一、直流屏含义及作用

二、 直流屏的组成

三、 直流屏一次系统原理

一、 直流屏含义及作用：

直流屏是直流电源操作系统的简称。通用名为智能免维护直流电源屏，简称直流屏，而直流屏就是用来供应这种直流电源的。配电房里面的直流屏作用是：将交流电变压、整流，成为直流电，并储存在蓄电池组中；另外还有直流配电输出，作为开关柜（一般用在高压开关柜）操作电源。

二、直流屏的组成

直流屏主要由交流电源输入单元、整流器单元、电池充放电控制单元、蓄电池组、直流馈出、微机监控装置(电压测量、绝缘、闪光)等几个部分组成。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户（如石化、矿山、铁路等），适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。 直流屏是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统。监控主机部分高度集成化，采用单板结构，内含绝缘监察、电池巡检、接地选线、电池活化、硅链稳压、微机中央信号等功能。

三、 直流屏一次系统原理

1、交配电输入单元

双路交流电源由三个电器互锁的交流接触器控制，可自动选择其中一组作为直流系统的交流输入电源。上图中交流1#进线、交流2#进线为交流电源输入（市电和发电机或高压柜），除了控制交流电源输入外，还有短路保护、过载保护功能。QF1、QF3为交流输出断路器。

工作原理如下：1#为主电源，当1#电源有电时，3KM线圈得电，3KM辅助触点常开闭合，通过2KM常闭触点（1KM和2KM接触器互锁），1KM线圈得电，1KM主触点动作，同时1KM辅助常闭触点断开，2KM不动作。1QF、2QF上段进线得电。

本系统双路交流电源在未指定功能的情况下，默认工作方式为一主一备的工作方式，即：一路交流电源(1KM控制)为主电源，二路交流电源(2KM控制)为备用电源；在一路交流电源(1KM控制)供电正常的情况下，系统优先使用主电源供电，只有在主电源供电不正常时才切断主电源，使用备用电源为系统供电，而且一旦当主电源恢复正常供电后，系统立即切断备用电源，恢复使用主电源供电。

2、整流单元：

高频开关电源整流模块的主要功能是实现AC/DC变换。现在一般的整流模块都自带MCU，可以在自动（监控模块控制）和手动（人工控制）两种工作方式下工作。整流模块按冷却方式分为自冷和智能风冷2类，按电压等级分有：24V、48、110V、220V等，按电流等级分有：5A、10A、20A、30A等

1）、高频开关电源整流器在交流电源工作后可自启动，也可以通过微机监控单元（启动按钮）手动操作起动/停止（启动是软启动需3~4秒）； 

2）、 高频开关电源整流器启动后，工作指示绿灯亮，整流器显示器显示充电电压（246V/124V），模块面板有A/V选择按钮，可选择显示器显示电压/电流。

工作原理：交流电输入到整流器，通过整流器输出直流电源。当合上1QF，通过KM2常闭触点KM1线圈得电，主触点吸合，交流电输入到整流器，当1U整流器故障，1U常开触点闭合，KM2线圈的电,辅助触点KM2常开闭合自锁，常闭触点断开，KM1线圈失电释放，主触点恢复断开，切断交流电输入。2U继续工作，当修好恢复1U正常工作。

3、电池充放控制单元：

1）、 交流输入正常时 

系统交流输入正常时，两路交流输入经交流切换控制电路选择其中一路输入并通过整流器给各个充电模块供电。充电模块将220V 或110V 的直流，一方面给电池充电、另一方面给负载提供正常工作电流。

2）、交流输入停电或异常时 

交流输入停电或异常时，充电模块停止工作，由电池给负载供电。监控模块监测电池电压、放电时间，当电池放电到设置的欠压点时，监控模块告警。交流输入恢复正常以后充电模块对电池充电。

4、直流馈电单元 

1）、直流馈电的原理 

直流馈电单元的基本工作原理，如下图所示，它包括直流馈电部分，降压硅链（降压单元）、绝缘监测部分以及直流电压、电流检测部分。 

2）、直流馈电部分的监控 

系统采用直流检测单元，分别对动力母线和控制母线的电压及蓄电池的电压进行检测；采用电流霍尔器件，检测充电机总电流和蓄电池的充电、放电流，并将检测信号送给智能监控。智能监控模块产生各类告警信号和控制信号并对整个系统进行管理，以上所有的检测全部采用隔离的方式，保证系统的安全性，以便防止意外事故发生。

3）、 母线监测 

系统采用母线监测单元和电流霍尔器件配套使用，监测母线对地的绝缘，其外部接线定义如下图所示，

4） 降压单元： 

    直流电源系统在对蓄电池组进行均衡充电时，充电模块的输出电压会高于控制回路的额

定电压值，所以需要一个调压装置串接在合闸动力母线与控制母线之间，降压硅链就是这样一个调压装置，它可自动或手动改变电压降，从而保证控制母线的电压在正常范围内。 

降压硅链利用大功率整流二极管的PN 结正向压降叠加，来产生调整压降，相比于其它形式的控制母线电压调节方式，具有安全可靠、抗电流冲击性好、易维护等显著优点。