電源雜談-課件

1、通信電源基礎(chǔ)組成部分：組成部分：電源系統(tǒng)包括交流配電部分、直流配電部分、控制部分、檢測部分、機架部分、局內(nèi)遠程監(jiān)控部分、電池監(jiān)控部分、油機監(jiān)控部分；1、通信設(shè)備對電源的一般要求：通信設(shè)備需要電源設(shè)備提供直流供電。電源的安全、可靠是保證通信系統(tǒng)正常運行的重要條件。通信電源好比通信設(shè)備系統(tǒng)中的心臟，它是不允許中斷的。否則，整個通信系統(tǒng)將會中斷和癱瘓。所以，它需要可靠性高、穩(wěn)定性高、效率高。2、現(xiàn)代通信對電源系統(tǒng)的新要求：（1）、多品種： 數(shù)字化以后，各類通信設(shè)備內(nèi)的各種電路需要的直流電源電壓是多種多樣的。（2）、模塊化： 現(xiàn)代電信要求高頻開關(guān)電源采用分立式的模塊結(jié)構(gòu)，以便于不斷擴容、分段投資，并降

2、低備份成本。不能像習(xí)慣上采用的1+1的全備用（備份了100%的負載電流），而是要根據(jù)容量選擇模塊書N，配置N+1個模塊（即只備份了1/N的負載電流）即可。（3）、能實現(xiàn)集中監(jiān)控： 現(xiàn)代電信運維體制要求動力機房的維護工作通過遠程監(jiān)測與控制來完成。這就要求電源自身具有監(jiān)控功能，并配有標準接通訊接口，以便與后臺計算機或與遠程維護中心通過傳輸網(wǎng)絡(luò)進行通信，交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)集中監(jiān)控。從而提高維護的及時性，減小維護工作量和人力投入，提高維護工作的效率。（4）、自動化、智能化： 要求電源能進行電池自動管理，故障自診斷，故障自動報警等，自備發(fā)電機應(yīng)能自動開啟和自動關(guān)閉。（5）、小型化：現(xiàn)在各種通信設(shè)備的日益集成

3、化、小型化，這就要求電源設(shè)備也相應(yīng)的小型化，作為后備電源的蓄電池也應(yīng)向免維護全密封、小型化方面發(fā)展，以便將電源、蓄電池隨小型通信設(shè)備布置在同一個機房，而不需要專門的電池室。（6）新的供電方式： 相應(yīng)于電源小型化，供電方式應(yīng)盡可能實行各機房分散供電，設(shè)備特別集中時才采用電力室集中供電，大型的高層通信大樓可采用分層供電（即分層集中供電）。3、通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成。 通信電源系統(tǒng)一般由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)組成。（1）、交流供電系統(tǒng)組成： 通信電源的交流供電系統(tǒng)由高壓配電所、降壓變壓器、油機發(fā)電機、UPS和低壓配電屏組成。交流供電系統(tǒng)可以有三種交流電源：變電站供給的市電、油機發(fā)電機供給的

4、自備交流電、UPS供給的后備交流電。（2）、直流供電系統(tǒng)組成： 通信設(shè)備的直流供電系統(tǒng)由高頻開關(guān)電源（AC/DC變換器）、蓄電池、DC/DC變換器和直流配電屏等部分組成。（3）、接地系統(tǒng)： 通信機房的接地系統(tǒng)包括交流接地和直流接地。交流接地地阻要求：交流接地地阻要求：工作接地地阻：配電變壓器或三相發(fā)電機容量在100KVA上，接地電阻不大于4，100KVA以下，接地電阻不大于10保護接地地阻：電源設(shè)備的機殼及框架的接地裝置與零線作重復(fù)接地保護，接地地阻不大于10防雷接地地阻：高壓閥避雷器或低壓閥避雷器的接地，其接地地阻一般在10-20直流接地地阻要求：1、動電話局或供電局接地地阻：（參見書籍，一

5、般在6-0.5之間）2、傳輸設(shè)備接地具體接地電阻看設(shè)備要求而定現(xiàn)代通信電源開關(guān)電源成為現(xiàn)代通訊網(wǎng)的主導(dǎo)電源開關(guān)電源成為現(xiàn)代通訊網(wǎng)的主導(dǎo)電源在通訊網(wǎng)上運行的電源主要包括三種：線性電源、相控電源、開關(guān)電源。傳統(tǒng)的相控電源，是將市電直接經(jīng)過整流濾波提供直流，由改變晶閘管的導(dǎo)通相位角，來控制整流器的輸出電壓。相控電源所用的變壓器是工頻變壓器，體積龐大。所以，相控電源體積大、效率低、功率因數(shù)低，嚴重污染電網(wǎng)，已逐漸被淘汰。另外一種常用的穩(wěn)壓電源，是通過串聯(lián)調(diào)整管可以連續(xù)控制的線性穩(wěn)壓電源，線性電源的功率調(diào)整管總是工作在放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的。由于調(diào)整管上損耗較大的功率，所以需要較大功率調(diào)整管并裝有體

6、積很大的散熱器，發(fā)熱嚴重，效率很低，一般只用作小功率電源，如設(shè)備內(nèi)部電路的輔助電源。開關(guān)電源的功率調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，有體積小、效率高、重量輕的優(yōu)點，可以模塊化設(shè)計，通常按N+1備份（而相控電源需要1+1備份），組成的系統(tǒng)可靠性高。正是這些優(yōu)點，開關(guān)電源已在通信網(wǎng)中大量取代了相控電源，并得到越來越廣泛的應(yīng)用。促成開關(guān)電源占據(jù)主導(dǎo)地位的關(guān)鍵技術(shù)從開關(guān)電源的發(fā)展看，它最早出現(xiàn)在二十世紀六十年代中期。當時美國研制出了20kHz的DC/DC變換器，這為開關(guān)電源的發(fā)明創(chuàng)造了條件。七十年代，出現(xiàn)了用高頻變換技術(shù)的整流器，它不需要50Hz的工頻變壓器，直接將交流電整流，再逆變?yōu)楦哳l交流，再整流濾波變?yōu)樗?/p>

7、直流電壓。八十年代初，英國科學(xué)家根據(jù)以上的條件和原理，制造出了第一套實用的48V開關(guān)電源（Switch Mode Rectifier），被命名作SMR電源。隨著器件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大功率高壓場效應(yīng)管，它的關(guān)斷速度大大加快，電荷存儲時間大大縮短，從而大大提高了開關(guān)管的開關(guān)頻率。隨著電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源的各方面的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。在各方面的技術(shù)進步中，對于開關(guān)電源在通信電源中形成主導(dǎo)地位有決定性意義的技術(shù)突破有以下四項：1、均流技術(shù)使開關(guān)電源可以通過多模塊并聯(lián)組成前所未有的大電流系統(tǒng)和提高系統(tǒng)的可靠性；2、開關(guān)線路的發(fā)展使開關(guān)電源的頻率不斷提高的同時效率亦提高，并且使每

8、個模塊的變換功率也不斷增大；3、功率因數(shù)校正技術(shù)有效地提高了開關(guān)電源的功率因數(shù)。在這環(huán)保意識不斷加強的時代，這是它形成主導(dǎo)地位的關(guān)鍵；4、智能化給維護工作帶來了極大的方便，提高了維護質(zhì)量，使它倍受人們的青睞。電源系統(tǒng)的維護電源的日常維護電源的日常維護經(jīng)常檢查系統(tǒng)輸出電壓（用萬用表從匯流排上量）參數(shù)以用電設(shè)備和電池的要求為準，均充56.4+-0.2，浮充53.5+-0.5檢查系統(tǒng)電流與實際值是否相近（整流器+電池放電電流=負載電流）定期觀察系統(tǒng)對電池的充放電（電源系統(tǒng)會自動進行維護過程，定期觀察）經(jīng)常注意系統(tǒng)得均流狀況每年檢查一次電池線的壓降電池的日常維護電池的日常維護半年進行一次全面清潔半年測

9、量一次各電池的端電壓每年檢查一次引線端子的接觸情況測量饋線母線、電纜及軟連接頭的壓降電池殼體有無滲漏和變形連接處有無松動、腐蝕常見故障常見故障電壓顯示漂移1.1交、整流電壓檢測電路故障造成顯示不準1.2整流器表頭電路故障造成顯示電壓與實際輸出不符1.3檢測電路故障造成電壓正常而有過壓告警均流告警2.1單個整流器均流告警造成系統(tǒng)無輸出2.2單個整流器故障造成系統(tǒng)各整流器間不均流電池不能充放電3.1電池熔絲斷3.2電池線接頭嚴重氧化3.3連接處有松動本網(wǎng)電源柜型號PS48300/25-150A， HD4825-5 PSM-15PS48120/20-100A， HD4820-5PS48300-1B/

10、30-300A，HD4830-3 PSM-A10PS48100-2A/25， HD4825-3 PSM-10PS48120/1800-1X， R1800ZXDU58 T301 ZXD1500 CUS401S華為電源系統(tǒng)命名PS48300/25-100A PS：電源Power System 48：48V 300：系統(tǒng)最大輸出300A 25：整流模塊額定輸出25A 100：實際配置100A電流值中的C10電流值中的C10指電池的額定容量。例：12V100Ah電池的額定容量為100Ah, 0.1C10A=0.1x100=10Ah充電電壓：12V電池為2.25*6=13.5V，推薦:浮充電壓13.5V

11、，均充電壓14.1V。交直流、地線電纜建議交流電纜建議采用RVVZ型電纜，電纜至少應(yīng)達到+70的耐溫級別，在布線距離小于30米時，建議按電流密度2.5A/m估算用線截面積，推薦不小于16 /m。直流電纜線建議按電流密度4A/m估算用線截面積。系統(tǒng)接地電纜的截面積應(yīng)與最大的配電電纜一致，但不小于35/m。市電的零地電壓應(yīng)小于10V（我司為8V）。計算公式：AIL/KU, A導(dǎo)線截面積（ m ）I流過導(dǎo)線的總電流（A）,L導(dǎo)線來回長度來回總長（M),U導(dǎo)線上允許的壓降，K導(dǎo)線的導(dǎo)電系數(shù)（K銅=57，K鋁=34）例：總電流為50A，回路長10M,A (50*10)/(57*0.2)=44 m發(fā)電機組

12、電源負載不宜超過發(fā)電機容量的30%，按視在功率計算，簡單的算法是：輸出電壓（按60V計算)X輸出電流 （按最終配置計算）X2選擇發(fā)電機時，還應(yīng)考慮發(fā)電機的功率因數(shù)和勵磁方式，無刷基波勵磁的發(fā)電機應(yīng)慎用。華為電池參數(shù)設(shè)置 現(xiàn)代電信要求高頻開關(guān)電源采用分立式的模塊結(jié)構(gòu)，以便于不斷擴容、分段投資，并降低備份成本。不能像習(xí)慣上采用的1+1的全備用（備份了100%的負載電流），而是要根據(jù)容量（負載容量+電池最大充電限流值）選擇模塊數(shù)N，配置N+1個模塊（即只備份了1/N的負載電流）即可。華為電池參數(shù)設(shè)置充電過流告警值為防止充電電流過大（損壞電池）而設(shè)置的告警點。當電池充電電流大于該值時，系統(tǒng)告警，提醒人

13、們注意保護電池。應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為單組電池容量的：20%-30%；華為電池參數(shù)設(shè)置最大充電限流值指每組電池不超過的最大充電電流。應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為單組電池容量的10%-20%。華為電池參數(shù)設(shè)置均浮充轉(zhuǎn)換電流指電池由均充轉(zhuǎn)換為浮充的充電電流，當電池充電電流小于該值時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為單組電池容量的3%-5%。華為電池參數(shù)設(shè)置均充時間間隔指交流電網(wǎng)長期不停電（沒有停電均充），為保護電池而對電池進行一次均充充電的時間間隔，以天為單位。應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為60天。均充定時時間指每次對電池進行均衡充電時的最長時間，

14、以小時為單位。應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為10小時華為電池參數(shù)設(shè)置分流器系數(shù) PS48/300型：300； PS48/120型：150；直流過壓告警值 應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為60V；真流欠壓告警值 應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為45V；是否允許負載自動下電 應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為否； 華為電池參數(shù)設(shè)置負載自動下電電壓 應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為44V；是否允許電池自動保護 應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，默認設(shè)置為是； 電池自動保護模式 電壓；電池自動保護電壓 應(yīng)該根據(jù)電池廠家要求設(shè)置，電池自動保護43.2V；華為電池參數(shù)設(shè)置整流器的均流問題：系統(tǒng)所帶負載電流大于系統(tǒng)額定輸出電流的20%時，整流器的均流指標才有實際意義。直流回路容許壓降：選擇電纜截面積時要求回路壓降盡量小，同時要考慮選擇電纜的經(jīng)濟性與施工的方便。電池至負載之間的壓降不大于3.2V（其中電源屏內(nèi)壓降不大于0.5V