第七講 電源設計流程簡介

1、 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述 電源設計流程簡介及例述 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述電源設計流程可分為二個階段： 方案形成階段+文本形成階段方案形成階段：包括3個部分 主專業(yè)對電源的需求+建設單位交直流供電系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀+供電解決方案文本形成階段：包括3個部分 圖紙+概預算+說明 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述方案形成階段建設單位委托書確定項目類別與范圍明確運營商和工程項目類別及運營商項目建設的習慣流程主專業(yè)對電源的需求現(xiàn)場查勘搜集資料供電電壓類別和變動范圍需求近遠期功率需求和可靠性需求高低壓供電系統(tǒng)的配置

2、、使用情況UPS、直流系統(tǒng)的配置和使用情況機房走線與土建參數(shù)測量初步解決方案 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述方案形成階段初步解決方案甲方投資、維護等意見本期工程最終解決方案、過渡方案設備詳細配置與主材清單設備詳細配置與主材清單提供所需設備的技術(shù)規(guī)范書進入文本形成階段甲方訂貨設備詳細配置與主材清單提出機房土建工藝要求甲方機房改造 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述設備詳細配置與主材清單編制工程概預算編制說明進入文件審核與出版設備詳細配置與主材清單繪制施工圖紙方案形成階段文本形成階段文本形成階段 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡

3、介及例述文本形成階段設備詳細設備平面布置圖配置與主材清單設備平面布置圖各系統(tǒng)走線圖設備詳細配置與主材清單本工程交直流供電系統(tǒng)圖全局交流供電系統(tǒng)圖工程范圍及分工界面圖與廠家、建設單位和各專業(yè)的工程界面高壓供電系統(tǒng)配置與描述低壓供電系統(tǒng)配置與描述本工程配置設備及分路占用與連線、壓降分配圖各機房相對位置圖電力電池室、油機平面圖電源系統(tǒng)之間走線圖至主設備交直流走線圖交直流系統(tǒng)及地線計劃表布放段落、導線截面敷設長度設備邏輯系統(tǒng)圖非標產(chǎn)品制作圖設備及走線加固圖圖紙部分 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述文本形成階段設備詳細設備平面布置圖配置與主材清單表二：建筑安裝工程費用表表五：其

4、他費用表設備詳細配置與主材清單表三：建設安裝工程量表表四（材）：主材表表四（設）：安裝設備表各設備的合同價格各設備的各種費率各主要材料的價格各種材料的費率各種設備、材料的詳細安裝工日統(tǒng)計工程類別及各種管理費主材費及人工費外市電增容費、建設單位管理費、設計費、監(jiān)理費表一：工程建設費用總表以上幾個表的分類綜合分工程費、其他非、預備費小型建筑表建安工程機械費用表概預算部分 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述文本形成階段設備詳細設備平面布置圖配置與主材清單四、本工程建設方案五、接地系統(tǒng)設備詳細配置與主材清單三、本期主設備對電源需求二、交直流供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀一、概述工程概況、設計依

5、據(jù)設計范圍和分工、工作量高低壓供電系統(tǒng)、UPS、開關(guān)電源配置與使用情況供電種類、可靠性、功耗電壓范圍、分路等要求交直流供電系統(tǒng)方案設備配置、走線等現(xiàn)有接地系統(tǒng)的描述本工程工作、保護地實現(xiàn)六、其他需要說明的問題補充說明安裝過程中需要特別強調(diào)或說明的說明部分 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述電源設計舉例 某運營商新建5000平方米綜合樓，近期擬安裝1萬門S12系列市話交換機和相應的計費和網(wǎng)管設備，試計算該大樓高低壓及交直流供電系統(tǒng)的容量和配置。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述高低壓配電部分設計外市電引入的路數(shù)確定 二路供電配置1臺柴油發(fā)電機與一

6、路市電配置2臺柴油發(fā)電機各方面的比較。一般盡可能做到1類供電方式。變壓器和柴油發(fā)電機組容量計算 變壓器容量=（一般負荷+保證負荷）/各系統(tǒng)的功率因素*各系統(tǒng)利用率。 油機容量=保證負荷/各系統(tǒng)的功率因素*各系統(tǒng)利用率*預留容量系數(shù) 預留容量系數(shù)：考慮到與非線性負載配合預留容量。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述變壓器和柴油發(fā)電機組容量計算油機容量一般只保證通信負荷、空調(diào)負荷和保證照明負荷。油機配置的容量可以適當小于遠期變壓器的容量。一般在選擇油機時，可視近遠期負荷的預測大小進行選擇，若在短時間內(nèi)業(yè)務發(fā)展迅速，交流負荷增加較大，可以按照遠期負荷配置油機，避免早期配置太小

7、，造成后期容量不足的局面。若近遠期負荷差別較大，但時間跨度可能較長，也可以選擇1臺小容量機組滿足近期要求，遠期再增加或更換1臺大容量設備。高低壓配電部分設計 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述高低壓配電部分設計電費計量方式的確定 計算出變壓器的容量后，與供電部門的強制規(guī)定相比較，如果容量630KVA，需要建設專用高壓配電房，實現(xiàn)高供高計。一般如計算容量60Lx。機房凈高：4.0m 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述高低壓配電部分設計油機房簡要工藝要求油機房需要考慮噪聲、排煙、排污、振動等因素的影響。機房盡量靠近配電房；一般不設主樓內(nèi)，設在主樓內(nèi)時

8、需考慮到油機安裝與搬運方便，外開門寬2米?？紤]噪聲和排煙對建筑和居民的影響，油機排煙不應設在上風口；機房盡量避免西曬。室內(nèi)材料采用耐高溫的防火材料；超過200KW以上的油機建議制作基礎；地面平整、耐磨、光滑、易于清潔油污；設置儲油裝置，建議儲油量24h。照度要求：60Lx。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述大樓土建工藝 大樓土建工藝主要為保證通信機房安裝所必需的對土建提出的安裝條件，如機房的荷載要求、面積要求、層高要求、各機房連線對孔洞的要求、照度要求及房內(nèi)飾要求等。 首先必須要明確大樓的功能定位和進遠期各系統(tǒng)對大樓使用規(guī)劃。 根據(jù)該規(guī)劃對大樓進行各系統(tǒng)機房位置的合理

9、安排。 依據(jù)各機房的布局考慮各系統(tǒng)之間各種電纜線的順暢連接。 其它如荷載、照度等要求。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述大樓接地設計1、大樓按照聯(lián)合接地方式進行設計。即將設備的工作地、保護地、建筑物防雷地共用1組接地體的方式。2、沿大樓四周地面下設封閉的環(huán)形帶，與大樓基礎主鋼筋多點焊接相聯(lián)成統(tǒng)一的均壓網(wǎng)，并與其他地網(wǎng)、進出大樓的金屬外護套，自來水管等多點相聯(lián)。3、聯(lián)合接地電阻要求小于1歐姆。4、大樓按分散供電方式設置電力室，自地網(wǎng)引接2根接地扁鋼至底層電力室作為接地總匯集排。5、各層電力室最好安排在同一位置，并設置上下線孔洞。5、自大樓兩側(cè)上線井內(nèi)各敷設1根接地扁鋼至

10、頂層作為大樓垂直接地干線。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述綜合大樓聯(lián)合接地示意圖 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計1、主設備對電源的要求S12交換機設備：供電類型：-48V，電壓波動范圍：-39.6-57V；1萬門交換機功耗：200A；遠期5萬門功耗估計500A。供電分路要求：S12自配JZ00機架（電源分配架），該架分A、B側(cè)輸入，配置24路63A輸出，要求輸入4路電源，共布放7根電源線，其中負極4根，正極3根，電源線截面要求240平方毫米，每個交換機架自JZ00機架輸出63A接線。計費和網(wǎng)管設備：供電類型與波動范圍：2

11、20V3%。每個機架要求提供2路20A分路，每個機架功耗3KVA。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 2、大樓供電系統(tǒng)及機房的情況調(diào)查 現(xiàn)狀：大樓擬采用2路外市電進局，變壓器容量配置2臺630KVA，柴油發(fā)電機組配置500KW1臺。動力和照明分開計費。 安裝位置及平面：大樓設有專門的油機房和配電房，目前尚未使用。 原機房機房走線情況：配電房至油機房及至電力室的走線路由情況。 大樓接地情況：采用聯(lián)合接地方式，在電力室設置總接地匯集排。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 機房位置確定：與建設單位商定交換機房、M

12、DF機房、進線室、計費和網(wǎng)管機房、傳輸機房、電力室、電池室等機房位置。 專用空調(diào)室內(nèi)外機組安裝位置的確定：以便確定空調(diào)交流供電方式。 機房樓面荷載確定：確認電力電池室的機房樓面活荷載，達不到的提出來以便建設單位進行改造。 電力電池室設備安裝位置的確定：按標準設備定參考位置，包括設備朝向、電源與電池、UPS與電池走線方式等。 確定交流電源線和地線的引入路由。 確定電力室與各主機房間電源線的走線路由。 機房土建參數(shù)確定：包括層高、孔洞位置、上線井位置等。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計3、交直流電源初步方案直流部分：設備為-48V，故電池采用24只。A

13、、蓄電池組的容量計算：根據(jù)蓄電池組的容量計算公式，計算蓄電池組的容量；蓄電池采用閥控式密封鉛酸蓄電池組，a=0.008，蓄電池室安裝空調(diào)，t=15。I=5萬門時的電流500A。 )25(1 tKITQ 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 該公式中T值和放電容量系數(shù)的確定：根據(jù)該局外市電的情況確定蓄電池組的放電時間，在一類供電供電條件下，蓄電池組的放電時間為1小時左右?？紤]到維護條件、二次斷電等因素的影響，可以將放電時間適當延長，如2小時。在T=2小時的情況下,=0.61，根據(jù)以上參數(shù)計算Q=2228AH。 實際蓄電池組可選擇1000AH*2組。 江蘇省

14、郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計B、開關(guān)電源的容量核算主要核算整流模塊的數(shù)量，整流模塊按N+1冗余方式配置，同時應預留蓄電池組的充電電流。其中ILOAD=500;IBATT=200;IREC=100A則整流模塊數(shù)量=N+1=8個。即開關(guān)電源需要配置800A。RECBATTLOADIIIN 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 如果開關(guān)電源滿架容量為1000A，則該局只需要1個開關(guān)電源機架。開關(guān)電源機架數(shù)量根據(jù)整流器的計算值留有一定的余量即可。 如果開關(guān)電源模塊容量為50A，則響應需要15個16個整流模塊。從經(jīng)濟性和可

15、靠性考慮，一般這類系統(tǒng)不采用50A整流模塊。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 3、交直流配電屏的選擇交流配電屏：交流配電屏行標要求采用2路電源進線，并可實現(xiàn)自動或手動倒換。一般1個開關(guān)電源架只需要交流屏提供1路交流電源。其余配置的分路可視情況作為UPS、機房空調(diào)的輸入分路使用。標準屏一般為400A、630A。直流配電屏：交換機近期要求提供4路400A分路，遠期可能再需要增加4路；傳輸機房需要提供至少2路250A以上分路作為列頭柜進線分路；其它系統(tǒng)還應適當預留接線分路。同時還應預留蓄電池組保護分路。一般1臺低阻直流屏可配置200A以上的分路14路，1

16、00A分路10路。標準屏往往為2000A。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 4、直流電源線的選擇與分配 常用壓降分配法計算直流電源線的截面。 A、計算蓄電池組的饋電線設每組電池放電電流250A，電池距直流屏實際布線長度15米，當U=0.5V時，S=263，S=240平方毫米電纜，則U=0.55V。UILS2 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 B、電力室直流屏至JZ00機架電源線 主設備JZ00架分A、B側(cè)規(guī)定采用4路240平方毫米電源線供電。當JZ00機架距直流屏30米時，在A、B 2路電源在1路故障的惡

17、劣情況下線路的壓降。 設1個JZ00最大承載電流300A。則U的計算值U=0.66V。則預留給交換設備的壓降（含JZ00）為3.2-0.55-0.66-0.5=1.49V。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 5、交流不間斷電源系統(tǒng)的計算與選擇 設網(wǎng)管和計費采用3個集裝架安裝，每個集裝架要求提供2路20A的分路，每個機架功耗為3KVA。交流不間斷電源可以選擇2個方式：UPS方式和逆變器方式。在負荷發(fā)展不大，可靠性要求高、占地面積小、-48V電源存在富余的地方，可以采用模塊疊加式逆變器解決方式。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述

18、交直流供電系統(tǒng)設計 UPS在幾百瓦到幾百千瓦的范圍內(nèi)都比較適用。但UPS在使用時需要考慮提高可靠性的措施，在通信系統(tǒng)中選用的UPS一般適用雙邊換器在線式系統(tǒng)、功率較大的場合，在選用UPS時，除了需要選擇高可靠性、具有完善的電池管理功能的UPS之外，尚應考慮UPS系統(tǒng)的備份，常采用并聯(lián)冗余方式供電。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 逆變器模塊的選擇原則與開關(guān)電源模塊的配置原則相同，即需要冗余，還需要注意直流基礎電源的富余容量，特別是蓄電池組的放電時間。 UPS在配置時需要考慮近期負荷的增加情況，在訂貨時需要考慮預留較大的容量，早期工作期間效率不高。U

19、PS安裝需要占用較大的機房面積，另對機房荷載也有較高的要求。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 交流電源線的選擇 交流電源線一般根據(jù)溫升決定的安全載流量來選擇。 計算I=P/220V=3000KVA/220=15A，根據(jù)此計算值查對應的導線截面表。 選擇相線、零線采用同截面即單相三線制的電源線。 交流供電壓降一般控制在2%以內(nèi)，最后利用其進行電源線校正。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 地線的選擇與布放電源設備工作地：與主設備專業(yè)稱呼不同，電源工作地指電源的一極接地。直流電源接地線必須從接地總匯集線上引入

20、。為保證工作接地的可靠性，往往采用2根接地線。大樓內(nèi)所有交直流用及配電設備均應采取接地保護。交流保護接地線應從接地匯集線專引，嚴禁采用中性線作為交流保護地線。應根據(jù)最大故障電流值確定，一般宜選用導線截面為3595平方毫米（相互故障電流：25350安）的多股銅導線。 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計SPD的選擇與安裝 1. 一級一級(B級級)氧化鋅避雷箱氧化鋅避雷箱 電源用SPD沖擊通流容量:L-G或L-N、N-G必須同時通過100kA/每線、8/20s波形的檢測； 最大持續(xù)工作電壓：不小于320V（指交流電有效值），對應的氧化鋅標稱導電電壓（壓敏電壓）為510V左右,殘壓小于1600V(在20kA、8/20s波形的條件下) 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司通信電源設計流程簡介及例述交直流供電系統(tǒng)設計 2. B-C級氧化鋅避雷箱級氧化鋅避雷箱 沖擊通流容量：L-G或L-N、N-G必須同時通過60kA/每線、8/20s波形； 最大持續(xù)工作電壓：不小于320V（指交流電有效值）