2024通信電源技術(shù)方案

通信電源技術(shù)第1頁通信電源技術(shù)交流一、概述六、UPS供電系統(tǒng)第2頁一、概述隨著全球信息化產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，中國通信事業(yè)也取得了長足的進步，通信對電源設(shè)施的要求也越來越高。通信電源做為通信網(wǎng)絡(luò)的心臟深受各電信運營商的重視。電源建設(shè)按局所規(guī)?？梢苑譃榇笾行途止╇娤到y(tǒng)、模塊局供電系統(tǒng)、通信站供電系統(tǒng)。這種區(qū)分不是嚴格意義上的定義，而是為了讓大家能夠初步了解我們本期電源工程設(shè)計的基本信息，具體的電源工程設(shè)計必須根據(jù)工程實際需求確定。大中型局供電系統(tǒng)包括：高壓配電、低壓配電、直流配電、UPS電源、柴油發(fā)電機組；模塊局供電系統(tǒng)包括：低壓配電、直流配電、UPS電源；通信站供電系統(tǒng)包括：低壓配電、直流配電。通信電源設(shè)計共包括以下幾個方面內(nèi)容：交流配電容量的計算、直流配電容量的計算、蓄電池組容量的計算、交直流導(dǎo)線截面積的計算、UPS配電容量的計算、保護地線阻值的確定。結(jié)合我們目前工程的實際情況，本交流著重對模塊局機房的電源建設(shè)進行詳細介紹。第3頁

通信電源技術(shù)交流六、UPS供電系統(tǒng)第4頁二、通信電源結(jié)構(gòu)一個局所的通信電源通常由高壓配電、低壓配電、直流配電、UPS電源、柴油發(fā)電機組五個部分組成，如下圖所示：第5頁通信電源技術(shù)交流一、概述六、UPS供電系統(tǒng)第6頁三、高壓供電系統(tǒng)1、高壓變配電設(shè)備成套高壓配電屏主要由電纜引入PT測量屏、受電屏、CT計量屏、變壓器出線屏、聯(lián)絡(luò)屏、隔離屏等組成。2、設(shè)備配置3、供電系統(tǒng)雙路供電電源經(jīng)直埋(或架空)高壓電纜引至刀閘室（由供電局負責），直埋(或架空)部分采用YJV22高壓交聯(lián)電力電纜。雙路供電電源均為50赫芝、三相10千伏中性點不接地供電系統(tǒng)（TN-S系統(tǒng)）。高壓系統(tǒng)的主接線方式為單母線分段運行。正常時,兩路電源分別供電于兩段母線，當任何一路電源故障時,可根據(jù)需要合上母聯(lián)開關(guān),由另一路電源供電于全部負荷。母聯(lián)開關(guān)設(shè)電氣、機械聯(lián)鎖裝置以防誤操作。第7頁通信電源技術(shù)交流一、概述六、UPS供電系統(tǒng)第8頁四、低壓供電系統(tǒng)1、低壓配電設(shè)備成套低壓配電屏：主要受電柜、饋電柜、聯(lián)絡(luò)柜、電容器柜、油市轉(zhuǎn)換柜等組成。2、設(shè)備配置低壓配電中的受電屏按遠期負荷配置，配電設(shè)備、補償設(shè)備按近期負荷配置，較小局所的配電屏按遠期負荷配置；大中局所的低壓配電設(shè)備按中期負荷配置。變電設(shè)備按中期負荷配置，但常用負荷量不小于50%額定容量。3、供電系統(tǒng)電源系統(tǒng)采用380伏/220伏TN-S系統(tǒng)。其主接線方式為單母線分段運行。系統(tǒng)擁有兩臺變壓器、一臺（或兩臺）油機共計三路（四路）電源在系統(tǒng)內(nèi)自由切換的功能。但是系統(tǒng)內(nèi)至多允許兩路同性質(zhì)的電源同時工作。系統(tǒng)開關(guān)設(shè)互投自復(fù)聯(lián)鎖裝置。第9頁通信電源技術(shù)交流一、概述六、UPS供電系統(tǒng)第10頁五、直流供電系統(tǒng)1、基礎(chǔ)電源設(shè)備主要由交流配電屏、高頻開關(guān)電源、直流分配柜、蓄電池等組成。2、設(shè)備配置通信用直流配電設(shè)備按遠期負荷配置。整流器設(shè)備按近期負荷配置（充電整流器為備用設(shè)備）。組合電源設(shè)備按近期負荷配置，但直流配電單元按遠期配置。蓄電池設(shè)備按近期負荷配置。3、供電系統(tǒng)直流供電方式為全浮充工作方式。二組蓄電池經(jīng)電纜進入直流配電屏并聯(lián)工作。市電正常時,由高頻開關(guān)電源對蓄電池浮充,浮充電壓為53.5(V),同用電負荷放電。蓄電池允許最低放電電壓為43.2(V)器對蓄電池組均衡充電，均衡電壓為56.4V，同時通過直流配電屏向用電負荷供電,當蓄電池組均衡充電結(jié)束時，整流器的工作電壓恢復(fù)至浮充電壓。第11頁通信電源技術(shù)交流一、概述六、UPS供電系統(tǒng)第12頁六、UPS供電系統(tǒng)1、UPS設(shè)備主要由整流/充電器、蓄電池組成。2、設(shè)備配置通信用UPS設(shè)備整流/充電器按中期負荷配置。蓄電池設(shè)備按近期負荷配置。3、供電系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)采用380伏/220伏TN-S系統(tǒng)。一套標準的UPS電源系統(tǒng)在停電后提供穩(wěn)定度可達5%左右的380伏/220伏電流輸出9~15分鐘。如果需要延長UPS供電系統(tǒng)的工作時間，需要提高整流/充電器能力和增加蓄電池容量。一套標準的UPS系統(tǒng)提供的電源輸出功率一般是其標稱值的80~90%。如一套5kW的UPS系統(tǒng)提供的電源輸出功率為4~4.5kW。第13頁

通信電源技術(shù)交流六、UPS供電系統(tǒng)第14頁七、相關(guān)計算1、交流供電系統(tǒng)容量的確定根據(jù)各專業(yè)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其通信設(shè)備用電量為XXkW，建筑用電量為XXkW,該局所需的總交流用電量為XXkW(按交流380V計列)。使用的交流電源要求從協(xié)作方的配電室的交流屏引出，設(shè)計要求上一級開關(guān)的斷開容量不小于XXA，其脫扣器整定電流為XXA；其交流引入電纜截面不小于XX平方毫米。通信設(shè)備用電包括：交換、傳輸、數(shù)據(jù)、告警等用電，但需要折合成交流電功率，方法:直流總功率/0.9；交流總電流=交流總功率（kW)*2；總交流用電量應(yīng)根據(jù)局房面積設(shè)備的終期排列考慮終期用電量。第15頁2、蓄電池容量計算方法蓄電池容量計算公式：Q≥KIT／［1＋α（t－25）］其中:Q—蓄電池容量(Ah)；K—安全系數(shù)1.25；I—負荷最大電流T—放電小時數(shù)(h)；—放電容量系數(shù)，詳見下表；t—實際電池所在地最低環(huán)境溫度數(shù)值，取15C—電池溫度系數(shù)(1／C)，當10＞放電小時率1時，取0.008。負荷最大電流是在蓄電池放電達到43.2V時的電流，用直流負荷總功率除43.2V。一般規(guī)律是大型局所放電小時數(shù)小、電池容量相對??；小型局所放電小時數(shù)多、電池容量相對大。電池容量和引接的市電種類、有無柴油發(fā)電機組也有一定關(guān)系。第16頁3、高頻開關(guān)電源容量計算方法電源系統(tǒng)整流模塊根據(jù)N+1冗余配置原則，主用整流模塊數(shù)量N由以下公式計算：N=(Iload1+Iload2+Ibatt)/Irec其中:Iload1—原通信設(shè)備實際用電電流之和（擴容局）；Iload2—新增通信設(shè)備負荷電流值；Ibatt—蓄電池組充電電流；Irec—單個整流模塊的容量。第17頁4、交流電纜導(dǎo)線截面積計算交流供電回路計算導(dǎo)線截面的方法分述如下：（1）按發(fā)熱情況選擇導(dǎo)線：KI≥IjsK-不同敷設(shè)條件下的修正系數(shù)（查電纜手冊）I-標準敷設(shè)條件（空氣溫度25℃，土壤溫度15℃）的導(dǎo)線持續(xù)允許電流（查電纜手冊）Ijs-最大計算負荷電流（2）按電壓損失選擇導(dǎo)線：此方法小型局所不涉及（3）按機械強度選擇導(dǎo)線：（查電纜手冊）第18頁（4）經(jīng)驗計算適用于單條長度不超過200米交流電纜10下乘5，100上乖2，10上~25下乖4，25上~100下乖3裸線明敷電源導(dǎo)線承載電流=計算值+計算值*50%鋼管暗敷電源導(dǎo)線承載電流=計算值*90%PVC管暗敷電源導(dǎo)線承載電流=計算值*80%例：16mm電源導(dǎo)線在三種情況下的承載電流值16mm電源導(dǎo)線承載電流計算值=16*4=64A裸線明敷時的承載電流值=64+64*50%=96A在鋼管中暗敷時的承載電流值=64*90%=57A在PVC管中暗敷時的承載電流值=64*80%=51A第19頁5、直流電纜導(dǎo)線截面積計算(1)直流供電回路計算導(dǎo)線截面·電流矩法S=IL/γΔUS-導(dǎo)體截面I-流過導(dǎo)體電流L-導(dǎo)體回路長度γ-導(dǎo)體電導(dǎo)率ΔU-導(dǎo)體電壓降·固定電壓分配法把直流供電系統(tǒng)全程勻許壓降的數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗分配到各個壓降段落，再計算各段導(dǎo)體截面。第20頁-48V全程各段分配情況表（經(jīng)驗值）電池放電門限電壓電池-電源電源電源-分配屏分配屏分配屏-設(shè)備備注0.50.31.10.31全程允許電壓降為3.2V43.242.742.441.34140設(shè)備要求最低電壓40V0.50.31.10.30.5全程允許電壓降為2.7V43.242.742.441.34140.5設(shè)備要求最低電壓40.5V(2)直流導(dǎo)線截面積及數(shù)量的選擇依據(jù)計算結(jié)果并參照導(dǎo)線截面積標稱值取定最終選擇導(dǎo)線截面積。其中開關(guān)電源至電池的導(dǎo)線截面積不得小于70平方毫米，大型局選擇該部分導(dǎo)線截面積適當增加，這部分電壓降的減少有利于負荷導(dǎo)線截面積的選擇和纜線布放。開關(guān)電源至直流配電柜（或列頭柜）的導(dǎo)線建議采用2正2負、2正3負方式配置電源線。當截面積計算值大于120平方毫米時建議采2線方式配置，易于施工、保障安全。常用電力電纜線截面積標稱值：4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240第21頁

通信電源技術(shù)交流六、UPS供電系統(tǒng)第22頁1、北京市電信公司委托北京市電信規(guī)劃設(shè)計院進行同仁醫(yī)院東區(qū)交換網(wǎng)工程設(shè)計。業(yè)務(wù)需求為1000門模塊局交換機（見項目建議書）。2、各專業(yè)用電量及使用要求（1）通信專業(yè)用電量交換設(shè)備=1000門*1W/門=1000W（交換機按1W/門計列）交換測量臺：500W傳輸設(shè)備：ALCATEL1640FOX按150WADSL設(shè)備=1000線*20%*2W/線=400W（ADSL按2W/線計列）通信設(shè)備總用電量為2050W，拆合交流用電量約為3kW（2）照明用電量：2000W插座用電量：2000W空調(diào)用電量消防用電量：1000W建筑總用電量為第23頁3、交流供電系統(tǒng)容量的確定根據(jù)各專業(yè)提出的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)其通信設(shè)備總用電量為3kW，建筑總用電量為15kW。同仁醫(yī)院模塊局總交流用電量為18kW（電流為36A）。使用的交流電源要求從局房供方的配電室的交流屏引出，設(shè)計要求上一級開關(guān)的斷開容量不小于100A（可選擇63A），其脫扣器整定電流為100A（可選擇63A）；交流引入電纜規(guī)格為ZR-1KV-3x35+2x16,由建筑低壓配電專用回路引來，在機房內(nèi)預(yù)留10米。第24頁4、蓄電池容量計算方法蓄電池容量：Q≥KIT／［1＋α（t－25）］≈604(Ah)其中:Q—蓄電池容量(Ah)；K—安全系數(shù)1.25；=2050W/43.2V=47A；T—放電小時數(shù)8h；—放電容量系數(shù)，詳見下表；t—實際電池所在地最低環(huán)境溫度數(shù)值，取15C—電池溫度系數(shù)(1／C)，當10＞放電小時率1時，取0.008。根據(jù)以上計算，本工程配置300Ah閥控式密封鉛酸蓄電池2組。蓄電池組設(shè)置兩組并聯(lián)，每組蓄電池24只。第25頁5、高頻開關(guān)電源容量計算方法電源系統(tǒng)整流模塊根據(jù)N+1冗余配置原則，主用整流模塊數(shù)量N由以下公式計算：N=(Iload1+Iload2+Ibatt)/Irec其中:Iload1—原通信設(shè)備實際用電電流之和=0；Iload2—新增通信設(shè)備負荷電流值=2050W/52.8V=39A；Ibatt—蓄電池組充電電流=0.1C=60A；Irec—單個整流模塊的容量為50A。經(jīng)計算本工程采用50A電源整流模塊3塊（實際設(shè)計時要配置4塊）。第26頁6、交流電纜導(dǎo)線的選擇交流配電箱至開關(guān)電源的電纜規(guī)格為ZR-1KV-3x25+2x167、直流電纜導(dǎo)線的選擇（1）開關(guān)電源至蓄電池：采用4條RVVZ1*95平方毫米電力電纜（2）開關(guān)電源至華為交換機配套直流配電箱：采用3條RVVZ1*50平方毫米電力電纜（3）地線匯集排至地線扁鋼：采用1條RVVZ1*95平方毫米電力電纜（4）開關(guān)電源至地線匯集排：采用1條RVVZ1*95平方毫米電力電纜第27頁8、電源設(shè)計注意事項（1）交流配電箱下檐距地面1200~1500mm。市電引入380V電力電纜線要在金屬槽道內(nèi)布放。（2）開關(guān)電源與其它設(shè)備列間距離1200mm。交流配電箱至開關(guān)電源380V電源線要在金屬槽道內(nèi)布放。（3）蓄電池與設(shè)備間距離1200mm，梁布放也要選擇結(jié)構(gòu)主梁且靠近外墻側(cè)。（4）常用空開的型號選擇NS100/160/250/400/630C65系列：用于普通線路保護電源開關(guān)D65系列：用于電動機保護電源開關(guān)第28頁（5）空開的端子結(jié)構(gòu)5P：用于控制所有相線、中性線及保護地線