武广客运专线通信系统(通信电源系统)系统概述系统方案及构成承载业务及功能拓扑图及主设备配置汇报提纲厂家设备介绍一、系统概况1、系统概述本系统负责通信设备的直流电源和交流电源供电,电源系统由直流供电设备(高频开关电源、蓄电池、直流配电设备)和交流供电设备(UPS、蓄电池、交流配电设备)组成。本系统覆盖了沿线车站、站内接入点、电牵、信号、GSM-R基站、维修段、维修工区、调度中心、武汉MSC、广州MSC、联络线等节点。2、系统工程范围本工程负责武广客运专线北起武汉铁路枢纽(起点里程DK1188+000)的武汉站,南至广州(终点DK2220+250)沿线新乌龙泉、新赤壁、新咸宁、新汨罗、新岳阳、新长沙、新株洲、新衡山、新衡阳、新耒阳、新郴州、新乐昌、新韶关、新英德、新清远、新花都共18个车站、站内节点、区间节点的通信机房,以及信号、牵引供电、电力供电节点机房的通信设备提供供电。具体数量如下表:序号系统名称业务节点名称数量备注1通信系统车站18始发站3个:武汉、新长沙、新广州;中间站12个:新赤壁、新咸宁、新汨罗、新岳阳、新株洲、新衡山、新衡阳、新耒阳、新郴州、新韶关、新清远、新花都;越行站3个:新乌龙泉、新乐昌、新英德。武汉通信站1武汉站房、公安接入6武汉、长沙、广州各2个武汉客专调度所1武汉株洲北、株洲南联络线节点2既有十里冲、白马垄车站综合维修工区7新咸宁、新岳阳、新衡阳、新郴州、新乐昌、新韶关、新英德综合维修段1新长沙(与综合维修工区同址合设)动车运用所1长沙武汉、长沙、广州站房、公安接入6武汉、长沙、广州各2个株洲北、株洲南联络线节点2既有十里冲、白马垄车站动车运用所1长沙武汉车站信号楼1武汉GSM-R核心网节点2广州MSC、武汉MSCGSM-R基站388除武汉站、新广州站外其他16个车站基站与车站通信机械室同址光纤直放站428与铁通互联节点6武汉洪山通信站、汉口通信站、长沙通信站、株洲通信站、广州东山通信站、流花桥通信站,铁通提供供电。既有武汉铁路局调度所12信号系统信号中继站机房53视频监控及环境监控设备需要,由通信机房电源供电。信号线路所机房3视频监控及环境监控设备需要,由通信机房电源供电。3牵引供电系统牵引供电节点机房79视频监控设备需要,其中20个变电所由通信机房电源供电。4电力供电系统电力供电节点机房35视频监控设备需要,其中25个配电所由通信机房电源供电。二、业务需求及功能1、各业务用电种类及容量需求(1)直流用电需求在各个局、站、点的通信机房的直流-48V电源系统配置容量,根据每个通信机房中直流-48V通信设备总功耗确定,并使配置的整流模块数有N+1的冗余备份。为通信各子系统提供高可靠性-48V直流电源各子系统直流功耗见下表:序号节点类型及名称个数小计(A)1武汉通信站、新长沙站,新广州站(与通信站合一)31852中间站车站(新赤壁、新咸宁、新汨罗、新岳阳、新株洲、新衡山、新衡阳、新耒阳、新韶关、新清远、新花都)11973中间站车站(新郴州)11024越行站(新乌龙泉)1475越行站(新乐昌)2686越行站(新英德)2627站房、公安接入(武汉、长沙、广州)、联络线(十里冲、白马垄)、综合工区(新咸宁、新岳阳、新衡阳、新郴州、新乐昌、新韶关、新英德)、牵引变电所(有人职守)、电力配电(有人职守)、信号线路所、武汉车站信号楼64148武汉调度所13219武汉站12410维修段(新长沙节点与综合工区合设)11811长沙动车运用所12912信号中继站53913武汉MSC142014广州MSC143515基站(其中222站带光纤直放站近端机)3722916与铁通互联节点(洪山)14517与铁通互联节点(东山)12018与铁通互联节点(汉口、株洲)21319与铁通互联节点(长沙、流花桥)23820既有武汉铁路局调度所142)交流用电需求交流电源系统为通信各子系统提供高可靠性220V交流电源,经整理计算各子系统交流功耗见下表:二、业务需求及功能序号节点类型及名称个数小计(W)1武汉通信站171002武汉站、新长沙站2162303新广州站(与通信站合一)1170304中间站车站(新赤壁、新咸宁、新汨罗、新衡山、新衡阳、新清远、新花都)7149505中间站车站(新岳阳、新株州、新耒阳、新韶关)4149506中间站车站(新郴州)1149607越行站(新乌龙泉、新英德)24508越行站(新乐昌)14509站房、公安接入(武汉、长沙、广州)649510武汉调度所12175011综合工区(新咸宁、新岳阳、新衡阳、新郴州、新乐昌、新韶关、新英德)733012维修段(新长沙节点与综合工区合设)1253013长沙动车运用所133014牵引变电所(79)、电力配电所(35)10466015信号中继站、信号线路所、联络线(十里冲、白马垄)、武汉车站信号楼5939016武汉MSC12879617广州MSC1357518基站(其中222站带光纤直放站近端机)37288019光纤直放站42817020与铁通互联节点(洪山、东山)2500(2)系统功能电源系统为通信设备提供高可靠性的-48V直流电源和220V交流电源,保证设备安全持续运行。本系统包括直流供电设备(高频开关电源、蓄电池、直流配电设备)和交流供电设备(UPS、蓄电池、交流配电设备)。二、业务需求及功能1、小容量电源系统工作原理框图三、系统方案及构成2、中小容量电源系统工作原理框图三、系统方案及构成3、MSC电源系统工作原理框图三、系统方案及构成1、外供电通信机房的外供交流电由电力供电专业提供,通信系统要求电力供电专业提供两路可靠的外供电引接到通信机房的外供交流配电屏(箱),并负责交流配电箱设置。电力供电专业提供的交流配电箱需具备2路输入交流电自动切换功能、B级防雷、能提供380V和220V交流输出、电表等。光纤直放站、牵引变电所节点应具备自动切换功能。通信站提供380V交流输出,其他节点提供220V交流输出。三、系统方案及构成2、交流供电系统组成(1)UPS各节点采用集中UPS供电方式。(2)蓄电池当外供交流电源停电后,通信设备依靠电池供电,电池保证时间指再次来电时间间隔或油机发动时间间隔。本次配置中,光纤直放站的无线设备和传输设备按3小时供电备用时间考虑,光纤直放站的视频监控设备和动力环境监控设备按1小时供电备用时间考虑;其他通信机房节点设备按1小时供电备用时间考虑。(3)设备配置根据计算结果并充分考虑富余量和今后扩容需求,配置各站交流电源设备。各站设备具体配置清单如下表:三、系统方案及构成设备配置及清单序号节点类型及名称数量电池备用时间(小时)UPS配置容量(KVA)1信号中继站53个,信号线路所3个56112越行站3个,武汉、长沙、广州站房、公安接入6个,十里冲、白马垄车站联络线节点2个,综合维修工区7个,长沙动车运用所,电力配电(有人职守)25个,武汉车站信号楼45113光纤直放站428个428314AT、分区所等(无人职守)59个,基站(其中222站带光纤直放站近端机)372个431125牵引变电所(有人职守)20个20126综合维修段1个1157广州MSC11308武汉通信站、武汉调度所主会场21209武汉站,新长沙站,新广州站,中间站车站12个1513010武汉调度所114011武汉MSC1190三、系统方案及构成3、直流供电系统组成在各个局、站、点的通信机房的直流-48V电源系统配置容量,直流电源系统采用组合开关电源设备和阀控式密封铅酸蓄电池组,根据每个通信机房中直流-48V通信设备总功耗确定。本工程对高频开关电源设备的蓄电池容量按以下原则进行配置:按1小时供电备用时间考虑。高频开关电源整流模块按N+1冗余备份进行配置。(1)开关电源蓄电池配置工程设计计算时,可按以下公式得到电池容量:Q=K×I×T/η(1+α(t-25))式中:Q—蓄电池容量(AH)K—安全系数,取1.25T—放电小时数η—蓄电池放电容量系数α—蓄电池温度系数t—最低温度数值(按15计算)三、系统方案及构成(2)蓄电池充电电流计算电池最大充电电流值为电池充电的允许值,即限流值I充电:I充电≤KQ本次配置,充电系数K按0.1选取。Q为电池的容量C10。(3)整流模块数配置Iz=I负荷+2×I充电充电电流值乘以2指配置两组电池,分担工作。整流模块配置数M计算公式为:M=[Iz/IR+1]+1(取整)IR为模块的额定电流以上计算,对电源模块采用N+1方式备份,即N个模块作为满足符合与充电要求的整流器,另一个备用。(4)设备配置根据计算结果并充分考虑富余量和今后扩容需求,配置各站直流电源设备。各站设备具体配置清单如下表:三、系统方案及构成序号节点类型及名称节点数量蓄电池容量高频开关电源容量1信号中继站53个,信号线路所3个,基站151个206100AH2组-48V,50A2武汉、长沙、广州站房、公安接入6个,十里冲、白马垄车站联络线节点2个,综合维修工区7个,综合维修段1个,牵引变电所(有人职守)20个,电力配电(有人职守)25个,武汉车站信号楼62100AH2组-48V,50A3基站(带光纤直放站近端机)222个222100AH2组-48V,75A4武汉站,长沙动车运用所2100AH2组-48V,75A5越行站(新乌龙泉、新英德)2个、武广调度所主会场3200AH2组-48V,150A6中间站车站(新赤壁、新咸宁、新汨罗、新衡山、新衡阳、新清远、新花都),越行站(新乐昌)8300AH2组-48V,200A7中间站(新岳阳、新株州、新耒阳、新郴州、新韶关),5400AH2组-48V,250A8新长沙站,武汉通信站,新广州站3600AH2组-48V,400A9武汉调度所11100AH2组-48V,700A10武汉MSC,广州MSC21700AH2组-48V,1100A三、系统方案及构成四、防雷和接地系统4、系统网管电源网管由通信电源及通信信号机房环境监控系统统一建设平台管理,本系统配置电源监控信息采集模块。四.防雷和接地系统1、防雷系统按照铁建设【2007】39号文《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》,采用三级防雷进行配置。(1)开关电源防雷击保护:模块能承受8/20μs,3kA电流脉冲冲击,1.2/50μs,6kV电压脉冲冲击电磁兼容特性:传导骚扰:符合GB9254标准A级。辐射骚扰:符合GB9254标准A级。(2)UPS雷击保护:符合IEEEC62.41标准。电磁干扰:符合国家相关标准。2、接地系统在设有传输设备的机房新设通信地线一组(4欧姆),并设置室内地线盘一个。通信地线距离贯通地线不超过20m的与全线的贯通地连接。五、工程界面交流电源直流电源接地交流配电屏(箱)交流配电屏(箱)变压器电源子系统电力供电专业通信机房内通信机房外四电系统间工程界面通信系统内部工程界面智能电源监控模块接地交流电源直流电源电源及环境监控子系统电源子系统交、直流分配柜或盘其他子系统五、工程界面六、湖南管内工程数量序号设备名称单位数量10电源系统开关电源套260蓄电池套522不间断电源(含备用蓄电池)台5231、设备选型与配置48V/75A及以下系统:选用艾默生PS48120/1800-X2型电源,电源模块按N+1方式配置;蓄电池选用汤浅NP100-12(12V100Ah),配置按1+1原则,内置到电源机柜中(中继站采用单独电池架安装);配置监控模块。48V/150A-400A系统:选用艾默生PS48600/2900-X4型电源,电源模块按N+1方式配置;蓄电池选用汤浅UXL型2V系列,配置按1+1原则,独立电池架安装;配置监控模块。48V/700A以上系统:选用艾默生Netsure801型电源,电源模块按N+1方式配置;蓄电池选用汤浅UXL型2V系列,配置按1+1原则,独立电池架安装;配置监控模块。七、设备选型与配置附:电源模块计算方法整流模块输出电流:Iz=I负荷+2×I充电充电电流值乘以2指配置两组电池,分担工作。整流模块配置数M计算公式为:M=[Iz/IR+1]+1(取整)IR为模块的额定电流