中讯通信电源基础培训讲义

通信电源基础培训讲义（试用）中讯邮电咨询设计院电源处¾目录：¾一、通信电源的重要性¾二、通信电源的基础知识¾三、通信电源供电系统的组成¾四、通信电源的查勘¾五、有特殊要求的查勘设计¾六、通信电源的配置方法¾七、通信电源的系统设计¾八、相关标准规范¾目录：¾一、通信电源的重要性¾二、通信电源的基础知识¾三、通信电源供电系统的组成¾四、通信电源的查勘¾五、有特殊要求的查勘设计¾六、通信电源的配置方法¾七、通信电源的系统设计¾八、相关标准规范一、通信电源的重要性¾通信离不开电源（心脏、比例）¾工程设计需要电源知识（效率、成本）¾目录：¾一、通信电源的重要性¾二、通信电源的基础知识¾三、通信电源供电系统的组成¾四、通信电源的查勘¾五、有特殊要求的查勘设计¾六、通信电源的配置方法¾七、通信电源的系统设计¾八、相关标准规范二、通信电源的基础知识1.基本概念¾交流电、直流电（可靠性、稳定性、转换、效率）¾电源等级10KV、380V、220V（相）－48V、＋24V（地）两孔插座、三孔插座¾触电二、通信电源的基础知识1.基本概念¾可用度指在一年内正常供电时间占全年时间的百分比，例如可用度为99.9999%，表示每年的故障时间为32秒。¾不可用度指在一年内故障时间占全年时间的百分比，例如可用度99.9999%，对应的不可用度就是1×10-6二、通信电源的基础知识1.基本概念根据YD/T1051-2000《通信局（站）电源系统总技术要求》的规定，不同通信局（站）电源系统的不可用度的要求如下：¾省会城市和大区中心通信枢纽（含国际局）、市话汇接局、电报（数据）局、无线局、长途传输一级干线站、市话端局以及特别规定的其他通信局（站），电源系统的不可用度应≤5×10-7。即每年内电源系统故障时间应≤15.8秒；平均20年内，电源系统故障的累计时间应≤5分钟。¾地市级城市综合局、1～5万门市话局、长途传输二级干线站或相当的通信局（站）等，电源系统的不可用度应≤1×10-6。即每年内电源系统故障时间应≤31.5秒；平均20年内，电源系统故障的累计时间应≤10分钟。¾县（含县级市）综合局、万门以下市话局，电源系统的不可用度应≤5×10-6。即每年内电源系统故障时间应≤2.6分钟；平均20年内，电源系统故障的累计时间应≤50分钟。二、通信电源的基础知识1.基本概念高可用度的通信电源有4个关键的要素：可靠性、功能性、可维护性和故障容限。¾可靠性：要求各种电源设备具有很高的MTBF，电源系统结构简单。¾功能性：电源系统具有保护通信设备免受各种干扰的完善的功能。¾可维护性：电源系统设计应能进行维护而不会影响对通信设备的供电。¾故障容限：电源系统应有处理故障的能力，部分电源设备故障时不应影响对通信设备的供电。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备通信系统是由各种不同的通信设备和电源设备组成的。不同的通信设备需要的供电电源种类不尽相同，主要有380Vac/220Vac交流不间断电源和-48Vdc、-24Vdc、+24Vdc直流不间断电源。这些交流和直流不间断电源都是以380Vac/220Vac市电电源为输入能源，进行适当的电力变换和调节得到的。为了保证市电停电时不间断地为通信设备供电，还需要有备用发电机组和蓄电池。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备因此，一个完整的通信电源系统主要由市电电源系统、高压供电系统、变压器系统、低压供电系统、备用发电系统、不间断电源系统、直流系统、后备电源系统、地线系统、防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统或设备组成。在没有市电电源的地区，还需要采用太阳能、风能等作为能源，同样进行适当的电力变换和调节，最后得到通信设备所需要的电源。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备¾市电电源系统市电电源系统也称为外部供电系统，是指从公共电力系统到通信局站降压变电站的供电线路，包括高压架空线路或电缆线路。市电电源是通信电源系统首选的主用输入能源。根据通信局站的需用功率，县以上城市的通信局站常采用两路或一路10Kv的电力电缆线路供电，少数通信局站采用35Kv的架空线路供电。有的县级城市及以下的通信局站采用380/220V的低压市电电源供电。根据通信局（站）所在地的市电线路引入方式和供电状况，通信电源设计规范将市电电源分为四类，并以此作为配置备用电源（蓄电池和备用柴油发电机）的依据。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备¾通信局站降压变电站通信局站降压变电站是通信电源的主用输入能源和供电枢纽，包括高压供电系统、降压变压器、低压供电系统三个子系统组成。主要配电设备是指有母线、开关设备、补偿设备、计量电器、保护电器、测量电器等组成的受电和配电设备整体。降压变压器的作用是将10Kv等高压市电交流电源电压降到380/220V，然后由380/220V低压配电屏直接送到建筑负荷设备或经电力变换设备和配电设备送到通信负荷设备。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备¾电力变换设备和配电设备来自低压配电屏的380/220V交流电源可以直接为一般建筑负载设备（如一般空调和一般照明等）供电，而通信负载设备需要不间断直流电源和不间断交流电源，交流电源必须经电力变换设备加以适当的变换和调节，才能由配电设备供给通信负荷设备。电力变换设备和配电配电设备主要包括整流器、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、UPS不间断电源和交流配电屏、直流配电屏等系统或设备。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备¾蓄电池组蓄电池组是目前广泛应用的储存电能的装置，在通信电源系统中用作直流备用电源。当市电正常时，蓄电池被充满电荷。当市电故障时，由蓄电池放电直接供给通信负荷设备或经DC/DC变换器、DC/AC逆变器等变换设备供给通信负荷设备。蓄电池是比较昂贵的设备，为了节省投资，蓄电池的容量一般都控制到尽可能小。蓄电池只能支持通信负载设备连续运行有限的一段时间（一般为几个小时）。因此，蓄电池组称为通信电源系统的短时间备用电源。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备¾备用发电机组备用发电机组是通信电源系统的交流备用电源。因为蓄电池组的备用时间较短，当市电电源长时间停电时，为保正通信系统的不间断供电，应有辅助的交流电源供电。这种辅助的交流电源由备用发电机组提供。备用发电机组一般采用固定式或移动式柴油发电机组或燃气轮机发电机组。因为备用发电机组的能源来自柴油燃料，只要燃料充足，备用发电机组就可以连续运行（一般可运行几个小时、几十个小时甚至几天或更长）。因此备用发电机组称为通信电源系统的长时间备用电源。二、通信电源的基础知识2.构成通信电源系统的主要部件和设备¾通信电源系统的其他输入能源通信电源系统的其他输入能源主要有太阳能和风能。这些能源有时可以与市电电源组成混合供电系统。在无市电电源或难以引入市电电源的地区，,通常可以由备用发电机组作为主用输入能源。也可以采用太阳能和风能等其他能源。目前在我国一般采用由太阳电池和蓄电池组成的独立的太阳能供电系统。在国外，还有采用风力发电机、热偶发电机（TEG）、闭环蒸汽涡轮发电机（CCVT）等新型能源设备与太阳电池组成的混合供电系统。¾目录：¾一、通信电源的重要性¾二、通信电源的基础知识¾三、通信电源供电系统的组成¾四、通信电源的查勘¾五、有特殊要求的查勘设计¾六、通信电源的配置方法¾七、通信电源的系统设计¾八、相关标准规范三、通信电源供电系统的组成通信电源系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。主要由高压供电系统、变压器系统、低压供电系统、备用发电系统、不间断电源系统、直流系统、后备电源系统、地线系统、防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统组成。每一个子系统又是由多个设备组成，比如：高压供电系统就包括进线、计量、避雷、PT、出线、联络、转接等7种常见柜型和数台配电柜组成。如此多的设备和子系统，在构成整个通信电源供电系统时，主要有三种典型方式，即：集中供电、分散供电和混合供电。三、通信电源供电系统的组成¾1.集中供电方式电源系统的组成¾集中供电方式电源系统的组成方框图如图1所示。其中，包括交流供电系统、直流供电系统和UPS供电系统。¾交流供电系统提供一般建筑负荷、保证建筑负荷的用电，并提供通信电源的用电。保证建筑负荷是指通信用空调、保证照明、消防电梯、消防水泵等，一般建筑负荷是指一般空调、一般照明及其他备用发电机组不保证的负荷。¾直流供电系统负责向各种通信设备提供不间断的直流电源。¾UPS不间断电源负责对通信设备及其附属设备提供不间断交流电源。三、通信电源供电系统的组成图-1集中供电方式电源系统的组成方框图三、通信电源供电系统的组成¾2.分散供电方式电源系统组成¾分散供电方式电源系统的组成方框图如图2所示。一个通信局站一般只设置一个总的交流供电系统，向该局站内各个直流供电系统提供低压交流输入电源。交流供电系统和直流供电系统的组成与集中供电方式电源系统的相同。所不同的是有多个通信电源系统（如直流供电系统或UPS系统等），各个通信电源系统可以分楼层设置，也可以按通信系统设置，设置地点可以是单独的电力电池室，也可以与通信设备在同一机房。三、通信电源供电系统的组成图-2分散供电方式电源系统的组成方框图三、通信电源供电系统的组成¾3.混合供电方式电源系统¾混合供电方式电源系统的组成方框图如图3所示。该系统由太阳电池和市电电源组成。系统包括太阳电池方阵、低压市电、调压器、蓄电池、整流器和配电设备以及移动电站等。¾在正常情况下，由太阳电池方阵经直流配电屏（内含蓄电池充电控制器）对通信设备供电，同时给蓄电池充电。太阳光较弱时和在夜间，由市电经整流器给通信设备供电。太阳光较弱时和在夜间而且市电故障时，由蓄电池放电给通信设备供电。三、通信电源供电系统的组成图-3混合供电方式电源系统的组成方框图三、通信电源供电系统的组成¾4.不同方式电源系统优缺点¾混合供电方式为新型能源，非常符合我国目前大力提倡的节能减排的大原则，值得大力推广。但只有在阳光充足或风力充足的特殊情况下才适用，而且，收到场地等诸多因素的限制，适用范围较小。¾集中供电方式优点是电源设备比较集中，维护比较方便。适用于规模较小的通信局站。¾分散供电方式由于供电设备距离通信设备近，配电损耗相对小，系统效率高；配电电缆及安装费用也小。而且可靠性较高，一部分的故障不会影响到全局故障。三、通信电源供电系统的组成¾5.通信电源供电系统组成实例¾大型枢纽楼分散供电方式实例¾小型局站集中供电方式实例三、通信电源供电系统的组成三、通信电源供电系统的组成¾目录：¾一、通信电源的重要性¾二、通信电源的基础知识¾三、通信电源供电系统的组成¾四、通信电源的查勘¾五、有特殊要求的查勘设计¾六、通信电源的配置方法¾七、通信电源的系统设计¾八、相关标准规范四、通信电源的查勘¾（1）新建基站¾外电引入位置、引入开关的容量需要了解为高压引入还是低压引入，引入点距机房的距离，引入的路由。¾机房平面图（长、宽、窗的位置、门的位置、方向）。位于几层？¾请注意蓄电池的摆放方向和位置会对机房承重要求影响较大。¾对于不在一层的民用建筑做机房时，应注意地板的结构及承重（现浇或楼板）。并在图纸上标注。新建基站平面图四、通信电源的查勘¾（2）扩容基站¾外电引入电缆截面、引入开关的容量。¾开关电源的容量型号（总架容量，现有安装容量模块数，现有负荷量）。¾分路情况（包括交流和直流、是什么分路、用了哪些、空余哪些、空位置有多少等）¾现有蓄电池容量、组数。¾目前的设备平面布置图及走线架布置图（应量出现有设备的定位尺寸及设备的尺寸）。四、通信电源的查勘¾（3）接地查勘¾利用原有接地网询问该基站所处的位置是否已经做过接地，是否可用，如果可用则需找出原有接地网的接地引出点，并在图纸上标出位置、路由和引入距离。¾新建接地网如果基站所处位置为民房或独立未接地建筑，则需要新建接地网。需要在基站周围找出可以利用的空地，并在图纸上标出位