小容量通信局站配套电源工程设计常用知识

小容量通信局站配套电源工程设计常用知识苏金友第一章电源系统组成•第一节通信电源供电系统的组成•第二节直流供电系统•第三节交流供电系统第一节通信电源供电系统的组成1.供电系统分为：交流供电系统、直流供电系统2.交流供电系统包含：交流主用电源、交流备用电源、交流不间断电源3.直流供电系统：由直流主用电源和直流备用电源组成各系统电源设备组成1.交流供电系统：专用变电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏以及备用发电机组组成。移动电站可提供应急用电。2.交流保证供电系统：3.直流供电系统：整流设备、蓄电池组和直流配电设备组成。直流供电系统向各种通信设备提供直流电源。4.不间断供电（UPS）系统：UPS主机、输入输出配电设备、备用电池组。交流不间断电源设备（UPS）对通信设备及其附属设备提供不间断交流电源。各系统电源设备为用电负荷供电•用电负荷：保证用电负荷和一般用电负荷•保证用电负荷：通信保证负荷、建筑保证负荷（通信用空调设备、保证照明、消防电梯、消防水泵等）•一般用电负荷：一般照明、生活用电等。原则上交流备用电源不向一般用电负荷提供电源供电制式•通信电源的供电系统分为三种：•集中供电;•分散供电;•混合供电。一、集中供电––图1-1集中供电方式电源系统组成方框图二、分散供电–（a）不间断（b）可短时间中断（c）允许中断–图1-2分散供电方式电源系统方框示意三、混合供电（a）不间断（b）可短时间中断–图1-3混合供电方式电源系统的组成示意第二节直流配电系统•一、基础电源•分为直流和交流基础电源•直流基础电源分为宽电压和窄电压两种范围的基础电源•基础直流电源中的杂音电压指标：衡重杂音、宽频杂音、峰值杂音、离散杂音、瞬态杂音。第二节直流配电系统•二、直流供电•高阻配电、低阻配电•高阻配电：电缆配电为主•低阻配电：汇流排配电和电缆配电第二节直流配电系统•二、直流供电•1、直流馈电全程电压降直流馈电全程压降的确定主要依据是电池放电终了端电压与用电设备允许的最低工作电压的差值确定的。第二节直流配电系统•二、直流供电（1、直流馈电全程电压降）•图1-4几个国家放电回路全程压降第二节直流配电系统•二、直流供电•2、直流供电系统组成（配电设备的技术条件与选型）•直流供电系统由整流器、蓄电池、直流变换器（DC/DC）和直流配电屏等部分组成。•图1-5并联浮充供电方式的原理结构•第二节直流配电系统三、通信电源设备使用寿命与故障率表号名称寿命(年)MTBF不可用度1直流配电设备15≥1×106h≤1×10-62高频开关整流器15≥5×104h≤6.6×10-63DC/DC变换设备15≥5×104h≤6.6×10-64阀控电池10≥3.5×105h≤3.43×10-55交流低压配电设备15≥1×105h≤2×10-66柴油发电机组10≥800h≤3.75×10-36专业空调机组≥1×106h≤1×1067舒适空调机组≥1×106h≤1×1068交流不间断电源≥2×104h≤2.5×10-5第三节交流配电系统一、市电供电方式和不可用度指标1、市电供电方式市电类别市电路数月停电次数每次停电时长不可用度一类2≤1≤0.5h＜6.8×10-4二类1或2≤3.5≤6h＜3×10-2三类1≤4.5≤8h＜5×10-2四类1无限制无限制＞5×10-2第三节交流配电系统一、市电供电方式和不可用度指标2、电源系统的不可用度指标电源系统的可靠性是用电源系统的不可用度指标来衡量的。电源系统的不可用度是指电源系统故障时间与故障时问和正常供电时间之和的比(平均失效间隔时间MTBF为其倒数)，即：电源系统不可用度＝间故障时间＋正常供电时故障时间第三节交流配电系统二、交流高压配电供电质量和电压标准配电网低压电力设备的额定电压偏差范围为±7%额定电压，低压照明为+5-10额定电压值，频率为50Hz±0.5Hz，正弦波畸变率极限小于5%。发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20kV。经升压变电所升压至35～500kV，再由高压输电线传送到受电区域变电所，降压至6～10kV，经高压配电线送到用户配电变电所降压至380V低压，供用电设备使用。我国目前采用的输电标准电压有：35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。配电标准电压有6kV、10kV等。对于电信局（站）中的配电变压器，其一次线圈额定电压即为高压配电网电压，即6kV或10kV。二次线圈额定电压因其供电线路距离较短，一般选400/230V，而用电设备受电端电压为380/220V。第三节交流配电系统三、交流低压电源设备1、交流供电系统的构成变电站、油机发电机组、逆变器和不间断电源变电站和备用发电机组构成的交流供电系统一般都采用集中供电方式。2、交流低压配电设备的可靠性指标(见前面相关内容)四、交流稳压器第二章工程设计常用知识第一节用电负载一、交流用电负载1、电压等级交流单相220V、交流三相380V2、配电分路、用电量不同的负载情况不一样，应视实际情况确定3、用电性质一般用电、交流保证用电、交流不间断用电第二章工程设计常用知识第一节用电负载二、交流用电量统计1、一般用电负载＝变压器的负载2、交流保证用电负载＝柴油机的负载3、交流不间断负载＝UPS的负载第二章工程设计常用知识第一节用电负载三、交流用电量统计表格见附件表格一：交流用电量统计表格第二章工程设计常用知识第一节用电负载四、直流用电负荷1、电压等级负48V、正或负24V等2、配电分路、用电量不同的负载情况不一样，应视实际情况确定3、用电性质直流不间断用电、应急照明等第二章工程设计常用知识第一节用电负载五、直流用电量统计1、恒流负载2、恒功率负载第二章工程设计常用知识第一节用电负载六、直流全程电压降1、用电设备端电压2、电池组放电终了端电压3、配电设备压降4、导线压降5、全程电压降计算表格第二章工程设计常用知识第二节蓄电池组容量计算1、放电时间：T（小时）2、放电电流：I（安培）3、安全系数：K＝1.254、环境温度：15至25摄氏度5、计算公式：第二章工程设计常用知识第二节整流模块数量计算1、负载电流：I12、电池补充电电流I23、整流模块容量:Ie=25、30、50、100等4、计算公式：(（I1＋I2）/Ie)+冗余第二章工程设计常用知识第三节直流供电系统容量1、系统容量＝远期负载容量2、输出分路＝近期负载配电要求2.1直流分路2.2交流分路第二章工程设计常用知识第四节交直流、接地电力电缆1、交流电力电缆2、直流电力电缆3、接地电缆第二章工程设计常用知识第四节交直流、接地电力电缆1、交流电力电缆安全截流量法：以导线或电缆可流过的安全电流为依据确定导线线截面积的方法。导线上要流过的电流为I(安培）、用电负载的功率为P（千瓦），三相负载导线上流过的电流计算公式：I＝Px1000/(380x1.732xCOSФ)单相负载导线上流过的电流计算公式：I＝Px1000/（220xCOSФ）根据计算电流，查电缆载流量表第二章工程设计常用知识第四节交直流、接地电力电缆2、直流电力电缆电流矩法。计算公式：S＝IL/(57x⊿U)S:导线或电缆的截面积，单位平方毫米I:导线或电缆上流过的电流，单位安培L:导线或电缆的全程长度，单位米铜导体的导电率为57⊿U：该导线或电缆上的电压降按计算得出的面积查电缆表格第二章工程设计常用知识第四节交直流、接地电力电缆3、接地电缆查电相关标准：通信局站接地技术暂行标准故障电流：表格保护线的截面积保护装置的故障电流（A）铜线体面积（mm2）252.5354506601080至1251616025225352605035070350以上95