基站动力系统基础培训：配电(第1节)

通信电源

一、通信电源系统概述1.通信对电源提出的要求可靠（设计配置；维护）稳定（交流的正弦畸变率；频率）小型智能高效率2.通信局站电源框图a.直流不间断电源系统组成b.交流不间断电源系统组成总结：两大不间断系统都是靠蓄电池来保证的。3.通信电源发展及趋势

a.设备

整流设备：80年代可控硅整流器高频开关整流器

蓄电池：90年代防酸隔爆电池阀控电池

油机发电机组：60年代手启动70年代自启动80年代微处理器应用90年代后可靠性提高、智能化程度提高

UPS：初期的旋转型60年代初可控硅制成的静止型80年代自关断的巨型功率晶体管90年代绝缘栅双极晶体管（IGBT）…

b.供电方式集中供电方式分散供电方式

c.维护体制

1小时1抄表、24小时有人值守集中监控少人无人值守二、交流供电系统1.高压系统（1）电力系统输配电为何输电电压要升高后输送？减少线路能耗压降、节约有色金属降低线路工程造价配电高压等级为6KV、10KV两种企业配电变压器输出为400V/230V，是考虑了带载时5％的内部压降（2）高压配电方式放射式可靠性高，不受其它用户的干扰，适于一级负荷树干式投资成本低，可靠性较差环状式操作灵活，开环工作（3）局站变电所一次线路方案图（4）常见高压电器a.高压避雷器阀式管式角式

b.高压断路器根据灭弧装置的不同：少油断路器，真空断路器等c.高压隔离开关用于隔离检修，呈明显隔断点不允许带负载操作（无灭弧装置）分闸时：先低压，后高压；先断路器，后隔离开关和闸时：先高压，后低压；先隔离开关，后断路器d.电流互感器、电压互感器

电压互感器

注意：二次线圈不得短路电流互感器注意：二次线圈不得开路2.低压交流系统（1）交流供电原则市电作为主要能源（经济环保）市电原则上应6～10KV高压引入，自备专用变压器（避免其他用户干扰）自备发电机作为备用能源（保证通信可靠）动力、照明分开（便于计费和功率因数补偿）建筑符合分为一般和保证（减少油机容量，提高经济效益）三相五线制或单相三线制供电（2）低压配电设备低压配电屏：受电、计量、控制（转换）、功率因素补偿、动力、照明等等油机发电机组控制屏、市电－油机电转换屏（ATS）（3）常用低压电器自动空气开关：用于不频繁通断电路（DZ系列、DW系列、ABB）常见保护功能：过载保护、短路保护、失压保护等低压熔断器：用于短路保护（常见RTO）参数：额定电流、熔断电流、额定电压、断流能力（4）功率因数有用功PKW无用功QKVar视在功SKVA（a）功率因数低下的危害使供电系统内的电源设备容量不能充分利用；增加了电力网中输电线路上的有功功率的损耗；功率因数过低，还将使线路压降增大，造成负荷端电压下降。PF＝＝＝＝COS（b）提高功率因数的方法提高自然功率因数（提高变压器和电动机的负载率到75～80％，以及选择本身功率因数较高的设备）移相电容器补偿（对于感性线性负载电路，提高cosφ）PFC(对于非线性负载电路，则通过功率因数校正电路将畸变电流波形校正为正弦波，同时迫使它跟踪输入正弦电压相位的变化，提高总功率因数)

（c）相移功率因数补偿方法高压集中补偿低压分散补偿低压成组补偿三、直流供电系统1.供电方式

集中供电相比分散供电的缺点：供电系统可靠性差。传输距离较长，直流馈电线路压降过大，线路能耗大。另外，过长的馈电回路还会影响电源及电路的稳定性。严重影响了通信设备的使用性能，使系统的电磁兼容性（EMC）变差。需按终期容量进行设计。需要达到技术要求的专用电力室和电池室，基建投资和满足相关技术规范的装备投资都很大。需要24小时专人值班维护，维护成本很高。分散供电注意事项必须有可同室安装的阀控电池0.1～1H的电池容量配置2.配电方式低阻配电当某负载发生短路事故将影响其他负载高阻配电

线路电阻为5－10倍电池内阻控制线路损耗为（2％－4％）总功率放电终止电压应提高3.并联浮充方式四、接地与防雷1.概述（1）接地的概念（地；接地）（2）接地系统的组成（3）接地电阻的组成接地引线电阻

接地体电阻

接触电阻

散流电阻（4）影响土壤电阻率的因素土壤性质温度

湿度

密度

化学成分(5)接地中几个电压的概念：

在电气设备碰壳或一相碰地时，电流向接地体的四周流散，在地面呈现不同的电位分布入下图对地电压：离接地体越远越小接触电压：离接地体越远越大（就近接地）。一人同时触及的两点间所呈现的电位差。跨步电压：离接地体越远越小。人的两脚站在带有不同电位的地面上时，两脚间呈现的电位差。2.接地的分类按用途：

工作接地、保护接地、防雷接地按带电性质：交流接地、直流接地（1）交流接地系统a.交流工作接地b.交流保护接地

c.低压交流接地保护方式TNITTTTN-CTN-STN-C-S(2)直流接地系统直流工作接地定义目的正极接地原因直流保护接地一般工作接地和保护接地合而为一，但随着设备高频化的发展，考虑通信的屏蔽、防静电要求提高，有分开的趋势。3.联合接地（1）分设接地的缺点侵入的雷浪涌电流在这些分离的接地之间产生电位差，使装置设备产生过电压。由于外界电磁场干扰日趋增大，无法满足通信的电磁兼容标准的要求。接地装置数量过多，受场地限制易造成接地系统间相互干扰。配线复杂，施工困难。（2）联合接地构成及特点构成：特点：均压4.防雷接地（1）雷击分为：直击雷、感应雷（2）防雷分为：建筑防雷、设备防雷（3）防雷原则等级五、维护测试1.交流参数（1）电压（有效值、峰值、平均值）（2）正弦畸变率(THD-R%)（3）PF：

100KVA以下变压器，>0.85100KVA以上变压器，>0.9（4）三相电压不平衡度

εU=OB/PB=UP/UN×100%项目表示符号单位额定值允许偏差线电压Uab、Ubc、UacV380－15%～＋10％相电压Ua、Ub、UcV220－15%～＋10％零地电压UNGV<1

频率fHz50±2电压失真度δU

<5%

三相不平衡度

<4%

2.温升、压降

（1）温升：设备或器件的温度与周围环境的温度之差称为温升。红外点温仪是测量温升的首选仪器

注意事项：被测试点与仪表的距离不宜太远，并应垂直于测试点表面。仪表与被测试点之间应无干扰的环境。对测试点所得的温度以最大值为依据。

（2）压降a.接头压降的测量接头压降≤3mV/100A(线路电流大于1000A)接头压降≤5mV/100A(线路电流小于1000A)b.直流回路压降的测量直流回路压降是指蓄电池放电时，蓄电池输出端的电压与直流设备受电端的电压之差。分为三个部分的电压降：

蓄电池组的输出端至直流配电屏的输入端

直流配电屏的输入端至直流配电屏的输出端（≤0.5V）

直流配电屏的输出端至用电设备的输入端以上三个部分压降之和应该换算至设计的额定电压及额定电流情况下的压降值，即需要进行恒功率换算。并且要求无论在什么环境温度下，都不应超过3V。3.杂音测量电话衡重杂音电压、宽频杂音电压、离散杂音电压、峰－峰值杂音电压

指标：电话衡重杂音电压：≦2mv宽频杂音电压：3.4KHz～150KHz(≦100mV)150KHz～30MHz(≦30mV)

离散杂音电压：3.4～150KHz(≦5mV)150～200KHz(≦3mV)

200～500KHz(≦2mV)0.5～30MHz(≦1mV)峰－峰值杂音电压：300HZ以下，≦200mV（开关电源）注意事项：机壳悬浮4.整流器测试(1)温压精度：整流模块在实际的工作中，当电网电压在额定值的85%～110%及负载电流在5%～100%额定值的范围内变化时，整流模块应该具有自动稳压功能。

≦1％

（2）均流特性

≦5％

（3）限流性能：防止蓄电池充电电流过大、保护整流模块（0.1C10）(110%Ie)5.电池测量（1）标示电池在电池放电的终了时刻查找单体端电压最低的电池(2只/一组，重点维护)相隔一定时间后应重新确认日常维护中标示电池的特点：浮充时端压偏高、偏低外观（落后电池）（2）端压均匀性

浮充24h稳定后测量极柱根部测量每只电池的端电压与平均值之差应小于50mV（每个电池间的最大差值≤90mV）【例】有四个电池其端电压分别为2.17V、2.18V、2.16V、2.25V，其平均电压为（2.17+2.18+2.16+2.25）÷4=2.19V其最大偏差值为2.25—2.19=60mV>50mV（不合格）但若以每个电池间的最大差值≤90mV为标准时，则2.25－2.16=90mV就为合格值。这表示以平均电压50mV为高标准。

（3）极柱压降直流钳形表、四位半数字万用表，根部测量：①调低整流器输出电压或关掉整流器交流输入，使电池向负载放电。（使得流过极柱之间的电流较大且稳定，便于测量的准确性）②过几分钟，待电池端电压稳定后测得放电电流及每两只电池间的极柱压降③由将测得的极柱压降折算成1h率的极柱压降，然后再与指标要求进行比较。【【例】

有一组48V/500AH的电池组，在对实际负载放电时的电流为125A时，测量每两只电池根部间的连接压降，其最大的一组为4.8mV。试分析极柱压降是否满足要求？

我们知道1h率放电电流,则1h率放电时的极柱压降为：因为=10.6mV>10mV，所以极柱压降不合格。（4）浮、均充电压与TC（TemperatureCompensation）TC:不同的温度,在相同浮充电压情况下浮充电流不同。(周围环境的温度对蓄电池充放电过程这一电化学反应的过程影响非常明显)中心温度：25℃补偿斜率：－72mv/℃/只组

参数规范值GNB南都华达双登灯塔光宇浮充电压2.23~2.28V2.25V/节(54)2.23V/节(53.5)2.25V/节(54)2.25V/节(54)2.25V±1%2.25V/节均充电压2.30~2.35V2.35V(56.4)2.35V/节(56.4)2.35V/节(56.4)2.35V/节(56.4)2.35V/节不需要（5）电池管理

a.市电中断均充参数设定

如：放电容量衡量系数：15％；均充返回电流：10%I10；均充持续时间：10小时；回充百分数设为120％

b.温度补偿功能设定

c.电池测试功能设定

d.低压脱离参数设定

（6）容量测试离线式：离线式全容量测试、离线式核对性容量测试在线式：在线式全容量测试、在线式核对性容量测试、在线式单个电池（标示电池）核对性容量试验法

*全容量测试举例：【例】一电池组额定容量为500AH，按全放电法测电池容量，测得实际放电时电流为73A，此时电池室温度为20，当放电5小时55分钟时，测得一组电池中最低一只电池（标示电池）端电压为1.8Ｖ，

实际放电容量：

查表可得电池组进行的是6小时率的放电，有效放电容量η＝87.6％，环境温度为20℃，

因为514AH>(500AH×80％),所以该组电池的容量合格。*电池离线操作的注意事项

a.一旦交流停电，此时负载电流将全部由其余的在线蓄电池组承担，因此进行离线测量时必须首先测量负载电流，并判断各电池组连接电缆、熔丝能否承受该负载电流。能承受多长时间，该时间段内油机能否成功启动等等。

b.进行1/3容量核对性试验，放电结束电池终止电压可以达到48V（单体电压为2.0V）,停止放电后将该电池组放置一段时间，总电压可以上升到50V。待电池电压稳定后，通过调低整流器输出电压与电池电压偏差小于1V时才将该电池重新投入直流系统。*电池后备时间的估算

如：1000AH，放电电流55A，问可放几小时？

分析：放电电流55A为0.55I10，为20小时放电率，故大致可放电20H

放电率电池有效放电容量（η＝％）放电电流终止电压（V）防酸式阀控式151.455.05.140I101.75261.161.03.055I101.80375.075.02.500I101.80480.079.02.000I101.80583.383.31.660I101.80687.687.61.460I101.80791.791.71.310I101.80894.494.41.180I101.80（1.84）997.497.41.080I101.80（1.84）