电源规划技术培训辅导材料0516

1、湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司通信电源规划技术培训通信电源规划技术培训辅导资料辅导资料湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司咨询中心咨询中心2010年年5月月湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 本辅导资料综合了广东省电信规划设计院、北本辅导资料综合了广东省电信规划设计院、北京市通信规划设计院、江苏省邮电规划设计院、河京市通信规划设计院、江苏省邮电规划设计院、河北电信咨询设计公司、中国通信建设设计院等相关北电信咨询设计公司、中国通信建设设计院等相关单位的通信电源勘察设计培训资料，在此一并感谢。单位的通信电源勘察设计培训资料，在此一

2、并感谢。尽管热情有余，但是水平不够，存在内容不齐尽管热情有余，但是水平不够，存在内容不齐或重复累赘之处。请各位同志注意控制传播范围，或重复累赘之处。请各位同志注意控制传播范围，好好学习，轻松向上！好好学习，轻松向上！湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第一讲基础知识第一讲基础知识第二讲集中供电方式电源系统第二讲集中供电方式电源系统第三讲分散供电方式电源系统第三讲分散供电方式电源系统第四讲通信配电第四讲通信配电第五讲第五讲UPS第六讲蓄电池第六讲蓄电池第七讲动力环境监控系统第七讲动力环境监控系统第八讲通信电源设计实务第八讲通信电源设计实务湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电

3、规划设计院有限公司第一讲基 础 知 识湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 电路：是电流流过的路径，由电源、负载、导线、控电路：是电流流过的路径，由电源、负载、导线、控 制保护设备组成。制保护设备组成。 负载：负载：就是用电设备，它的作用是将电能转换成其他就是用电设备，它的作用是将电能转换成其他 形式的能量。形式的能量。 导线：导线：是由金属良导体制成，它的作用是将是由金属良导体制成，它的作用是将电源、负电源、负 载、控制设备、保护设备等连接成一个整体构载、控制设备、保护设备等连接成一个整体构 成电路。成电路。 电源：电源：是一种不断的把其他形式的能量转化为电能的是一种不断

4、的把其他形式的能量转化为电能的 装置。装置。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 电路中的控制、保护设备是控制电路的通断、电路中的控制、保护设备是控制电路的通断、防止电路的过载、短路的设备，包括各种开关、接防止电路的过载、短路的设备，包括各种开关、接触器、熔断器等。触器、熔断器等。断路断路：就是闭合电路的某一部分断开，电流不能导：就是闭合电路的某一部分断开，电流不能导 通的状态，也称为断路状态。发生断路后，通的状态，也称为断路状态。发生断路后， 电气设备便不能工作，运行中的设备陷于停电气设备便不能工作，运行中的设备陷于停 顿状态或异常状态。顿状态或异常状态。短路短路：就是由

5、电源通向用电设备（也称负载）的导线：就是由电源通向用电设备（也称负载）的导线不经不经 过负载（或负载为零）而相互直接连通的状态，过负载（或负载为零）而相互直接连通的状态，也称为短路状态。也称为短路状态。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 过载过载：就是实际负荷电流大于线路或设备的额定电流，：就是实际负荷电流大于线路或设备的额定电流， 过载会造成线路和设备的温度过高、绝缘加速老过载会造成线路和设备的温度过高、绝缘加速老 化、使用寿命缩短，如果长时间过载，会造成设化、使用寿命缩短，如果长时间过载，会造成设 备损坏，甚至引起火灾和爆炸等重大事故。备损坏，甚至引起火灾和爆炸等重大

6、事故。低电压低电压或或电压过低电压过低，就是线路电压低于设备额定电压。，就是线路电压低于设备额定电压。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 交流电交流电 通信局站所用的交流电，主要来源于发电厂。发电厂通信局站所用的交流电，主要来源于发电厂。发电厂发出来的交流电发出来的交流电 经过变压器把电压升高，电压升高后就可经过变压器把电压升高，电压升高后就可减少输电线路的损失，因而输送的功率和输送的距离都可减少输电线路的损失，因而输送的功率和输送的距离都可以大大增加。目前输电线路大都采用交流高压、三相三线以大大增加。目前输电线路大都采用交流高压、三相三线制方式。制方式。 通信局站设有

7、降压变压器将高压降为通信局站设有降压变压器将高压降为380V/220V，配，配电方式一般采用三相四线制。三相以电方式一般采用三相四线制。三相以黄、绿、红黄、绿、红三种颜色三种颜色标志标志A、B、C三相电源三相电源。交流电的电压、电流等的大小和方向都随时间作交流电的电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化。周期性变化。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司交流电的考核指标交流电的考核指标: :幅值、频率、波形幅值、频率、波形常用的电压等级常用的电压等级(kV)(kV)0.23, 0.4, 3, 6, 10, 0.23, 0.4, 3, 6, 10, 35, 11035, 1

8、10YD/T1050-2000YD/T1050-2000通信局（站）电源系通信局（站）电源系统总技术要求统总技术要求规定：规定：1 1、标称电压：、标称电压：220/380V220/380V；频率：；频率：50Hz50Hz2 2、 幅值：幅值：+5%+5%，-10%-10%；+10%+10%，-15%-15%3 3、频率：、频率：+/-4%+/-4%4 4、波形：正弦畸变率、波形：正弦畸变率5%5%1、交流基础电源质量（1）通信设备用交流电供电时，电压允许变动范围为：额定电压值的+5%-10%，即相电压231V198V、线电压399V342V。（2）通信电源设备及重要建筑用电设备用交流电供电时

9、电压允许变动范围为：额定电压值的+10%-15%，即相电压242V187V、线电压418V323V。当市电供电电压不能满足上述规定时，应采用调压或稳压设备来满足电压允许变动范围的要求。（3）交流电的频率允许变动范围为额定值的4%，即48Hz52Hz；电压波形正弦畸变率*应不大于5%。（4）功率因数值要求：应根据供用电规则的要求安装无功功率补偿装置。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 直流电直流电直流电的电压、电流等的大小和方向不随时间变化。直流电的电压、电流等的大小和方向不随时间变化。通信供电系统的基础电压为通信供电系统的基础电压为- 48V，这种，这种“”型基础电型基础

10、电压是指电源正馈电线接地，作为参考电位零伏，负馈压是指电源正馈电线接地，作为参考电位零伏，负馈电线装接熔断器后，与负载连接。电线装接熔断器后，与负载连接。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司直流供电系统的电压等级：直流供电系统的电压等级：3 3，5 5，1212，13.813.8，2424，4848，6060440440，15001500电信系统最常用电压：电信系统最常用电压：-24V-24V，-48V-48V，-60V-60V 直流电流额定值等级：直流电流额定值等级：5050、100100、200200、400400、800800、16001600、20002000、25

11、002500整流器额定电流等级：整流器额定电流等级：2 2、5 5、1010、2020、2525、（、（3030）、）、4040、5050、8080、100100、200200额定电压允许变动范围：额定电压允许变动范围：-40-40-57V-57V直流基础电源质量（1）-48V电源允许电压变动范围为：-40V-57V。（2）高频开关整流器的输出电压应自动稳定，其稳压精度达到0.6%。（3）杂音电压湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司电压电压(+24VDC/-48VDC/220VAC/380VAC) (+24VDC/-48VDC/220VAC/380VAC) 电流电流(A)(

12、A)功率功率/ /电压电压(DC)(DC)，有功，有功/ / cos/660V(cos/660V(或或220V)220V)功率功率( (有功有功W/W/无功无功varvar/ /视在视在VA,VA,三者为直角三角三者为直角三角形关系形关系, ,视在功率为斜边视在功率为斜边) )功率因数功率因数(cos(cos, , 为有功和视在的夹角为有功和视在的夹角) )效率效率( (输出输出/ /输入输入) )安时安时(Ah,(Ah,电池容量电池容量) )：一般指：一般指1010小时放电率的容小时放电率的容量，量，1000Ah1000Ah指在指在100A100A放电电流下放电放电电流下放电1010小时小时

13、湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第二讲集中供电方式电源系统湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司集中供电方式电源系统组成变电站变电站市电市电市市电电油油机机转转换换屏屏整流器整流器直流直流配电屏配电屏不间断不间断电源设备电源设备蓄电池DC/ACDC/ACDC/DCDC/DC机架机架电源电源通通信信设设备备通信用通信用空调空调交交流流配配电电屏屏低低压压配配电电屏屏备用发备用发电机组电机组移动电站移动电站保证建保证建筑负荷筑负荷一般建一般建筑负荷筑负荷监控监控接地接地AC 380V(b)AC 380V(b)DC-48V(a)DC-48V(a)(a)(a)

14、(a)(a)AC 380V(b)AC 380V(b)AC 220/380V(b)AC 220/380V(b)AC 220/380V(a)AC 220/380V(a)220/380V(b)220/380V(b)AC 220/380V(c)AC 220/380V(c)(a)不间断(a)不间断(b)可短时间中断(b)可短时间中断(c)允许中断(c)允许中断湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司交流供电系统 （1）主用交流电源 主用交流电源为市电，主要从高压电网引入。 （2）专用变电站：包括高压开关柜和降压电力变压器。 高压开关柜：引入10kV高压市电等 降压电力变压器 a.作用：把

15、三相10kV高压变成220V/380V低压。 b.使用类型：一般采用油浸式变压器，如在主楼内安装，应选用干式变压器。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 市电交流供电系统 市电类别划分通信所需的交流电源宜利用市电作为主用电源.根据通信局站所在地区的市电条件线路引入方式及运行状态,将市电分为四类一类市电供电是从两个可靠的独立电源各自引入一路供电线一类市电供电是从两个可靠的独立电源各自引入一路供电线.该两路电源该两路电源不应同时出现检修停电不应同时出现检修停电,平均每月次数不应大于平均每月次数不应大于1次次,平均每次故障时间不应平均每次故障时间不应大于大于0.5h.湖南省邮电

16、规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 市电交流供电系统二类市电供电二类市电供电（a）从两个以上的独立电源构成的稳定可靠的环形网上引入一路供电线）从两个以上的独立电源构成的稳定可靠的环形网上引入一路供电线.（b）从一个稳定可靠的电源或从稳定可靠的输电线路上引入一路供电线）从一个稳定可靠的电源或从稳定可靠的输电线路上引入一路供电线.二类市电平均每月次数不大于二类市电平均每月次数不大于3.5次次,平均每次故障时间不应大于平均每次故障时间不应大于6h.湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司交流基础电源供电方式交流基础电源供电方式三类市电供电方式三类市电供电方式 三类市电供电

17、方式为从一个电源引入一路供电线的供电方式。三类市电供电方式为从一个电源引入一路供电线的供电方式。 三类市电供电方式的不可用度指标：平均月市电故障三类市电供电方式的不可用度指标：平均月市电故障4.5 次，平均次，平均每次市电故障持续时间应每次市电故障持续时间应8h，湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司交流基础电源供电方式交流基础电源供电方式四类市电供电方式四类市电供电方式 四类市电供电应符合下列条件之一的要求：四类市电供电应符合下列条件之一的要求： a. 由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到第三类市

18、电供电要求，到第三类市电供电要求， b. 有季节性长时间停电或无市电可用。有季节性长时间停电或无市电可用。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司配线方式（供电方式） 三相五线制（即TN-S系统）配线方式，如下图：湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司三相五线制 相线（A、B、C）：三根 中线（零线）N：有电流流过，保证负载三相电压平衡。 保护地线PE：无流零线，保证人身和设备的安全。 颜色规定：相线为U相（A相）黄色、V相（B相）绿色、W相（C相）红色，零线为黑色，保护地线为黄、绿双色。 注意事项：严禁在零线和保护地线中加装开关或熔断器；严禁采用零线作为保护

19、地线。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司备用发电机组或移动电站 作用：当市电停电时，用它向交流配电屏和保证建筑负荷等供给220V/380V交流电。组成：备用发电机组主要采用柴油发电机组。由柴油机和发电机组成。 发电机组和市电交流供电系统连线要求 需要注意，备用发电机组三相电压的相序，在交流供电系统的线位上必须与市电三相电压的相序一致；备用发电机组的零线和保护地线，必须与市电的零线和保护地线分别可靠地连接。否则，会引起用电设备工作异常，甚至可能损坏设备。假如发现相序接错，将接备用发电机组输出端的三根相线中任意两根对调，即可纠正。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划

20、设计院有限公司配电屏等（4）、市电油机转换屏作用：为交流配电屏和保证建筑负荷供电；完成市电供电或备用发电机组供电的自动或手动切换。保证建筑负荷是指通信用空调设备、保证照明、消防电梯和消防水泵等。（5）、低压配电屏作用：对一般建筑负荷进行市电供电的分配、通断控制、监测和保护。一般建筑负荷是指一般空调、一般照明以及其他备用发电机组不保证的负荷。（6）、交流配电屏主要作用是对各高频开关整流器、交流不间断电源设备（UPS）等进行供电的分配、通断控制、监测、告警和保护。 （7）、交流不间断电源设备（UPS） 作用：为交流供电设备提供不间断的交流电源。组成： UPS由整流器、蓄电池组、逆变器和静态开关等部

21、分组成，湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司直流供电系统 直流供电系统由整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路组成。直流供电系统向各种通信设备和逆变器等提供直流不间断电源。 （1）、整流器 作用：它将低压交流电变成所需直流电。 类型及特点 晶闸管整流器（相控整流器）：体积大、重量重、效率和功率因数较低、噪音大、智能化程度低。 高频开关整流器：具有小型、轻量、高效率、高功率因数、高可靠性、无可闻噪音以及智能化程度高、可以远程监控、无人值守或少人值守等优点。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司蓄电池 蓄电池的运行有充放电、半浮充和全浮充三种工作方式。全

22、浮充工作方式，如下图湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司蓄电池 交流电正常时，整流器供给全部负载电流，并对蓄电池组进行补充充电，使蓄电池组保持电量充足，此时蓄电池组仅起平滑滤波作用；当交流电源中断、整流器停止工作时，蓄电池组放电供给负载电流；当交流电源恢复、整流器投入工作时，又由整流器供给全部负载电流，同时它以稳压限流方式对蓄电池组进行低电压恒压充电。为了保证直流电源不间断，蓄电池组是必不可少的。 全浮充工作方式中的蓄电池作用 交流电正常时，蓄电池组起平滑滤波作用；交流电源中断，蓄电池组放电供给负载电流。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司直流配电屏 作

23、用：它把整流器的输出、蓄电池组和负载连接起来，构成全浮充工作方式的直流不间断电源供电系统，并对直流供电进行分配、通断控制、监测、告警和保护。 直流配电屏类型（按照配电方式不同分类）：低阻配电和高阻配电 低阻配电：馈电线截面积应足够大，线路电阻小，线路压降小，损耗小，但负载短路电流大，易引起直流电压跌落等。 高阻配电：馈电线截面积小，线路电阻大（一般取45m），线路压降大，损耗大，但负载短路电流小，直流电压跌落小等。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司接地系统 （1）、接地的必要性 为了保证通信质量、系统正常运行并确保设备与人身安全。 （2）、接地分类 按照功能分：工作接地、

24、交流工作接地）、保护接地和防雷接地。 按照接地方式分：分设接地和联合接地。 （3）、联合接地系统组成 由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线4部分组成。 （4）、通信局（站）联合接地方式的接地电阻值要求 表11 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司集中监控系统 集中监控系统对各个独立的通信电源系统和系统内各个设备进行遥测、遥信、遥控，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障并通知人员处理，从而实现通信电源的少人或无人值守、集中维护管理。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第三讲 分散供电方式电源系统湖南省邮电规划设计院有限公司湖南

25、省邮电规划设计院有限公司分散供电方式电源系统的组成1、分散供电方式电源系统的组成方框示意图湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司分散供电方式和集中供电方式比较 集中供电方式：设备集中，便于维护；但直流馈线线路长，压降大，线路损耗大；且易出现全局通信中断，可靠性差。 分散供电方式：直流供电系统分散，交流供电系统集中；直流馈线线路短，压降小，线路损耗小；不易出现全局通信中断，可靠性高；但设备分散，不便于维护。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司混合供电方式电源系统的组成 光缆中继站和微波无人值守中继站，可采用交流电源和太阳电池方阵（或风力发电机）相结合的混合供

26、电方式电源系统。如下图。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司一体化供电方式电源系统的组成 一体化供电方式，即通信设备和电源设备组合在同一个机架内，由交流电源供电。电源设备包括：整流模块、交直流配电装置、蓄电池组和监控单元。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第四讲 通信配电湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司交流高压供电系统 交流供电系统又可细分为交流高压供电系统和交流低压供电系统。 交流高压供电系统的组成 高压交流输、配电原理 （1）市电：由国家电力网供给的交流电称为市电。 （2）常用的输、配电方式：交流、高压、三相三线制 通信局（

27、站）交流高压供电系统一般由市电引入线路和专用变电站组成。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司市电的引入 （1）市电分类 市电的供给分为一、二、三、四共四类市电。 （2）两路高压供电系统运行方案 一路主用一路备用。 两路市电互为主、备用。 两路市电分段地同时向负荷供电。 （3）一路高压引方案 高压侧加装跌落式熔断器的引入方案。 高压侧加装负荷开关及熔断器的引入方案。 高压侧加装隔离开关和断路器的引入方案。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司专用变电站 专用变电站包括高压开关柜和降压电力变压器，专用变电站根据用电量的不同，分为小型变电站和大、中型变电站。 （

28、1）小型变电站 小型变电站一般由市电引入线路、操作开关、避雷器和变压器组成。 操作开关包括跌落式熔断器、带熔断器的负荷开关、油断路器、高压负荷开关等。具体采用何种操作开关或开关组合，可与当地供电部门协商确定。 （2）大、中型变电站 大、中型变电站一般是室内式的，由市电引入线路、高压开关柜、一台或多台变压器组成。适用于大区中心、通信枢纽局、国际卫星地面站和5万门以上市话局。 大、中型变电站一般采用一路或两路专线引入市电，经过高压开关柜接入供电母线，供电母线多采用单母线树干式接线方式供电给一台或多台变压器。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司高压变、配电设备简介 通信局（站）常

29、用的高压变、配电设备主要包括高压开关柜和电力变压器。 1、电力变压器的种类 通信局（站）常用的变压器为降压变压器，它把三相三线制10kV高压变成三相五线制220V/380V低压。又称配电变压器，可根据不同方式进行分类。 （1）按相数分：可分单相和三相。 （2）按容量分：有100kVA、126kVA、160kVA等， （3）按调压方式分：可分为有载调压和无载调压。一般采用无载调压变压器，当供电电压超出允许变化范围时选用有载调压器。 （4）按绕组类型分：可分为双绕组、三绕组和自耦变压器。 （5）按冷却方式分：可分为干式、油浸式和充气式变压器。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司

30、高压开关柜 （1）类型：固定式和车载式两大类，在通信局（站）中一般采用固定式。 （2）作用：保护本局的设备和配电线路，防止雷电侵入或本局的故障波及到外线设备，对本局的交流用电进行监测和控制。 （3）组成：有高压隔离开关、高压真空断路器（或油断路器）、高压熔断器、高压用互感器和避雷器等元器件。 （4）维护要点 “五防”：防止误跳、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线闭合隔离开关（停电检修时相线上均应接地线，闭合隔离开关前应将挂接的地线去掉）；防止人员误入带电间隔。 停电检修：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。湖南省邮电规划设计院有限

31、公司湖南省邮电规划设计院有限公司低压交流供电系统 低压交流供电系统一般由主用低压市电、备用发电机组或移动电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏、交流不间断电源设备（UPS）以及相关的配电线路组成。低压交流供电系统一般采用集中供电。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司低压交流配电1、常用的交流电源种类：交流市电电源、备用发电机组或移动电站提供的自备交流电源和交流不间断电源（UPS）。2、小型的通信局（站）的低压交流供电系统：配电箱电源柜结构。3、大中型的通信局（站）的低压交流供电系统有专门的配电房，配电房中主要安装切换屏、低压配电屏、无功功率补偿屏等配电设备。（1）切换

32、屏切换屏的主要功能是对两路或两路以上的交流电源进行切换。高压侧切换一般是在高压开关柜内通过操作油断路器进行的。低压侧切换由专门的切换屏（例如市电油机转换屏）来完成，切换方式分手动和自动，手动切换一般采用三刀双投闸刀开关，自动切换一般采用交流接触器。 （2）低压配电屏低压配电屏分动力屏和照明屏（3）无功功率补偿屏无功功率补偿屏的主要功用是对交流供电系统进行无功功率补偿，以提高功率因数。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司交流供电指标及测量 1、交流基础电源电压交流基础电源电压为220/380V，电压允许变动范围为额定电压值的+5%10%或+10%15%。用万用表或电压表测量

33、。2、供电频率标称频率为50Hz，允许变化范围为4852Hz。用频率计等测量。3、三相电压不平衡度三相电压不平衡的程度用三相电压不平衡度（u）来衡量，要求u4%。4、电压波形正弦畸变率要求电压波形正弦畸变率5%。可用失真度测试仪或电力谐波分析仪测量。5、功率因数通信局（站）变压器容量低于100kVA的，功率因数应0.85；变压器容量大于100kVA的，功率因数应0.9。功率因数分即时功率因数和平均功率因数。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司直流配电 直流供电系统由整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路组成。直流供电系统可分为集中式供电系统、分散式供电系统和混合式供电

34、系统等类型。 1、直流配电屏功能 是直流供电系统中的枢纽，它把整流器、蓄电池组和负载连接起来，构成全浮充工作方式的直流不间断电源供电系统，并对直流电源进行用电分配、通断控制、监测、告警和保护。 2、直流配电屏结构形式 根据直流电流大小分为单柜或者多柜形式。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司直流配电性能要求 不同厂家生产的直流配电屏，主电路大同小异，一般都能满足以下技术要求； （）直流屏主电路应能接入两组蓄电池，接入蓄电池的回路中应装有熔断器，当一组不能工作时，另一组应能正常工作。 （）直流屏的总输出、200A以上的负载分路、电池回路应分别装有霍尔器件或分流器，用于总输出

35、电流、负载分路电流和蓄电池充放电电流的信号采集。上述模拟量信号应能转变为数字信号，一方面用于显示电流，另一方面供监控模块采集。 （）直流屏在额定负荷时，屏内放电回路电压降应500mv。 （）同一种电压、同型号的直流屏应能并联工作。 （）直流屏应具有过压、过流保护和过压、欠压、熔断器熔断告警等功能。告警信号能供监控模块采集。出现告警时应能产生声、光信号。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第五讲 UPS湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 定义：定义：UPS是连接在负载和市电之间一种电是连接在负载和市电之间一种电源设备，它的功能是保证向负载提供持续不源设备

36、，它的功能是保证向负载提供持续不间断高质量的交流电源间断高质量的交流电源 原理：原理：AC-DC-AC，输出的交流电更干净，输出的交流电更干净 作用：无间断切换、电压变换作用：无间断切换、电压变换(稳压稳压)、频率变、频率变换换(稳频稳频/滤波滤波)、提供一定后备时间、提供一定后备时间 按按工作方式分：在线式和后备式工作方式分：在线式和后备式 并机方式一般为双机冗余功率均分热备份并机方式一般为双机冗余功率均分热备份 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司9 91 1、UPSUPS系统基础知识系统基础知识 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 UPS输入屏：

37、输入屏：1路输入，若干路输出，不同电路输入，若干路输出，不同电源厂家连接不同：源厂家连接不同：1）、）、2台主机旁路在内部台主机旁路在内部并联；并联；2）、每台主机主输入和旁路在内部并）、每台主机主输入和旁路在内部并联；联；3）、每台主机需要主、旁）、每台主机需要主、旁2路输入路输入 主机：主机：2台或台或2台以上台以上 电池柜电池柜(架架)：电池单体：电池单体12V，根据不同厂家逆，根据不同厂家逆变器电压范围不同，每组电池数量不同，一变器电压范围不同，每组电池数量不同，一般般30或或32只单体串连，电压为只单体串连，电压为360V或或384V 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院

38、有限公司 旁路开关柜：旁路开关柜：大容量大容量UPS配置配置(120kVA以上以上) 电池开关柜：电池开关柜：不一定有，电池开关有可能装在不一定有，电池开关有可能装在电池柜内电池柜内 UPS输出屏输出屏：根据配电需求配置，小容量：根据配电需求配置，小容量UPS可以和可以和UPS输入屏合成输入屏合成1个屏个屏 交流列柜：与通信设备放一列，一般双路输入，交流列柜：与通信设备放一列，一般双路输入，根据配电需求配置根据配电需求配置3060路小容量单相空开，路小容量单相空开，输出开关分配注意三相平衡输出开关分配注意三相平衡 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司电池组1电池组2双机并联

39、功率均分系统图双机并联功率均分系统图静态旁路维修旁路整流器逆变器静态开关静态旁路整流器逆变器维修旁路UPS 2UPS 1静态开关UPS输入输出屏63A/3P开关电池开关箱注：电池开关箱内二组蓄电池间装一个转换开关，当市电停电而一台UPS主机出现故障时，可将两组蓄电池并联向一台UPS主机供电，保证后备时间达到设计要求。UPS输入输出屏63A/3P开关UPS输入输出屏63A/3P开关UPS输入输出屏63A/3P开关湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 最大输出功率为二倍单机容量（一般情况下，只允许最大输出功率为二倍单机容量（一般情况下，只允许使用单机容量），正常情况下两台使用单

40、机容量），正常情况下两台UPS各分担各分担50负负荷荷 缺点：当负载功率超出备份系统允许范围即单机容量缺点：当负载功率超出备份系统允许范围即单机容量时，系统不限制、不报警，让负载在没有备份的系统时，系统不限制、不报警，让负载在没有备份的系统中继续运行中继续运行 优点：优点：两台机均可以直接与市电取得同步，可确保转两台机均可以直接与市电取得同步，可确保转换旁路同步转换；对瞬间过载适应能力强；最大输出换旁路同步转换；对瞬间过载适应能力强；最大输出容量可达二倍单机容量（此时无备用容量）容量可达二倍单机容量（此时无备用容量）湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第六讲 阀控式密封铅酸

41、蓄电池湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司概 述 蓄电池在通信系统中的作用 1、在直流供电系统中作用 蓄电池与整流器并联组合为浮充供电系统：整流器正常输出时蓄电池荷电待用，可起到平滑滤波的作用，降低整流器输出杂音，提高供电质量；当整流器故障或交流电中断时，蓄电池对负载供电，确保供电不中断。 2、在交流不间断电源系统（UPS）中的作用 蓄电池是不可缺少的后备电源，交流输入中断时，逆变器将蓄电池提供的直流电逆变为交流电给负载供电。 3、，蓄电池还被用作中小型油机发电机组的起动电源等。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司蓄电池的分类与型号 1、分类 （1）、按

42、所使用的电解质分：碱蓄电池、酸蓄电池（铅酸蓄电池）。 （2）、按蓄电池使用环境不同分：移动型、固定型。 （3）、按电池槽结构分：半密封式和密封式；半密封式有防酸隔爆式和消氢式，密封式分为全密封式和阀控式。 （4）、依据电解液数量分：贫液式、富液式。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司型号命名 根据通信用阀控式密封铅酸蓄电池的规定，命名方法如下图： 额定容量 蓄电池型号 单体电池个数 例：GFM1000 为额定电压2V、额定容量1000Ah的固定型(G)阀控式(F)密封(M)蓄电池。 3Q240 为3只单体电池、额定电压6V、额定容量240Ah的起动(Q)电池。湖南省邮电规划

43、设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司阀控式密封铅酸蓄电池的定义及结构 阀控式密封铅酸蓄电池的定义 正常使用时保持气密和液密状态，当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体；当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池内 部；在使用寿命期间不用补加电解液和水。 2、VRLA电池的结构特点（1）负极容量相对于正极容量过剩，使其具有吸附氧气并将其化合成水的功能，以抑制氢氧气体的发生速率。在使用寿命期间不用补加电解液和水。（2）固定电解液 。可以在不同位置安装，一般为水平和竖直。（3）改进板栅材料 采用无锑（或低锑）铅钙合金制作正极板栅，以提高抗腐蚀能力。采用铅钙合金制

44、作负极板，以提高析氢过电位。（4）电池盖上装设单向节流阀，且有防酸雾垫，在使用期间，没有腐蚀气体泄出，蓄电池组可以和设备安装在同一个房间。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司VRLA电池的结构组成 如下图湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司VRLA电池的结构组成 （1）、正、负极板组 正极板活性物质：多孔性二氧化铅（PbO2） 负极板活性物质：绒状铅 （2）电解液 种类：稀硫酸溶液、硫酸硅胶 作用 浸润正负极板上的活性物质，并形成导电粒子，且在有电流状态参与电极反应。 （3）隔膜 （材料为：超细玻璃纤维（AGM） 特点 具有高吸附电解夜的能力；高孔率；

45、低电阻及化学稳定性好等 作用 防止正负极板短路；阻挡杂质离子的扩散；贮存电解液；以及提供氧气由正极扩散到负极的通道。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司VRLA电池的结构组成 （4）电池槽 作用 电池槽由槽壳、槽盖所组成，用于盛装正负极板组、电解液及附件等。 材料特点 阻燃性 单向阀作用 用于泄放高压盈余气体，以避免电池槽发生炸裂。 接线端子 有正、负接线端子；由铅合金或铜铸造，并有螺纹，便使用时与外电路相连。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司VRLA电池的基本原理 1、电动势的产生 （1）电动势的产生原理 （2）电动势经验公式 蓄电池开路时正、负极之

46、间的电位差，就是蓄电池的电动势E。 （3）电动势标称值：2V0.85(15)Edc湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司铅酸蓄电池的电化学反应原理 （1）总电化学反应式 PbO2 + 2H2SO4 + Pb 放 电 PbSO4 + 2H2O + PbSO4 充 电 （2）特点 放电是蓄电池将储存的化学能转换为电能向外电路输出的过程。放电时，正负极板的活性物质不断转换为硫酸铅（PbSO4），由于PbSO4导电性差，所以，放电时，电池内阻增加；另外，硫酸不断被消耗，同时生成水，因此电解夜比重减小，电池端电压降低。 充电：利用外来直流电源（整流器，其输出的正、负端应分别与蓄电池的正

47、、负极相连。）向蓄电池输送电能，它是放电的逆过程，此时蓄电池将电能转化为化学能储存起来。充电时，正、负极板上的硫酸铅（PbSO4）分别被还原为PbO2和Pb，同时消耗水和生成硫酸，所以，电解夜比重增大，电动势增大。在充电后期，若继续以大电流充电，充电电流将会分解水，生成氢气和氧气。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司VRLA蓄电池的氧循环原理 VRLA蓄电池采用负极活性物质过量设计和隔膜的电解液吸附作用，正极在充电后期产生的氧气通过隔膜扩散到负极，与负极海绵状的铅经过一系列反应后有水生成，使负极处于充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，一方面保证了

48、蓄电池内部压力的安全，同时电池失水量很小，故使用期间不需加水加酸维护。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司VRLA蓄电池的技术指标 1、电动势与工作电压蓄电池正、负极平衡电极电位之差便是蓄电池的电动势，常用E表示，在数值上等于蓄电池达到平衡时的开路电压。蓄电池的工作电压是指电池有电流流过时正、负两极间的端电压，常用U表示。充电时U为蓄电池电动势与蓄电池内压降之和，放电时U为蓄电池电动势与蓄电池内压降之差。2、放电率（1）定义放电率是针对蓄电池放电电流大小而言的，用时间率或电流率表示。（2）放电时间率指在一定放电条件下，放电到终了电压的时间长短。（3）放电电流率是为了比较蓄

49、电池放电电流大小而设立的，通常以10小时率电流为标准，用I10表示。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司放电终止电压（1）定义蓄电池以一定的放电率在25环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终止电压（也称为终了电压），常用Uf表示。（2）放电终止电压取值 终止电压的数值视放电速率和需要而定。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司容量（1）定义蓄电池在一定放电条件下所能放出的电量称为蓄电池的容量，是衡量电池储存电量能力的一个参数，用符号C表示。单位为安培小时，简称安时（Ah）。电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。（2）理论容量（3）

50、额定容量额定容量又称为标称容量，是指在制造电池时，规定电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。固定型铅酸蓄电池是在25时，以10小时率电流放电到终了电压1.8V所能达到的容量为额定容量，用C10表示。10小时率电流为I10=C10/10=0.1C10 移动型铅酸蓄电池是以20Hr容量C20作为额定容量，即在25时，以20小时率的电流放电到终了电压所能达到的容量。(4)、实际容量实际容量是指蓄电池在实际使用条件下所能输出的电量，受使用条件的影响，小于理论容量。在一定温度（t）下恒流放电时它等于放电电流I与放电时间T的乘积，即Ct = IT 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有

51、限公司电池内阻等5、电池内阻电池内阻影响电池工作电压、工作电流和输出能量，内阻越小电池性能越好。6、容量保存率由于电池内杂质的存在，使正极和负极活性物质逐渐被消耗而造成电池容量减小，这种现象称为自放电。蓄电池静置28天后其容量保存率应96，静置90天后其容量保存率应80。 7、大电流放电8、寿命2V系列蓄电池，在环境温度不超过30的情况下，浮充运行寿命应10年。6V以上系列蓄电池的折合浮充寿命应不低于6年。9、防爆性能10、防酸雾性能11、耐过充电性能蓄电池所有活性物质返回到放电前充足电的状态再持续充电称为过充电。按规定要求试验后电池外观应无明显变形及渗液12、电池间连接压降13、蓄电池端压的

52、均衡性湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司浮充电压和均衡充电电压（1）、浮充、浮充电压浮充（浮充充电）为补充自放电损失的电量，使蓄电池保持电量充足的连续小电流充电称为浮充电。浮充电压浮充时所需的充电电压称为浮充电压。浮充时对整流器状态要求自动稳压状态，其稳压精度达到0.6%。浮充电压值蓄电池浮充单体电压为2.202.27V/只（25）。参考值：2.23V/只（25）。温度补偿：温度1，浮充电压 3-4mV/只。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司均充、均充电压 均充 为使蓄电池组中各单体电池性能一致进行的充电称为均衡充电，简称均充。 均充电压 均充时的

53、充电电压称为均衡充电电压。 均充电压值 蓄电池均衡充电单体电压为2.302.35V（25）。参考值：2.35V（25）。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第七讲 动力环境集中监控系统的结构组成湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司动力环境集中监控系统总体结构 典型的三级网络结构 SS(SC)、SU组成二级结构，SC、SS、SU组成三级结构，且二级结构能够平滑过渡到三级结构。其中： SC（Supervision Center）表示监控中心；SS(Supervision Station)表示监控站； SU（Supervision Unit）表示监控单元； S

54、M（Supervision Module）表示监控模块； 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司动力环境集中监控系统的基本组成 动力环境集中监控系统从逻辑上可以划分为数据采集处理系统、传输网络系统和软件系统三部分。 1、数据采集处理系统 （1）、数据采集系统组成：包含SU、SM两部分。 （2）功能：完成端局数据采集、分析等功能。 （3）数据采集方案 典型串行通信的数据采集方案 总线方式数据采集方案 特点：数据采集周期较长，工作速度慢。 要求：接口方式和通信协议相同，地址完全不同。 多串口方式数据采集方案 特点：数据采集周期短，采集速度快。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电

55、规划设计院有限公司传输网络系统（1）监控系统中的通信方式 TCP/IP方式和串行异步通信方式（2）常用通信接口监控系统中常用的接口有RS232、RS422、RS485三种接口方式。RS232串行通信接口结构类型：有DB9、DB25两种形式，均可分为公头（针）和母头（孔）两种结构 。管脚信号定义：重点讲清DB9的2、3、5脚和DB25的2、3、7脚。组网特点：只能实现点到点的通信，数据传输速率为20kbps，传输距离15m，工作方式为全双工方式。 RS422串行通信接口接口端子定义：数据发送端TX+、TX-和数据接收端RX+、RX-。组网特点：工作方式为全双工。能够实现点到多点的通信即构成总线通

56、信方式，通信距离和速率为：通信距离12m, 通信速率10Mbps；通信距离120m, 通信速率1Mbps；通信距离1200m,通信速率100kbps。RS485串行通信接口接口端子定义：RS485是RS422的子集，只需要DATA+（D+）、DATA-（D-）两根线。组网特点：工作方式为半双工方式，能够实现点到多点及多点到多点的通信，其通信距离和通信速率与RS422基本相同。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司数据传输信道动力环境集中监控系统可以采用多种数据传输信道传输数据，最常用的有：公共电话网PSTN(Public Switched Telephone Network)

57、：PSTN提供的传输资源主要有电话线（有拨号电话线和专用电话线两种信道）和PCM线路（E1中继即2M中继）。数字数据网DDN(Digital Data Network)97网或DCN(Data Communication Network)网数字公务信道音频专线等也可以作为动力环境集中监控系统的数据传输信道。（4）传输与组网设备接入设备 用于接入各个终端计算机，如多串口卡等。通信设备 用于承担网络线路上的数据通信功能，如调制解调器Modem,数据端接设备DTU、数据服务单元/通道服务单元（DSU/CSU）等网络交换设备 是用来实现网络互连的设备，用于提供数据交换服务，构建互连网络的主干，如路由器

58、等。3、软件系统动力环境集中监控系统所使用的软件系统包括系统软件和动力环境集中监控应用软件。 湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司动力环境监控系统的组网方案 动力环境监控系统一般采用逐级汇接的三级网络结构。对于不同地区、不同区域，可以在此基础上根据实际情况配置不同网络结构形式。以下几种典型的常用组网方案，供参考： 1、基于DDN网的组网方案； 2、基于E1的组网方案； 3、基于97网的组网方案； 4、基于电话线的组网方案。湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司第八讲 电源设计实务湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司机楼供电系统组成及市电

59、分类高频开关电源系统交流不间断电源系统(UPS)开关和电缆的选型勘查和设计需记录和注意的问题湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司市电分类市电分类：市电类别市电类别月停电次数月停电次数每次故障时间每次故障时间供电回路数供电回路数110.5h独立可靠两路独立可靠两路23.56h可靠一路可靠一路34.58h一路一路4经常昼夜停电、供电无保证经常昼夜停电、供电无保证一路一路湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司配置开关电源的基础数据配置开关电源的基础数据高频开关电源系统的组成高频开关电源系统的组成蓄电池容量计算及配置蓄电池容量计算及配置整流模块容量计算及配置整流模

60、块容量计算及配置交流负荷交流负荷(交流引入交流引入)计算计算常用的开关电源厂家简介常用的开关电源厂家简介配置开关电源系统举例配置开关电源系统举例湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划设计院有限公司 通信局站用的基础电源电压为：48V(极接地),少数移动基站采用24V(极接地) 通信设备受电端子上电压变化范围： 4057V(即20%18.75%) 阀控式密封铅酸蓄电池的： 浮充电压(即整流器工作电压)：2.232.27V/只 再充电或均衡充电电压：2.302.35V/只 0.51小时放电终止电压：1.75V/只 110小时放电终止电压：1.80V/只湖南省邮电规划设计院有限公司湖南省邮电规划