電，該電源也能在一段時(shí)間內(nèi)正常供電，以保證直流負(fù)荷正確動(dòng)作，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性。正常運(yùn)行時(shí)，由交流220V供電給U1，經(jīng)U1可控整流后，輸出直流48V，并向蓄電池組GB充電或浮充電；同時(shí)，經(jīng)逆變裝置U2變換成直流，在由輸出整流裝置輸出220V的