基站動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)培訓(xùn)：配電(第1節(jié))

通信電源

一、通信電源系統(tǒng)概述1.通信對(duì)電源提出的要求可靠（設(shè)計(jì)配置；維護(hù)）穩(wěn)定（交流的正弦畸變率；頻率）小型智能高效率2.通信局站電源框圖a.直流不間斷電源系統(tǒng)組成b.交流不間斷電源系統(tǒng)組成總結(jié)：兩大不間斷系統(tǒng)都是靠蓄電池來(lái)保證的。3.通信電源發(fā)展及趨勢(shì)

a.設(shè)備

整流設(shè)備：80年代可控硅整流器高頻開(kāi)關(guān)整流器

蓄電池：90年代防酸隔爆電池閥控電池

油機(jī)發(fā)電機(jī)組：60年代手啟動(dòng)70年代自啟動(dòng)80年代微處理器應(yīng)用90年代后可靠性提高、智能化程度提高

UPS：初期的旋轉(zhuǎn)型60年代初可控硅制成的靜止型80年代自關(guān)斷的巨型功率晶體管90年代絕緣柵雙極晶體管（IGBT）…

b.供電方式集中供電方式分散供電方式

c.維護(hù)體制

1小時(shí)1抄表、24小時(shí)有人值守集中監(jiān)控少人無(wú)人值守二、交流供電系統(tǒng)1.高壓系統(tǒng)（1）電力系統(tǒng)輸配電為何輸電電壓要升高后輸送？減少線路能耗壓降、節(jié)約有色金屬降低線路工程造價(jià)配電高壓等級(jí)為6KV、10KV兩種企業(yè)配電變壓器輸出為400V/230V，是考慮了帶載時(shí)5％的內(nèi)部壓降（2）高壓配電方式放射式可靠性高，不受其它用戶的干擾，適于一級(jí)負(fù)荷樹(shù)干式投資成本低，可靠性較差環(huán)狀式操作靈活，開(kāi)環(huán)工作（3）局站變電所一次線路方案圖（4）常見(jiàn)高壓電器a.高壓避雷器閥式管式角式

b.高壓斷路器根據(jù)滅弧裝置的不同：少油斷路器，真空斷路器等c.高壓隔離開(kāi)關(guān)用于隔離檢修，呈明顯隔斷點(diǎn)不允許帶負(fù)載操作（無(wú)滅弧裝置）分閘時(shí)：先低壓，后高壓；先斷路器，后隔離開(kāi)關(guān)和閘時(shí)：先高壓，后低壓；先隔離開(kāi)關(guān)，后斷路器d.電流互感器、電壓互感器

電壓互感器

注意：二次線圈不得短路電流互感器注意：二次線圈不得開(kāi)路2.低壓交流系統(tǒng)（1）交流供電原則市電作為主要能源（經(jīng)濟(jì)環(huán)保）市電原則上應(yīng)6～10KV高壓引入，自備專用變壓器（避免其他用戶干擾）自備發(fā)電機(jī)作為備用能源（保證通信可靠）動(dòng)力、照明分開(kāi)（便于計(jì)費(fèi)和功率因數(shù)補(bǔ)償）建筑符合分為一般和保證（減少油機(jī)容量，提高經(jīng)濟(jì)效益）三相五線制或單相三線制供電（2）低壓配電設(shè)備低壓配電屏：受電、計(jì)量、控制（轉(zhuǎn)換）、功率因素補(bǔ)償、動(dòng)力、照明等等油機(jī)發(fā)電機(jī)組控制屏、市電－油機(jī)電轉(zhuǎn)換屏（ATS）（3）常用低壓電器自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)：用于不頻繁通斷電路（DZ系列、DW系列、ABB）常見(jiàn)保護(hù)功能：過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、失壓保護(hù)等低壓熔斷器：用于短路保護(hù)（常見(jiàn)RTO）參數(shù)：額定電流、熔斷電流、額定電壓、斷流能力（4）功率因數(shù)有用功PKW無(wú)用功QKVar視在功SKVA（a）功率因數(shù)低下的危害使供電系統(tǒng)內(nèi)的電源設(shè)備容量不能充分利用；增加了電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率的損耗；功率因數(shù)過(guò)低，還將使線路壓降增大，造成負(fù)荷端電壓下降。PF＝＝＝＝COS（b）提高功率因數(shù)的方法提高自然功率因數(shù)（提高變壓器和電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率到75～80％，以及選擇本身功率因數(shù)較高的設(shè)備）移相電容器補(bǔ)償（對(duì)于感性線性負(fù)載電路，提高cosφ）PFC(對(duì)于非線性負(fù)載電路，則通過(guò)功率因數(shù)校正電路將畸變電流波形校正為正弦波，同時(shí)迫使它跟蹤輸入正弦電壓相位的變化，提高總功率因數(shù))

（c）相移功率因數(shù)補(bǔ)償方法高壓集中補(bǔ)償?shù)蛪悍稚⒀a(bǔ)償?shù)蛪撼山M補(bǔ)償三、直流供電系統(tǒng)1.供電方式

集中供電相比分散供電的缺點(diǎn)：供電系統(tǒng)可靠性差。傳輸距離較長(zhǎng)，直流饋電線路壓降過(guò)大，線路能耗大。另外，過(guò)長(zhǎng)的饋電回路還會(huì)影響電源及電路的穩(wěn)定性。嚴(yán)重影響了通信設(shè)備的使用性能，使系統(tǒng)的電磁兼容性（EMC）變差。需按終期容量進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要達(dá)到技術(shù)要求的專用電力室和電池室，基建投資和滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的裝備投資都很大。需要24小時(shí)專人值班維護(hù)，維護(hù)成本很高。分散供電注意事項(xiàng)必須有可同室安裝的閥控電池0.1～1H的電池容量配置2.配電方式低阻配電當(dāng)某負(fù)載發(fā)生短路事故將影響其他負(fù)載高阻配電

線路電阻為5－10倍電池內(nèi)阻控制線路損耗為（2％－4％）總功率放電終止電壓應(yīng)提高3.并聯(lián)浮充方式四、接地與防雷1.概述（1）接地的概念（地；接地）（2）接地系統(tǒng)的組成（3）接地電阻的組成接地引線電阻

接地體電阻

接觸電阻

散流電阻（4）影響土壤電阻率的因素土壤性質(zhì)溫度

濕度

密度

化學(xué)成分(5)接地中幾個(gè)電壓的概念：

在電氣設(shè)備碰殼或一相碰地時(shí)，電流向接地體的四周流散，在地面呈現(xiàn)不同的電位分布入下圖對(duì)地電壓：離接地體越遠(yuǎn)越小接觸電壓：離接地體越遠(yuǎn)越大（就近接地）。一人同時(shí)觸及的兩點(diǎn)間所呈現(xiàn)的電位差?？绮诫妷海弘x接地體越遠(yuǎn)越小。人的兩腳站在帶有不同電位的地面上時(shí)，兩腳間呈現(xiàn)的電位差。2.接地的分類按用途：

工作接地、保護(hù)接地、防雷接地按帶電性質(zhì)：交流接地、直流接地（1）交流接地系統(tǒng)a.交流工作接地b.交流保護(hù)接地

c.低壓交流接地保護(hù)方式TNITTTTN-CTN-STN-C-S(2)直流接地系統(tǒng)直流工作接地定義目的正極接地原因直流保護(hù)接地一般工作接地和保護(hù)接地合而為一，但隨著設(shè)備高頻化的發(fā)展，考慮通信的屏蔽、防靜電要求提高，有分開(kāi)的趨勢(shì)。3.聯(lián)合接地（1）分設(shè)接地的缺點(diǎn)侵入的雷浪涌電流在這些分離的接地之間產(chǎn)生電位差，使裝置設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電壓。由于外界電磁場(chǎng)干擾日趨增大，無(wú)法滿足通信的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求。接地裝置數(shù)量過(guò)多，受場(chǎng)地限制易造成接地系統(tǒng)間相互干擾。配線復(fù)雜，施工困難。（2）聯(lián)合接地構(gòu)成及特點(diǎn)構(gòu)成：特點(diǎn)：均壓4.防雷接地（1）雷擊分為：直擊雷、感應(yīng)雷（2）防雷分為：建筑防雷、設(shè)備防雷（3）防雷原則等級(jí)五、維護(hù)測(cè)試1.交流參數(shù)（1）電壓（有效值、峰值、平均值）（2）正弦畸變率(THD-R%)（3）PF：

100KVA以下變壓器，>0.85100KVA以上變壓器，>0.9（4）三相電壓不平衡度

εU=OB/PB=UP/UN×100%項(xiàng)目表示符號(hào)單位額定值允許偏差線電壓Uab、Ubc、UacV380－15%～＋10％相電壓Ua、Ub、UcV220－15%～＋10％零地電壓UNGV<1

頻率fHz50±2電壓失真度δU

<5%

三相不平衡度

<4%

2.溫升、壓降

（1）溫升：設(shè)備或器件的溫度與周圍環(huán)境的溫度之差稱為溫升。紅外點(diǎn)溫儀是測(cè)量溫升的首選儀器

注意事項(xiàng)：被測(cè)試點(diǎn)與儀表的距離不宜太遠(yuǎn)，并應(yīng)垂直于測(cè)試點(diǎn)表面。儀表與被測(cè)試點(diǎn)之間應(yīng)無(wú)干擾的環(huán)境。對(duì)測(cè)試點(diǎn)所得的溫度以最大值為依據(jù)。

（2）壓降a.接頭壓降的測(cè)量接頭壓降≤3mV/100A(線路電流大于1000A)接頭壓降≤5mV/100A(線路電流小于1000A)b.直流回路壓降的測(cè)量直流回路壓降是指蓄電池放電時(shí)，蓄電池輸出端的電壓與直流設(shè)備受電端的電壓之差。分為三個(gè)部分的電壓降：

蓄電池組的輸出端至直流配電屏的輸入端

直流配電屏的輸入端至直流配電屏的輸出端（≤0.5V）

直流配電屏的輸出端至用電設(shè)備的輸入端以上三個(gè)部分壓降之和應(yīng)該換算至設(shè)計(jì)的額定電壓及額定電流情況下的壓降值，即需要進(jìn)行恒功率換算。并且要求無(wú)論在什么環(huán)境溫度下，都不應(yīng)超過(guò)3V。3.雜音測(cè)量電話衡重雜音電壓、寬頻雜音電壓、離散雜音電壓、峰－峰值雜音電壓

指標(biāo)：電話衡重雜音電壓：≦2mv寬頻雜音電壓：3.4KHz～150KHz(≦100mV)150KHz～30MHz(≦30mV)

離散雜音電壓：3.4～150KHz(≦5mV)150～200KHz(≦3mV)

200～500KHz(≦2mV)0.5～30MHz(≦1mV)峰－峰值雜音電壓：300HZ以下，≦200mV（開(kāi)關(guān)電源）注意事項(xiàng)：機(jī)殼懸浮4.整流器測(cè)試(1)溫壓精度：整流模塊在實(shí)際的工作中，當(dāng)電網(wǎng)電壓在額定值的85%～110%及負(fù)載電流在5%～100%額定值的范圍內(nèi)變化時(shí)，整流模塊應(yīng)該具有自動(dòng)穩(wěn)壓功能。

≦1％

（2）均流特性

≦5％

（3）限流性能：防止蓄電池充電電流過(guò)大、保護(hù)整流模塊（0.1C10）(110%Ie)5.電池測(cè)量（1）標(biāo)示電池在電池放電的終了時(shí)刻查找單體端電壓最低的電池(2只/一組，重點(diǎn)維護(hù))相隔一定時(shí)間后應(yīng)重新確認(rèn)日常維護(hù)中標(biāo)示電池的特點(diǎn)：浮充時(shí)端壓偏高、偏低外觀（落后電池）（2）端壓均勻性

浮充24h穩(wěn)定后測(cè)量極柱根部測(cè)量每只電池的端電壓與平均值之差應(yīng)小于50mV（每個(gè)電池間的最大差值≤90mV）【例】有四個(gè)電池其端電壓分別為2.17V、2.18V、2.16V、2.25V，其平均電壓為（2.17+2.18+2.16+2.25）÷4=2.19V其最大偏差值為2.25—2.19=60mV>50mV（不合格）但若以每個(gè)電池間的最大差值≤90mV為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則2.25－2.16=90mV就為合格值。這表示以平均電壓50mV為高標(biāo)準(zhǔn)。

（3）極柱壓降直流鉗形表、四位半數(shù)字萬(wàn)用表，根部測(cè)量：①調(diào)低整流器輸出電壓或關(guān)掉整流器交流輸入，使電池向負(fù)載放電。（使得流過(guò)極柱之間的電流較大且穩(wěn)定，便于測(cè)量的準(zhǔn)確性）②過(guò)幾分鐘，待電池端電壓穩(wěn)定后測(cè)得放電電流及每?jī)芍浑姵亻g的極柱壓降③由將測(cè)得的極柱壓降折算成1h率的極柱壓降，然后再與指標(biāo)要求進(jìn)行比較。【【例】

有一組48V/500AH的電池組，在對(duì)實(shí)際負(fù)載放電時(shí)的電流為125A時(shí)，測(cè)量每?jī)芍浑姵馗块g的連接壓降，其最大的一組為4.8mV。試分析極柱壓降是否滿足要求？

我們知道1h率放電電流,則1h率放電時(shí)的極柱壓降為：因?yàn)?10.6mV>10mV，所以極柱壓降不合格。（4）浮、均充電壓與TC（TemperatureCompensation）TC:不同的溫度,在相同浮充電壓情況下浮充電流不同。(周圍環(huán)境的溫度對(duì)蓄電池充放電過(guò)程這一電化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程影響非常明顯)中心溫度：25℃補(bǔ)償斜率：－72mv/℃/只組

參數(shù)規(guī)范值GNB南都華達(dá)雙登燈塔光宇浮充電壓2.23~2.28V2.25V/節(jié)(54)2.23V/節(jié)(53.5)2.25V/節(jié)(54)2.25V/節(jié)(54)2.25V±1%2.25V/節(jié)均充電壓2.30~2.35V2.35V(56.4)2.35V/節(jié)(56.4)2.35V/節(jié)(56.4)2.35V/節(jié)(56.4)2.35V/節(jié)不需要（5）電池管理

a.市電中斷均充參數(shù)設(shè)定

如：放電容量衡量系數(shù)：15％；均充返回電流：10%I10；均充持續(xù)時(shí)間：10小時(shí)；回充百分?jǐn)?shù)設(shè)為120％

b.溫度補(bǔ)償功能設(shè)定

c.電池測(cè)試功能設(shè)定

d.低壓脫離參數(shù)設(shè)定

（6）容量測(cè)試離線式：離線式全容量測(cè)試、離線式核對(duì)性容量測(cè)試在線式：在線式全容量測(cè)試、在線式核對(duì)性容量測(cè)試、在線式單個(gè)電池（標(biāo)示電池）核對(duì)性容量試驗(yàn)法

*全容量測(cè)試舉例：【例】一電池組額定容量為500AH，按全放電法測(cè)電池容量，測(cè)得實(shí)際放電時(shí)電流為73A，此時(shí)電池室溫度為20，當(dāng)放電5小時(shí)55分鐘時(shí)，測(cè)得一組電池中最低一只電池（標(biāo)示電池）端電壓為1.8Ｖ，

實(shí)際放電容量：

查表可得電池組進(jìn)行的是6小時(shí)率的放電，有效放電容量η＝87.6％，環(huán)境溫度為20℃，

因?yàn)?14AH>(500AH×80％),所以該組電池的容量合格。*電池離線操作的注意事項(xiàng)

a.一旦交流停電，此時(shí)負(fù)載電流將全部由其余的在線蓄電池組承擔(dān)，因此進(jìn)行離線測(cè)量時(shí)必須首先測(cè)量負(fù)載電流，并判斷各電池組連接電纜、熔絲能否承受該負(fù)載電流。能承受多長(zhǎng)時(shí)間，該時(shí)間段內(nèi)油機(jī)能否成功啟動(dòng)等等。

b.進(jìn)行1/3容量核對(duì)性試驗(yàn)，放電結(jié)束電池終止電壓可以達(dá)到48V（單體電壓為2.0V）,停止放電后將該電池組放置一段時(shí)間，總電壓可以上升到50V。待電池電壓穩(wěn)定后，通過(guò)調(diào)低整流器輸出電壓與電池電壓偏差小于1V時(shí)才將該電池重新投入直流系統(tǒng)。*電池后備時(shí)間的估算

如：1000AH，放電電流55A，問(wèn)可放幾小時(shí)？

分析：放電電流55A為0.55I10，為20小時(shí)放電率，故大致可放電20H

放電率電池有效放電容量（η＝％）放電電流終止電壓（V）防酸式閥控式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）