通信电源系统基础

通信电源系统基础省公司网络部基础室2010年2月通信动力系统电源系统空调系统动环监控与防雷接地系统ωtπ2πu单相正弦交流220311最大值有效值＋－T三相交流交流电：电压、电流的大小/方向随时间不断变化三相电字母表示——A、B、C、N、GND（或U、V、W、N、GND）相电压——火线与中线间电压（220VAC）线电压——两火线之间的电压（380VAC)一般交流电压表、电流表的刻度为有效值电源分类电源按性质分交流电、直流电两种。直流电uU0tiI0直流电：大小和方向不随时间而变化，恒定不变的电压或电流。内容提要交流供电系统通信电源系统总体要求直流供电系统供电系统架构供电方式供电标准设备更新原则通信电源系统总体要求机房电源系统交流供电系统直流供电系统接地系统变电设备高压市电低压市电整流设备交流配电设备ups设备直流配电系统负载设备一、电源系统架构--核心机房空调设备负载设备油机发电机组蓄电池组接地网通信电源系统架构：交流供电系统、直流供电系统、接地系统基站电源系统交流供电系统直流供电系统接地系统开关电源直流配电单元空调设备基站照明一、电源系统架构--基站市电引入移动油机防雷设备接地网蓄电池组无线设备传输设备动环设备交流配电屏通信电源系统架构：交流供电系统、直流供电系统、接地系统二、供电方式--集中变电站备用发电机组移动电站监控接地市电油机转换屏低压配电屏交流配电屏整流器直流配电屏蓄电池市电不间断电源设备通信用空调DC-DCDC-AC机架电源通信设备保证建筑负荷一般建筑负荷AC380V（b）AC380V（b）AC220/380V（b）DC-48V（a）（a）（a）AC220/380V（a）AC220/380V（c）AC220/380V（b）上图中（a）不允许断电；（b）允许短时间断电（c）允许较长时间断电变电站备用发电机组移动电站监控接地市电油机转换屏低压配电屏交流配电屏整流器直流配电屏蓄电池市电不间断电源设备通信用空调保证建筑负荷一般建筑负荷AC380V（b）AC380V（b）AC220/380V（b）AC220/380V（a）AC220/380V（c）AC220/380V（b）交流配电屏交流配电屏DC-48V（a）通信设备整流器直流配电屏蓄电池AC380V（b）DC-48V（a）通信设备通信设备其他供电系统二、供电方式--分散目前通信机房广泛应用分散供电方式上图中（a）不允许断电；（b）允许短时间断电（c）允许较长时间断电供电方式比较注：目前通信机房广泛应用分散供电方式。集中供电方式分散供电方式特点综合楼所有开关电源、UPS设备集中安装在某一楼层大型电力机房，大型电池室综合楼电力机房分散设置在各个楼层或专业机房，开关电源、UPS分楼层安装电源设备故障影响范围小，不跨楼层供电，节省电缆，线路损耗小，安全性高电源设备分散电源设备维护方便电源设备故障影响范围大，跨楼层输出电缆多，输送距离远，线路压降损耗大优点缺点三、供电质量标准--交流标称电压机房设备受电端子电压变动范围基站设备受电端子电压变动范围频率标称值频率变动范围功率因数（V）（V）-15%～+10%（V）-25%～+25%（Hz）（Hz）≤100kVA＞100kVA220187～242165～275502≥0.85≥0.90380323～418285～475502≥0.85≥0.90标称电压受电端子电压变动范围频率标称值频率变动范围功率因数（V）（V）(-5%～+5%)（Hz）（Hz）220209～231501≥0.8380361～399501≥0.8交流市电供电标准交流油机电源供电标准三相供电电压不平衡度不大于4%，电压波形正弦畸变率不大于5%。三、供电质量标准--直流标称电压通信设备受电端子杂音电压(mV)供电回路全程(V)上电压变动范围(V)衡重杂音峰-峰值宽频杂音（有效值）最大允许压降(V)-48-40～-57≤2400mV0～300Hz＜100mV3.4～150kHz＜30mV150kHz～30MHz3-24-19～-29≤22.6＋24+19～+29≤22.6直流电源供电标准直流供电回路接头压降应符合下列要求，或温升不超过70℃。1、1000A以下，每百安培≤5mV。2、1000A以上，每百安培≤3mV。一、设备更新周期：二、设备使用年久或其他原因，经维修达不到质量要求可提出更新计划三、未到使用年限损坏严重需更新，应经过技术鉴定，向省公司报批。四、已到使用年限经检测性能良好设备，经省公司批准，方可继续使用四、动力设备更新原则使用年限20年15年12年10年8年6年5年设备类型高低压配电系统；太阳能发电矩阵交、直流配电设备开关电源；集中式（中央）空调油机发电机组；UPS设备2V蓄电池（或低于80%容量）；机房专用空调6V、12V蓄电池（或低于80%容量）；普通柜式空调；防雷设备动力环境监控设备基站空调内容提要动环监控与接地系统交流供电系统通信电源系统总体要求直流供电系统交流供电系统架构承担全网集中设备的移动通信枢纽楼严格按照“二路市电、二路固定油机”的原则配备。其他通信生产综合楼按照“一路市电、二路固定油机”或“二路市电、一路固定油机”的原则配备。2路高压1万伏市电变压器输出380/220V油机发电机组输出380/220V低压配电输送各楼层高压配电部分低压配电部分高压配电设备低压配电设备油机发电机组UPS供电系统交流供电系统高压配电设备高压配电主要包括市电进线柜、计量柜、变压器进线柜、母联开关柜、隔离开关柜、操作电源柜等组成。•市电进线柜：高压10KV市电引入，闭合、分断接入功能。•计量柜作用：检测电压、电流，进行高压计量电能。•变压器进线柜：为变压器提供高压市电输入功能。•母联开关柜：实现变压器能够共享两路高压市电功能。•隔离开关柜：实现两路高压市电安全隔离功能。•操作电源柜：提供稳定不间断的操作电源。高低压系统操作(1)持证上岗：操作时必须佩戴绝缘手套、绝缘鞋靴等防护。(2)操作原则：停电顺序应先停低压，后停高压；先断负荷开关，后断隔离开关。送电顺序则相反。(3)操作监护:一人操作，一人监护，实行操作唱票制度，不准一人操作。变压器用途：将10KV高压市电降压，输出380/220V交流电源；变压器结构：由铁芯、线圈、绝缘、引线四部分组成。通信机房楼常用干式和油浸式变压器两种：1、干式变压器带有温控器，自动检测温度高时开启风机冷却，适用于容量较大场所(400KVA以上）2、油浸式变压器带有油箱、油枕，油冷却，适用于容量较小场合（400KVA以下）。变压器调压方式：1、无载调压（无励磁调压）:停电放电后，调整变压器抽头，手动调压。2、有载调压（有励磁调压）：无需停电，带载调压通过驱动调压开关实现变压器设备油浸式变压器干式变压器低压配电设备•低压配电设备主要包括低压总开关柜、电容补偿柜、市电油机ATS转换柜、低压母联开关柜、负载分配柜组成。•低压总开关柜：变压器输出到低压母线。•电容补偿柜：补偿无功功率，提高功率因数作用。•市电油机ATS转换柜：实现油机市电转换，保障保证负载供电。•低压母联开关柜：当1台变压器故障时，由另1台变压器通过低压母联承担两段低压母线负载供电。•负载分配柜：给楼层开关电源、UPS、机房空调配电屏分配供电作用。ATS开关低压配电设备图电容补偿柜案例图片--异常温升盐城新区机房1#补偿柜总熔丝配置容量小，导致熔丝发热68℃南京幕府山机房400KVAUPS并机柜输出开关，接线松动发热开关端子烧毁松动端子烧毁熔化端子楼层配电系统包括楼层配电总屏、开关电源交流输入配电屏、ups交流输入配电屏、空调交流输入配电屏。楼层配电系统，对于承担开关电源系统、UPS系统、空调系统电源总屏功能的交流输入配电屏，必须从低压配电系统的两段母线分别引接两路输入电源。1＃变压器低压母线系统2＃变压器低压母线系统转换开关主用输入备用输入低压配电系统--楼层配电按安装方式分类：（1）固定机组油机发电机组--分类（2）移动机组便携式(5-15kw)拖车式（20-200kw）车载式（20-500kw)按内燃机分类（1）柴油机（2）汽油机（3）煤气机按转速分类（1）低速：750转以下/分钟（2）中速：750-1000转/分钟（3）高速：1000以上转/分钟通信用油机：1500转/分钟油机发电机组--油机结构油机组成：（2大机构，5大系统）曲轴连杆机构、配气机构、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、启动系统、电气控制系统，共七大部分在组成。☞曲轴连杆机构：活塞、连杆、曲轴。☞配气机构：凸轮轴、挺杆、进气门、排气门、涡轮增压器。☞燃油供给系统：燃油、油箱、油管、输油泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器、回油管。☞润滑系统：油底壳、机油、机油泵、机油滤清器、旁通阀。☞冷却系统：水箱，水泵、水管、风扇、皮带、水套、加热器。☞启动系统：启动电池、马达、充电器、电器控制部分。☞电气控制系统：控制屏、输出配电部分组成。发动机发电机机组输出空气开关控制屏减震装置槽钢底座（机底油箱）散热水箱图1.柴油发电机组的基本结构油机发电机组功能油机发电机组作用：在市电停电后，输出380/220V、频率为50HZ的稳定交流电，提供备用交流电源。油机发电机组由发动机、发电机、控制和配电系统三大部分构成。通信用固定油机发电机组已实现远程监控，具备三遥功能：遥测、遥控、遥信。油机发电机组维护一、开机前的检查☞机体：全面检查机组的外部件，联接应紧固，风扇皮带完好，系统无渗漏现象，无杂物；☞油：检查机油面是否在油标尺两刻度线之间，高于上刻度线—机油多，低于下刻度线—机油少；燃油箱油量充足，需满足8小时运行。☞水：冷却水箱冷却液要加满；环境温度低于5℃时应给机组加热☞电：启动电池电压（24-27V)，液位在刻度线内，极柱接线牢固，电量充足；☞气：进气、排烟顺畅，进排风通畅，散热良好。水箱盖机油标尺排风系统启动马达排烟空气滤清器机油标尺刻度启动电池连接线二、启动、运行时检查☞启动：每次启动5-15秒，两次启动间隔60秒，连续三次不成功即为启动失败，必须查明原因才能启动。☞仪表指示：水温（80-90）、机油油压（2.5-5)、频率50HZ（转速）,输出电压（380V/220V）☞四漏：漏油、漏水、漏气、漏电等异常现象；☞排气烟色：正常略带浅灰色；异常颜色：深蓝色、浓黑色、白色。☞无异常声响和低频振荡现象。三、关机、故障停机检查1、正常关机：应先切断负荷、空载运行3～5min，再关闭油门停机。充分冷却后及时补充燃油。2、故障停机：油压低、水温高、转速高、电压异常等应能自动停机。故障未排除前不得重新开机运行。3、紧急停机：当出现飞车事故时，应立即阻断进气和减压法停机，切断油路。油机控制屏紧急停机钮油机发电机组维护小移动油机主要维护内容：1、按照机组的使用说明和操作步骤使用，在启动油机前应做好油路、油位、排气系统、连接线等关键部件的检查。2、在机组运转供电时，应有专人在场，在燃油不足时，停机后方可添加燃油。汽油机还应注意燃油安全。3、长时间不使用时，应至少每月进行一次启动试机，试机时间不少于10分钟。启动电池应经常处于浮充状态。4、至少每月进行一次例行检查和维护保养，使其保持良好工作状态。移动式小型发电机组维护机油标尺发动机发电机启动电池输出接口燃油箱指示仪表启动钥匙固定发电机组1.空载试机3～5min。月2.对启动电池(开口式电池)添加蒸馏水并进行充电，检查充电电压及电解液液位、比重。3、检查机油、燃油、冷却液液位4、检查油机启动电池充电器运行性能及启动电池状况5、检查油机控制器运行性能带载试机15～30min季度1.清洁设备年2.检查启动、冷却、润滑、燃油系统是否正常。3.校正仪表。便携式发电机组启动发动机月检查输出电压月检查发电机的频率（转速）和电压运转时故障及记录停机后更换机油运行100小时清洗空气滤清器运行100小时更换火花塞、空气滤清器、机油滤清器、燃油滤清器运行250小时油机发电机组--作业计划故障案例故障现象：更换三滤后，油机启动失败