019电源培训课件

电源专业基础讲座无线院二00五年三月一、通信电源系统概述二、通信电源系统的设计三、移动通信基站电源设计四、电源查勘注意事项一、通信电源系统概述通信电源系统是通信网中必不可少的重要组成部分，其供电质量的好坏，直接关系到整个通信网是否能够正常工作。通信电源是整个通信网的“心脏”、动力之源。对通信电源系统的要求：1.供电可靠性：电源系统安全可靠的运行是确保通信系统正常运行的首要条件。通信电源系统内部交流电源供电：不间断电源（UPS)直流电源供电：整流器＋电池并联浮充2.供电质量：交流电源质量：电压和频率是标志电能质量的两个重要指标。输入端子处的电压允许变动范围为额定值（380v）的－10％～＋5％频率允许变动范围为（50Hz）－4％～＋4％电压波形畸变率应小于5％直流电源质量：电压和杂音是标志电能质量的两个重要指标。输入端子处的电压的额定值为－48V,通信设备允许的工作范围为-57V~-40V。电话衡重杂音应小于2mV。一、通信电源系统概述对通信电源系统的要求：3.供电经济性：满足通信局（站）电源系统的可靠性和电能质量要求的前提下，基建投资尽可能地少，年运行费用尽可能地低。－－主要是指低配系统。4.供电的灵活性为适应通信系统发展的需要，通信电源系统应具有发展和扩容的灵活性。一、通信电源系统概述通信电源的系统有两方面组成一、是通信电源局（站）供电方式二、是通信电源局（站）的设备和电器一、通信电源系统概述一、通信电源系统概述目前通信电源站采用的供电方式1.集中供电：交流供电系统、直流供电系统、接地系统和集中监控系统。2.分散供电：半分散和全分散供电方式半分散：一个机房有一个独立的电源系统，向本机房全部通信设备供电。全分散：每个机架都装设小型电源系统，包括整流模块，交、直流配电和蓄电池。一、通信电源系统概述一、通信电源系统概述通信电源系统的发展趋势通信电源发展随着通信技术的发展、通信设备的更新不断的发展，从供电体制上来讲，目前从原有的集中供电制逐步向半集中、半分散供电体制发展，逐步实现完全分散制供电。一、通信电源系统概述集中供电优缺点：供电设备与通信设备分离，相互干扰小，供电容量大。可靠性差，一旦出现局部故障，则会影响全局。投资费用大，需要在楼层底层专门建立电池室和电力室，而且对地面强度有要求。长距离供电传输成本高，线路压降大，造成巨大的能源损耗。分散供电优缺点：可靠性高，多个电源同时出现故障的概率小投资费用低，占地面积小，材料损耗少。半分散式供电为降低楼板对蓄电池荷重要求，容量和放电时间在选择上偏小，因此不能充分发挥蓄电池后备支持作用。全分散供电对设备水平、电磁兼容和维护技术均有较高要求，会造成设备费用增大。一、通信电源系统概述通信电源设备及电器的分类虽然组成通信电源的供电系统不同，但构成不同供电系统的通信电源站的设备及电器综合起来，主要如下：一、通信电源局（站）设备高压开关柜、电力变压器、交直流配电屏，电容补偿柜、高频开关整流器、直流－直流变换器、蓄电池组、柴油发电机组、通信逆变器、UPS、交流自动稳压器、太阳电池方阵、通信电源集中监控系统等。二、通信电源局（站）电器电磁电器：电流互感器、电压互感器、继电器低压电器：低压断路器、熔断器、刀开关、接触器高压电器：高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关避雷器：阀式避雷器、排气式避雷器、金属氧化锌避雷器一、通信电源系统概述通信电源系统主要设备简介开关电源开关电源是把交流电源转换成通信设备所需－48v或＋24v直流电源，是通信电源设备的核心设备。它的基本原理如下：(以PWM开关电源为例)滤波器工频整流器功率因数校正DC/DC变换器控制器1PWM单元监控直流滤波DC输出监控模块显示一、通信电源系统概述90年代以来，我国已普遍使用开关电源，与传统的相控可控硅整流器相比，它具有体积小、重量轻、无噪声、效率与功率因数高、动态性能好、易扩容等优点。目前国内主要开关电源厂家：上海中达、艾默生、武汉洲际、北京动力源、北京意科、杭州施威特克等。蓄电池蓄电池是一种储能设备，它通过充电将电能转变为化学能储蓄并保存起来；当需要电能时，又能及时把化学能转变成电能释放出来，供用电设备使用。这样的转换能循环多次，保证通信设备供电的不间断。其化学反应方程式如下：PbO2(+)+2H2SO4+Pb(-)放电PbSO4(+)+2H2O+PbSO4(-)充电一、通信电源系统概述目前国内主要蓄电池厂家：深圳华达、江苏华达、江苏双登、哈尔滨光宇、杭州南都等。柴油发电机组柴油发电机组在通信系统为备用交流电源，当市电发生异常情况而不能供电时，由柴油发电机组供电，确保交流电源的可靠的供应。根据冷却方式分为水冷机组和风冷机组，它主要由柴油发动机、发电机、控制系统三部分组成及辅助油箱、切换屏等组成。目前通信网中使用的柴油发电机组多数为进口机组，主要品牌如下：康明斯、MTU、卡特彼勒、三菱、道依茨、威尔逊等品牌。一、通信电源系统概述交流不间断电源(UPS)UPS设备主要用在不允许交流电源有任何中断及交流电源供电质量要求较高的通信设备及通信系统中，如通信网的网管、计费、监控等设备，它的基本工作原理如下：一、通信电源系统概述高、低压配电设备和交、直流配电设备该部分设备为电源配套设备，主要为电源主设备及机房空调、机房照明等受电及馈电、分配等用途。一、通信电源系统概述二、通信电源系统的设计1、确定工程设计要求与客户做好沟通，大概了解本次工程的服务内容，主要指本工程需满足各专业所需的供电类别、各专业所需的功耗等内容。2、工程现场勘查、确定初步方案进行机房现场查勘，主要内容为机房平面、机房工艺及槽道等、机房上下洞孔路由、机房接地情况、市电的供应情况、建设单位的要求等内容。根据查勘情况，形成一个简单的设计方案，如设备的配置、机房平面的布置、地线的设置等内容，与建设单位及时沟通，同时形成查勘报告。二、通信电源系统的设计3、设备配置和容量计算3.1交流电源系统的设计市电根据引入路数、月停电次数和每次停电实际可分为一、二、三、四类供电类别，具体如下：二、通信电源系统的设计市电类别市电引入路数每月停电次数每次停电时间一类独立二路不大于1次0.5h二类一路不大于3.5次6h三类一路不大于4.5次8h交流供电系统一般采用集中供电方式，市电为主用电源，油机为备用电源。对于一般通信局站根据局站交流负荷的估算，确定相应交流变配电设备的配置：高压配电设备应按远期容量配置，低压配电设备进线按远期配置，配电屏可按近、中期容量配置，变压器按近期容量并考虑一定余量。该部分设备的配置一般情况下由建设单位委托供电部门设计。油机一般按远期容量配置，要求配置的油机为自动化机组，具有三遥、自投入、自切换等功能。此部分由通信电源专业配置。油机容量应大于必须保证供电设备的功率。保证供电设备为：各种直流电源浮充功率、电池充电功率、交流供电设备的功率、机房空调、机房保证照明等。二、通信电源系统的设计二、通信电源系统的设计配置台数局站类别电信中小型大容量微波微波移动移动通卫星及放电小时数枢纽综合市话局市话局有人站无人站交换局信基站通信项目通信局地球站自备发电机组台数1-1-----1电池组总放电小时数0.5-0.5-----0.5自备发电机组台数2221~2221~2-2电池组总放电小时数11~21~22~132~11~31自备发电机组台数-2-1~2221~2-2电池组总放电小时数-2~3-2~36~82~32~31自备发电机组台数----22---电池组总放电小时数----8~10-3~4-自备发电机组台数----22---电池组总放电小时数----20~24---自备发电机组和蓄电池组放电小时输配置表三类市电12四类市电市电类别一类市电二类市电3.2直流电源系统的设计直流供电系统由开关电源、直流配电屏和蓄电池组成，在通信系统一般采用集中或分散供电的方式对通信设备供电；供电系统采用全浮充方式运行。开关电源容量配置:开关电源的总容量：应按负荷电流与电池充电电流之和确定，电池充电电流按10小时率充电电流即蓄电池总容量xxxAH/10小时即可；开关电源的模块数应按二、通信电源系统的设计N＋1冗余方式配置,N小于10，1只模块备用，当N大于10时，每10只备用1只。蓄电池容量计算及配置:二、通信电源系统的设计)]25(1[tKITQQ——蓄电池容量(Ah)；K——安全系数，取1.25；α——电池温度系数(1/℃)，当放电小时率≥10时，取α=0.006；当10当放电小时率≥1时，取α=0.008；当放电小时率1时，取α=0.01。I——负荷电流(A)；T——放电小时数(h);η——放电容量系数；t——实际电池所在地最低环境温度数值。所在地有采暖设备时，按15℃考虑，无采暖设备时，按5℃考虑；2346810≥201.71.751.751.81.81.81.81.81.81.8≥1.850.450.40.550.450.610.750.790.880.9411阀控电池放电容量系数电池放电小时数(h)放电终止电压(V)铅酸蓄电池放电容量系数（η）表10.5二、通信电源系统的设计蓄电池容量简化计算公式：C10×K×I/NC为蓄电池容量I为设计电流K为安全系数取1.25N=It/I10t0.5123456810It/I108.65.53.52.52.11.81.41.21.0直流配电屏容量配置：按照机房近期负荷容量和分路需要并考虑一定的预留确定配置。3.3接地系统通信局站要求采用联合接地系统，联合接地系统接地电阻一般要求不大于1欧姆。具体实施要求可参考相关联合接地的规范要求。3.4交、直流电源线设计交流电源线其线径的载流量应大于其负载电流，其电源线的耐压等级一般选择1000v(低压部分)。单相和三相星型接法相电流计算如下：P表示设备功率KWCosφ为设备功率因数二、通信电源系统的设计)(2201000ACOSPI)(380310003ACOSPI通信用交流导线要求相线和零线采用相同截面积导线。直流电源线线径：第一应满足该段电源线的压降要求，第二其载流量应大于其负载电流，其耐压等级一般选择600v；电压降的计算方法:△U=I·L/(57·S)全程电压降可按下面所示安排，设计人员可根据机房实际作适当调整，但要求总压降小于等于3.2V。在通信网中，交、直流电源线均要求采用阻燃电缆。二、通信电源系统的设计电池直流屏电源分配柜列电源柜用电设备48V电源全程压降为3.2V(有电源分配柜）0.5V0.5V1.1V0.2V0.35V0.35V0.2V电池直流屏列电源柜用电设备48V电源全程压降为3.2V(无电源分配柜）0.5V0.5V1.3V0.2V0.7V二、通信电源系统的设计标称截面标称截面mm2RVZRVVZmm2RVVZRVVZ22RVVZRVVZ22mm2RVVZRVVZ22标称截面RVVZRVVZ22标称截面RVVZRVVZ221072721.52016.53x1.5+1x116.5153x1.5+2x116.54x1.5+1x116.51695952.526223x2.5+1x122203x2.5+2x1224x2.5+1x12225120120435303x4+1x2.530273x4+2x2.5304x4+1x2.529.7351501506444037343x6+1x439353x6+2x439354x6+1x438.5355018018010615552473x10+1x450453x10+2x450454x10+1x453487023023016817469633x16+1x668623x16+2x668624x16+1x6706495280280251099992843x25+1x1092833x25+2x1092834x25+1x109586120325325351351231141043x35+1x101101023x35+2x101101024x35+1x10118107150375375501721561491353x50+1x