MCS3000开关电源日常维护要点

MCS3000系列

高频开关电源日常维护要点

铁通张掖分公司张和平2012年6月1系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试62系统介绍—特点整流模块—高频软开关频率调变技术〔结合谐振与频率调变技术〕整流模块输出额定值—48V/50A或24V/100A最大容量—48V/600A高功率密度〔每层6个整流模块〕3系统介绍—特点高输入功率因素〔PFC>0.99〕,功率校正电路有专利高效率〔额定输出时，48V系统≧91%〕内部通信采用CANBUS通信整流模块采用强制风冷4系统介绍—系统结构DCOUT整流模块整流模块ACINACOUT交流配电整流模块直流配电电池组1电池组2AC1AC2监控单元监控中心电池低压隔离保护负载低压隔离保护5系统介绍—系统结构监控显示屏直流配电部分监控单元整流模块DC/DC模块整流、DC/DC部分6系统介绍—系统结构交流配电部分7系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试68交流配电—配线原理图9交流配电—系统配置交流输入切换装置总输入配电盘退耦线圈交流负载输出空开避雷装置10交流配电—一路输入配电用户预留分路总输入配电盘避雷装置避雷侦测板整流模块供电总开关保护接地排11交流配电—各单元介绍自动切换装置交流单、三相过欠压保护、缺相判断。在面板内通过刻度调整高、低压切换延时，在面板内通过刻度调整延时的时间交流侦测仪实现电子互锁、驱动交流接触器的吸合线圈。如果配有3个，第三个实现告警干节点输出。中间继电器控制交流主通路的通断交流接触器12当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。

交流接触器工作原理交流配电—各单元介绍13交流配电—各单元介绍退耦线圈为了弥补各级防雷装置之间距离不够的缺陷

退耦线圈实际是起电感的作用，当电流突变时，阻碍电流的变化，提高初级的残压值，使上级避雷器得以动作退耦线圈是加在C级防雷与模块之间早期出货的MCS3000没有配置退耦线圈

14交流配电—各单元介绍避雷装置——模块式避雷器15〔应用于电系统的〕压敏电阻MOV指示窗气体放电管防雷空开C级防雷器避雷器窗口颜色：绿〔正常〕、红〔故障〕交流配电—各单元介绍16防雷器的作用原理：防雷器在正常情况下为断路，当有雷电流〔过电压浪涌〕产生时，防雷器与接地系统连接的线路接通从而使雷电流通过接地系统泄放到大地。防雷器故障判断:防雷单位窗口为绿色时，表示防雷器处于良好状态。防雷单位窗口为红色时，表示防雷器已损坏，应该及时更换交流配电—各单元介绍17交流配电—各单元介绍接地作用:

防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏，防止雷击、防止静电损害，提高通信和电子设备的屏蔽效果，保障电源系统和通信系统正常运行。

地线分类：

工作地和保护地

通信局（站）名称接地电阻值综合楼、国际局、汇接局、万门以上移动交换局＜1Ω2000门以上1万门以下的交换局＜3Ω2000门以下交换局、光缆端站、卫星地球站、微波枢纽站、移动通信基站 ＜5Ω微波中继站、光缆中继站＜10Ω18联合接地：联合接地就是按均压、等电位原理，统一考虑各个系统〔通信的、电力的、建筑的等〕各种设备的接地，将通信局(站)内电气电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地、建筑物防雷接地和各建筑物的根底接地体以及其他专设接地体等在地下相互连通形成一个共用地网，共用一组接地系统的接地方式，就叫联合接地。我国通信行业标准规定，通信局〔站〕的接地，必须采用联合接地方式接地。

交流配电—各单元介绍19电缆线选择：通常选择阻燃多股铜软线，兰色为负极，红色为正极，保护地线为黄绿色。电缆线径选择：交流电力线设计和直流电力线设计最大的差异是直流电力线是根据最大允许压降计算截面积，交流电力线的设计是根据最大发热量估算截面积

交流配电—各单元介绍20

2.5平方毫米铜电源线的平安载流量－－28A。

4平方毫米铜电源线的平安载流量－－35A。

6平方毫米铜电源线的平安载流量－－48A。

10平方毫米铜电源线的平安载流量－－65A。

16平方毫米铜电源线的平安载流量－－91A。

25平方毫米铜电源线的平安载流量－－120A。

如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。

如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定平安。

如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。交流配电—各单元介绍铜线导线截面积与电流的关系21交流配电—常见故障处理交流空开故障应急处理办法交流不稳定市电异常交流线路避雷器短路自动切换故障交流接触器故障控制部分故障避雷器故障80#板避雷器故障侦测模块式避雷器22系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试623整流局部—构架机架整流模块6#板输入输出端子排24整流局部—构架安装整流模块的导轨整流模块通信、交流输入端子整流模块直流输出连接端子25整流局部—构架6#板机架交流配电端子排AC侦测取样线（24#板监控系统）直流输出正负总线26整流局部—整流模块外形结构负载电流指示模块状态指示交流输入开关模块拉手输出电压调节孔直流输出正端直流输出负端交流输入、通讯接口27整流局部—整流模块外形结构控制主板后部正面功率板28整流局部—整流模块主要特点工作频率：100kHz功率：2750W效率：≥90%(48V/50A)，≥88%(24V/100A)输入电流 ：＜15A(额定输入)功率因素：≥0.99(输入电压220V,输出满载时)均流特性：≤

3%29整流局部—整流模块使用维护ACON交流电源指示灯CL限流灯FF风扇故障告警指示灯RF故障告警指示灯EQU均充状态指示灯30N+1配置，并联运行方式，模块总数宜不小于3块。监控单元发出指令时，按指令输出电压、电流，脱离监控单元，可输出恒定电压给电池浮充。可带电拔插更换。软起动、软停止，防止电压冲击。整流局部—整流模块使用维护高频开关电源模块应满足要求31整流局部—整流模块工作原理直流交流380V防雷EMI无源PFC全桥整流DC/DC变换平滑滤波保护输出采样反馈电源控制过温保护模块监控过压过流及短路保护显示、按键通讯接口均流控制整流模块的原理框图32单相交流输入首先经防雷处理和EMI滤波。该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。单相交流经整流和无源PFC后转换成高压直流电，经全桥PWM电路后转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后整流输出。模块控制部分负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护。提供“四遥”接口。模块采用无源PFC技术，功率因数达到0.9以上；采用高频软开关技术，模块转换效率大大提高，最高可达94%。模块监控采集电源工作参数并显示后上传给主监控，接受主监控指令对电源进行控制，通过显示、按键校准模块参数，设置模块运行状态。工作原理及特点整流局部—整流模块工作原理33整流局部—整流模块使用维护输出过电压直流输出熔丝熔断内部温度过高过电流短路风扇故障RF整流模块故障告警，此时模块可能出现的故障有:34整流局部—整流模块使用维护整流模块背部接口：NLFG13131418194232428293189PIN定义线标14机架ID红15SMRID橙16SGND黄17CANHBUS绿18CANLBUS蓝21IBUS紫11CGND黑35整流局部—整流模块使用维护整流模块加电：加电：1～2秒后，所有发光二极管将被点亮，1秒后只剩下ACON的LED灯亮，模块正常工作浮充电压调整：监控单元面板设定、模块电压调节孔设定均充电压调整：监控单元面板设定模块限流调整：监控单元面板设定，模块无硬件调整36整流局部—整流模块使用维护整流模块保护：风扇转速：强制风冷，模块开启后风扇运转，转速固定，不能调节温度保护：内部(散热器)温度超过内部设定值，模块自动停机，温度下降后，模块将自动恢复输出高压关机保护：监控单元面板设定，下传参数到整流模块执行，模块内部硬件还有高压关机保护，59.5V+/-0.5V37整流局部—整流模块故障处理模块拉手操作拔插整流模块时交流输入开关必须关闭整流模块更换单个模块指示灯不亮所有模块指示灯不亮所有LED不亮单个模块告警所有模块告警RFA告警CL灯常亮均流差异过大38整流局部—机架结构整流模块交流输入、通讯接口整流模块直流输出接插件39整流局部—机架结构模块通信转接板（6#板）直流输出母排（正）直流输出母排（负）交流输入接线排40系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试641温度补偿由于蓄电池充放电过程实际是电化学反响的过程，周围环境的温度对其影响非常明显。不同的温度情况下它的内阻及端电压将发生变化，在相同浮充电压情况下它的浮充电流不同。

例如：一组电池浮充电压均为2.25V。

环境温度为20～22℃时，浮充电流约34mA/100Ah

环境温度为34～36℃时，浮充电流约105mA/100Ah

环境温度为40～45℃时，浮充电流约300mA/100Ah

即温度越高，浮充电流越大。电池室温度一般要求控制在25℃，浮充电压为2.25V，浮充电流在45mA/100Ah左右，为了能控制这一电流值，在不同温度时开关电源应能自动调整浮充电压，即要求开关电源具有输出电压的自动温度补偿功能。环境温度每升高1℃，每只单体浮充电压降低3mV，反之那么亦然。需要指出的是，电池浮充电压温度补偿范围一般限制在3℃～38℃之间。超出这一范围时，浮充电压不再继续升高或降低。

监控局部—相关知识42直流电源杂音电压的测量直流电源的杂音电压主要来源于整流元器件的工作状态、滤波、交流电的共模谐波和电磁辐射及负载的反灌杂音等。直流电源的杂音测量应在直流配电屏的输出端，整流设备应以稳压方式与电池并联浮充工作，电网电压、输出电流和输出电压在允许变化范围内进行测量。1衡重杂音电压〔1〕定义：整流设备输出电压中的交流分量通过国际电联规定的衡重网络〔A〕后测得的杂音电压值。〔2〕使用仪表:JH5151E型上下频杂音测试仪〔3〕测量方法：监控局部—相关知识431〕翻开电源开关、电源指示灯亮，预热20分钟后即可进行稳定测试；2〕测量前应先进行仪器自校，将频段开关置于测试的频段上，阻抗开关置75W，调节调零电位器，使仪表指示¥；再将阻抗开关置于自校，调节自校电位器，使表针指示0dB。以后每转换一次频段测试前，应重复以上过程，方能保证每一频段的测量精度。3〕按下平衡测量按钮a/b,阻抗开关置600W，电平转换开关置＋40dB频段开关置加权，时间常数开关置200ms,将测试线接入平衡输入插座，串入大于10mF的隔直电容器。4〕将测试线接入直流屏的输出段，调整电平转换开关使表针指出清晰的读数，记下指针的读数与电平转换开关的读数的代数和，即为衡重杂音电压值，应小于2监控局部—相关知识44高压停机58～60V(58)高压告警56～59V(57.5)低压告警44～50V(44)交流低压110～219V(154)交流高压221～330V(290)室温过温20～50℃(45)电池过温20～50℃(40)低压告警44～50V(44)告警参数设定监控局部—参数设定45模块功能

均充功能设定－－开启/关－－周期均充自动/手动－－自动均充周期1～12个月(1）

－－均充时间1～24小时(10）

－－均充开始时间电池首次均充开始时间限流模式－－自动/手动－－电池容量C101～20(10)电压补偿开关/上下限－－开启/关闭－－电压/温度补偿上限0～+3V(1.3)

－－电压/温度补偿下限0～-3V(1.3)模块功能监控局部—参数设定46市电中断均充参数

－－复电均充放电百分比0～50%(10%)*电池标准容量－－复电均充完成参数0～50%(10%)*10小时放电电流－－持续均充时间0～5小时(1)

－－最大复电均充时间0～24小时(10)--限流模式

设定充电状态

－－浮/均充

浮均充电压设定－－浮充电压53.3～55.3V(54.3)

－－均充电压55.4～57.4V(56.4)均浮充转换电流值：一般设置为电池容量的5%低压隔离跳脱－－自动/手动－－低压隔离跳脱电压38～48V(44V)模块功能监控局部—参数设定47监控局部—主要参数执行条件进入手动均充：进入菜单，设定手动均充退出手动均充：(a)进入菜单，设定停止均充(b)

时间超过30分钟

手动均充起始均充：系统到达周期均充开始时间，经过“均充周期”时间没有发生均充,并且系统无主要告警结束均充：(a)到达了：开始时间+最大均充时间(b)均充过程中交流停电周期均充自动均充起始均充：(a)电池放电后,达到了均充开始的容量条件(b)均充判断5分钟后，进入均充

结束均充：(a)达到了设定的“均充结束电流”(b)达到了设定的“均充持续时间”(c)达到了设定的“最大复电均充时间”(d)系统发生主要告警

48监控局部—主要参数执行条件条件：当AutoClNo>1AutoClNo：SMR有效的自动限流台数，即指系统上没有HVSD、通讯故障告警的SMR台数方式：自动限流值上限=总电池容量/（电池除数-1）自动限流值下限=总电池容量/（电池除数+1）当总电池电流>自动限流值上限，CSU将CLCurrent减小减少值=(总电池电流-自动限流值上限)/AutoClNo当总电池电流<自动限流值下限，CSU会立即送出CL应增加的值

一段自动限流三段限流分深度放电限流、浮充限流、均充限流三个阶段当前应当采用哪个限流值，需要根据系统电压情况做出判断开始条件：如满足以下的所有条件，则进入限流过程。(a)系统处于充电状态(b)正常工作的模块数≥1控制过程限电流值＝电池标称容量*电池限流系数限流时允许上限＝限电流值+稳定范围限流时允许下限＝限电流值–稳定范围三段自动限流49监控局部—主要参数执行条件下电条件：(a)系统电压<跳脱电压(b)电池放电告警同时满足2个条件即断开。注：1#板+小LCD系统软件版本V1.6开始，增加条件：系统电压<20V，不做跳脱动作。上电条件：1只模块正常工作注：在后期软件版本的超级终端SYSCFG/LVDS/RECOVERcondition中有关于LVDS上电条件的选择"DCV"及"SMRWORKING"2个选项。出厂默认为"SMRWORKING"(1只模块正常工作，LVDS复合)。如果需要系统电压控制，可以选择"DCV"，但容易造成LVDS频跳。LVDS50监控局部—主要参数执行条件51监控局部—监控操作大LCD52监控局部—监控操作小LCD53监控局部—监控操作大、小LCD差异项目大LCD小LCD字符192×128字符128×64字符按键说明在显示屏中显示刻在按键上指示灯标注英文中文软件版本两者不同54监控局部—监控操作面板操作功能系统资料查看系统参数设置当前告警查看历史记录查看55监控局部—监控操作大LCD面板操作—查看系统资料56监控局部—监控操作大LCD面板操作—系统参数设置57监控局部—监控操作小LCD面板操作—查看系统资料58监控局部—监控操作小LCD面板操作—系统参数设置59监控局部—监控操作小LCD面板操作—历史记录查看60监控局部—监控操作小LCD面板操作—当前告警查看61监控局部—监控操作关键参数项目范围典型值设定值浮充电压42～58V54根据配套电池要求均充电压50～59.5V56.4根据配套电池要求电池最大容量20～9999AH－－-根据每个电池电流侦测分路上所有配套电池的标称总容量电池限流除数1～2010根据配套电池要求深度放电值40～47V44V根据客户需求深度放电限流值0.05～0.5C0.15C根据客户需求浮充限流值0.05～0.5C0.10C根据客户需求均充限流值0.05～0.5C0.05C根据客户需求电池LVDS跳脱电压40～48V44根据配套电池要求负载LVDS跳脱电压40～48V46根据客户要求62监控局部—监控维护检查2#板CNB7或者1#板CNS10排线是否接触良好检查2#板DB9是否常亮或者1#板LEDS1是否闪亮？是，则直接更换LCD。否，则检查2#板或者1#板FUSE是否熔断，并测量输入电源是否正常。如输入电源正常，则分别应更换LCD、1#板或2#板。LCD黑屏、指示灯不亮63监控局部—监控维护进入参数菜单，执行“清除侦测板告警”。复位1#板或2#板，再次执行“清除侦测板告警”，并查看系统参数显示是否正常？复位1#板或2#板后，如侦测板告警不能清除，则更换24#板或者8#板。侦测板告警不能去除64监控局部—监控维护检查市电是否正常？开关电源输入市电是否正常，是否缺相？如果是1#板+24#板系统，检查24#板CNX5市电侦测引入电压是否正常？检查24#板FX1（FUSE）是否正常？如CNX5输入正常，则更换24#板如果是2#板+8#板9号板系统，检查AC采样变压器输出是否正常？否，则更换AC采样变压器；是，则更换8#板。

停电告警65监控局部—监控维护检查LVDS是否跳脱？是，则检查LVDS跳脱原因。跳脱可能的原因：用户误操作，如7#板操作错误、CSU手动模式下误操作等。采用正确操作排除告警。9#板D11、D12损坏或CNI12、CNI13接触不良。7#板故障。LVDS损坏（如机构件损坏导致不能联动等）系统参数显示异常：如系统运行正常，但监控模块显示直流欠压&电池放电。更正监控模块参数显示，或更换24#板（8#板）或1#板（2#板）LVDS跳脱告警66监控局部—监控维护误告警可能的原因：LVDS辅助触点未动作

。LVDS辅助触电输出线接触不良

。8#板LVDS侦测线路故障、或板件不良

LVDS跳脱误告警67监控局部—监控维护直流欠压告警误告警。即市电输入正常、整流模块工作正常、测量直流输出正常。直流欠压误告警的原因包括：显示值误差，通过超级终端更正；侦测板故障或者是CSU主板故障，更换1#板（2#板）或24#板（8#板）系统直流输出欠压，即输出直流电压低于系统设定的LV值。其原因包括：市电停电或者异常，电池放电到LV值。及时启动油机或切换到备用市电。整流模块故障或者输出异常自动关机，电池放电至低压。重新开关整流模块或者更换整流模块。LV值设置过高。重新修改LV设定值。

68监控局部—监控维护当交流电压、直流电压、电池电流与系统实际值误差较大时，需通知中达工程师通过PC超级终端进行调整。

侦测显示误差69系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试670直流配电局部—配线原理图71直流配电局部—配线原理图72直流配电局部—配置负载熔丝侦测线重要负载分路次要负载分路电池熔丝侦测线电池熔丝73直流配电局部—配置负载LVDS电池LVDS电池分流器74直流配电局部—配置LVDS控制器件直流接触器75直流配电局部—配置电流侦测--分流器量程为600A/75mV分流器的量程通PC过超级终端设定当电流显示不准时，通过PC超级终端进行校正76系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试677设备安装调试—交流接线单路输入—三相四线78设备安装调试—交流接线单路输入—单相二线接地ABCN79设备安装调试—交流接线双路输入—三相四线80设备安装调试—交流接线双路输入—单相二线81设备安装调试—交流接线交流输入线径每个整流模块交流输入15A整套设备输入交流需求：15A×配置模块数量+交流配电输出空开的额定总容量线径通过配套电缆参数表查找，无参数表时经验值为：4～6A/平方毫米82设备安装调试—地线连接交流配电内地排——机房联合接地汇接排保护地线直流配电地排——机房联合接地汇接排注意：不要连接到交流配电内地排工作地线线径选择要求接地线的线径越大越好，至少不小于35平方毫米的多芯铜线

83设备安装调试—直流输出接线连接前先断开负载熔丝或空开重要负载连接电池切离保护的输出熔丝或空开；次要负载连接负载切离保护的输出熔丝或空开，不要混接接负载线时，注意侦测线端子不要取掉84设备安装调试—整流模块加电加电前检查设备内部检查电池接线检查交流空开检查负载熔丝、空开检查地线检查交流进线检查85设备安装调试—整流模块加电推入整流模块加电86接线时，请不要带电操作，避免起弧。非专业人士严禁带电维护，以免触电注意确认直流端子输出极性正负，反接会导致充电设备及用电设备的损坏设备断电后，柜内高压会残留一段时间本系统控制器及整流模块皆由精密元器件构成，且经过出厂严格测试，里面没有需要维护的器件，请用户不要随意打开。设备安装调试—本卷须知87系统介绍12交流配电日常维护78典型维护案例整流部分34监控部分直流配电5设备安装调试688检查项目：包括浮充电压、电池电流、负载电流、各个整流模块输出电流、电池温度；告警状态与告警内容。检查方法：查看监控模快运行数据与告警内容、监控模块与整流模块工作状态指示灯。观察运行状态日常维护—检查工程89检测标准：发生故障必须告警。检测方法：对现场可试验项抽样检查，可试验项目包括：交流停电、局部交流故障、防雷器损坏、整流模块无输出、负载和电池熔丝断（在电池熔丝上试验）等。测试告警输出继电器，观察是否能正常切换，已做了远程监控的告警能否激活。告警功能日常维护—检查工程90检测标准：各整流模块输出电流超过半载时，整流模块之间的输出电流不平衡度应低于±5%。检测方法：通过观察整流模块或监控模块上的各个整流模块输出电流显示值，计算不平衡度。处理方法：当出现整流模块之间的电流分配不均衡时，可以通过调节整流模块面板上的电位器调节各个整流模块输出电压，将输出电流调整至均衡。注：施威特克电源由软件自动调节均流。系统均流日常维护—检查工程91检测标准：C级、D级防雷器应处于正常状态。检测方法：如果正常，应该

1、外观无明显烧坏痕迹；

2、防雷器显示窗口颜色正常；

3、防雷器状态指示灯应亮；

4、保护空开没有跳闸；

5、监控模块没有告警记录。指示灯。防雷器日常维护—检查工程92检测标准：整流模块风扇风道、滤尘网、机柜风道等无遮拦物、无灰尘积累。处理工具：毛刷、抹布等。处理方法：对风道挡板、风扇、滤尘网等进行拆卸清扫、清洗，晾干后装回原位。风道与积尘日常维护—检查工程93检测标准：插座连接良好；电缆布线与固定良好；无电缆被金属件