通信電源基礎(chǔ)知識ppt課件.ppt

1、通信電源基礎(chǔ)知識,1,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,2,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,3,一、電源術(shù)語,1、強電和弱電的區(qū)分： 2、高壓電器與低壓電器 高壓電器：開斷及關(guān)合電壓3kV 低壓電器：交流電壓1000V 或 直流電壓1500V 3、一次線路與二次線路 一次線路：主接線電路，由高、低壓的變、配電

2、網(wǎng)組成，完成匯電、 變壓、配電、饋電等功能的主電路。 二次線路：服務(wù)于主電路，主要包括對主電路的繼電保護方式、電 氣測量種類、控制電源、控制線路、事故告警與預(yù)告警 信號等。 一次線路元件：斷路器 隔離開關(guān) 負荷開關(guān) 熔斷器 接觸器 二次線路元件：互感器（電流 電壓） 繼電器,4,一、電源術(shù)語,4、高、低壓系統(tǒng) 5、變壓器和油機 6、交流電和直流電源的區(qū)分。 7、電纜和電線的區(qū)分。 8、功率的區(qū)分：視在功率、有功功率、無功功率、額定功率、平均功率等。 9、開關(guān)的區(qū)分：斷路器、負荷開關(guān)、熔斷器、空氣開關(guān)等。 10、配電電器與控制電器： 配電設(shè)備：斷路器 隔離開關(guān) 負荷開關(guān) 熔斷器 控制設(shè)備：接觸器

3、 互感器 繼電器,5,一、電源術(shù)語,11、成套開關(guān)設(shè)備： 以開關(guān)設(shè)備為主體，將其他各種電器元件按一定主接線要求組裝為一體而構(gòu)成的成套電氣設(shè)備，包括了電能匯集、輸送、分配、計量和保護等多種功能。 12、主設(shè)備： 高壓柜 低壓柜 變壓器 柴油發(fā)電機 燃氣輪發(fā)電機 13、轉(zhuǎn)換開關(guān)： 雙擲式刀開關(guān) 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS） 靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)（STS）,6,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,7,二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類,8,市電分類：,二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電

4、分類,9,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,10,一、配置高頻開關(guān)電源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下： （1）通信局站用的基礎(chǔ)電源電壓為：48V(極接 地),少數(shù) 移動基站采用24V(極接地)； （2）通信設(shè)備受電端子上電壓變化范圍： 4057V(即20%18.75%)； （3）閥控式密封鉛酸蓄電池： 浮充電壓(即整流器工作電壓)：2.232.27V/只； 再充電或均衡充電電壓：2.302.35V/只； 0.51小時放電終止電壓：1.75V/只； 110小時放電終止電

5、壓：1.80V/只。,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),11,（4）通信設(shè)備本期耗電量和用電端子需求； 根據(jù)機房面積和系統(tǒng)本身估算終期耗電量和用電端子需求； （5）如果是擴容局，查勘時需要詳細記錄原有電源系統(tǒng)型號，整 流器和蓄電池容量，交直流屏已用及空余端子位置及數(shù)量， 交流引入開關(guān)容量及電纜線徑，系統(tǒng)原有設(shè)備耗電量。,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),12,二、開關(guān)電源系統(tǒng)的組成： （1）交流配電屏(掛墻或落地)，主要給整流機架供交流電； （2）整流機架(內(nèi)裝整流模塊、監(jiān)控模塊等)，交流輸入/直流輸出； （3）直流配電屏，整流器輸出通過直流屏內(nèi)熔絲或開關(guān)輸出到通信設(shè)備； （4）蓄電池，市電正常時由整流器進行浮充，停

6、電時對通信設(shè)備供電； （5）小容量組合開關(guān)電源直流配電安裝在整流機架內(nèi) ；,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),13,（6）直流電源的配電系統(tǒng)： 它承接從整流器或蓄電池送來的直流電，分配和傳送到通信機房的設(shè)備上去，完成對負載的分路、保護和監(jiān)控，以及對整流器、蓄電池組和調(diào)壓裝置的控制與保護。 a）低阻配電系統(tǒng)：基礎(chǔ)電源通過匯流排直接饋送到通信機房的機架，由于匯流排等電阻很低，稱為低阻配電系統(tǒng)(低電阻，大電流供電) b）高阻配電系統(tǒng)：是瞬態(tài)限流配電系統(tǒng)、又稱輻射式饋電，即各通信設(shè)備機架電源負載線均用高電阻電纜從公共配電點引出(高電阻，小電流供電),三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),14,直流配電柜,外觀,PD48/2000

7、DF 2000A直流屏,PD48/2500DF 2500A直流屏,PD48/2000HF/120 120路2000A高阻屏,PD48/1200BFH 1200A交直流一體屏,配電柜尺寸：800（W) x 600（D）x 2000（H）,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),15,整流器,監(jiān)控模塊,整流架,交流配電柜,直流配電柜,市電（油機）,交流配電,AC/DC,直流配電,48V,三、整流電源系統(tǒng)組成,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),16,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),四、高頻開關(guān)電源系統(tǒng)圖：,17,整流器,監(jiān)控模塊,交流配電,直流配電,五、組合電源系統(tǒng),三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),18,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),六、組合開關(guān)電源系統(tǒng)圖

8、：,19,蓄電池容量計算及配置,(1)根據(jù)廠家提供的資料統(tǒng)計出本期新增設(shè)備的耗電量和直流配電 屏中新增端子的需求； (2)在查勘中獲得在用系統(tǒng)的運行最大耗電量，及直流配電屏中空 余端子的數(shù)目及位置； (3)本期擴容后設(shè)備的耗電量的計算： I擴容后I運行安全系數(shù)I本期新增 I運行電壓讀數(shù)電流讀數(shù)/48，安全系數(shù)取1.1,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),七、蓄電池容量計算及配置：,20,(4)計算蓄電池容量前需確定近期耗電量和蓄電池放電小時數(shù)： 蓄電池組的總放電小時數(shù)一般按：基站按3小時配置；二類市電傳輸按3小時，其他按2小時；三類市電傳輸按8小時，其他按3小時 。蓄電池總?cè)萘坑嬎銥椋?其中：Q：蓄電池容量

9、(Ah)； K：安全系數(shù)，取1.25； I：負荷電流(A)； T：放電小時數(shù)(h)； ：放電容量系數(shù)(根據(jù)設(shè)計規(guī)范取值)； t：實際電池所在地的環(huán)境溫度數(shù)值(廣東 按5考慮)； :電池溫度系數(shù)(1/)，當(dāng)10放電小時率1時，取0.008。,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),21,計算蓄電池總?cè)萘颗c要求放電時間有關(guān)，可按下式估算： Q=K時間*I 1小時放電： K時間3.31； 2小時放電： K時間4.88； 3小時放電： K時間5.95； 4小時放電： K時間7.52； 6小時放電： K時間9.90； 8小時放電： K時間12.64； 10小時以上放電： K時間14； 其中I為設(shè)備近期耗電量,蓄電池容量計

10、算經(jīng)驗系數(shù),三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),(5)蓄電池容量計算經(jīng)驗系數(shù)：,22,已知蓄電池容量計算蓄電池放電時間，先估算大概時間， 再按下式估算： T=Q/T時間*I 1小時系數(shù)：T時間3.31； 2小時系數(shù)：T時間2.44； 3小時系數(shù)：T時間1.98； 4小時系數(shù)：T時間1.88； 6小時系數(shù)：T時間1.65； 8小時系數(shù)：T時間1.58； 10小時以上系數(shù)：T時間1.40；,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),(6)蓄電池放電時間計算經(jīng)驗系數(shù)：,23,開關(guān)電源容量計算及配置,根據(jù)原郵電部通信電源設(shè)備安裝設(shè)計規(guī)范中的規(guī)定，整流 器等換流設(shè)備的容量應(yīng)按近期負荷配置。按N+1(10臺整流器以上每10臺增加1臺)冗余

11、方式配置容量 I整流器I直流設(shè)備耗電+I蓄電池充電+I備份 其中： I蓄電池充電蓄電池容量(Ah)/10； I直流設(shè)備耗電P直流設(shè)備功率(W)/48,八、開關(guān)電源容量計算及配置：,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),24,P交流P直流/轉(zhuǎn)換效率 P直流整流器臺數(shù)整流器容量(A)電壓(48/24V) 如果按整流機架滿配計算交流負荷，可據(jù)此選擇前端 交流引入空開和電纜。,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),九、交流負荷（交流引入）的計算：,25,例：查勘某移動某交換局原有電源設(shè)備： (1)珠江PRD-400AC交流屏1面(前端交流引入為250A)，二類市電； (2)PRS5000整流機架2架(內(nèi)裝9臺100A模塊)； (3)

12、PRD2500DCH-M1直流屏1面(117個16A空開已用完)； (4)PRD2500DCH-S直流屏1面(169個16A空開已用59個)； (5)2組1500Ah蓄電池； (6)已有設(shè)備耗電量讀數(shù)為：350A/53.5V； (7)本期新增設(shè)備耗電需求15kW，用電端子需求98個16A。,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),十、配置開關(guān)電源系統(tǒng)舉例：,26,計算如下： 1)計算擴容后耗電量： I實際運行350A53.5V/48V390A I擴容后I運行安全系數(shù)I本期新增3901.115000/48742A 2)計算蓄電池容量(按2小時)：7424.883619Ah，已有電池總?cè)萘繛?000Ah的放電時間：

13、3000/742/2.44約為1.65小時， 規(guī)范規(guī)定二類市電放電時間為12小時，已有電池滿足要求 3)計算整流模塊容量(n+1)：(742300)/100111.42臺，取整為13臺；已有9臺，本期擴容4臺模塊和1個整流機架，300A為電池10小時率充電電流(電池總?cè)萘?10),三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),27,4)核算交流引入負荷： P本期負荷1310048/0.8971kW P滿配負荷1810048/0.8998kW I滿配負荷98000/0.98/660152A(380V)，前端開關(guān)滿足 要求，660380 5)高阻直流屏輸出端子空余110個，滿足本期需求，不需擴容,三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng),2

14、8,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,29,UPS概念,（1）定義：UPS是英文Uninterruptable Power Supply 的縮寫，中文譯為 “不間斷電源”， 它是能夠?qū)崿F(xiàn)兩路電源之間不間斷地相互切換的電氣裝置。它的功能是保證向負載提供持續(xù)不間斷高質(zhì)量的交流電源。 （2）原理：AC-DC-AC，輸出的交流電更干凈； （3）作用：無間斷切換、電壓變換(穩(wěn)壓)、頻率變換(穩(wěn)頻/濾波)、提供一定后備時間； （4）按工作方式分：在線式和后備式；

15、（5）并機方式一般為雙機冗余功率均分熱備份；,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),一、UPS概念：,30,1)噪聲(Noise)：在正弦電壓波形上疊加的一些尖脈沖（毛刺）； 2)電壓變化(Voltage Variation)： 正弦電壓的幅值過高、 過低 或波動； 3)頻率變化(Frequency Variation) ：正弦波的頻率不是標準50Hz，過高、 過低或波動； 4)瞬間間斷(Micro-break)：正弦波的短暫不連續(xù)，一般指小于300毫秒的間斷； 5)停電(Outage)：正弦波的長時間不連續(xù),一般指大于300毫秒的間斷； 6)諧波(Harmonics)：在50Hz電網(wǎng)的標準頻率上

16、疊加了50Hz整數(shù)倍或非整數(shù)倍的成分，使正弦波形嚴重失真。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),（6）電網(wǎng)中存在哪些干擾：,31,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),（7）我國電網(wǎng)和發(fā)達國家電網(wǎng)的比較：,32,1)兩路電源之間的無間斷相互切換作用； 2)隔離作用：將瞬間間斷、諧波、電壓波動、頻率波動以及電壓 噪聲等電網(wǎng)干擾阻擋在負載之前，即使負載對電網(wǎng)不產(chǎn)生干擾， 又使電網(wǎng)中的干擾不影響負載； 3)電壓變換作用：輸入電壓等于或不等于輸出電壓，如380V/380V， 380V/220V，還包括穩(wěn)壓作用； 4)頻率變換作用：輸入頻率等于或不等于輸出頻率，如50Hz/50Hz， 50Hz/60Hz，還包

17、括穩(wěn)頻作用； 5)提供一定的后備時間：UPS中的電池貯存一定的能量，在電網(wǎng) 停電或間斷時繼續(xù)供電一段時間來保護負載；后備時間為10 分鐘、30分鐘或更長。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),（8）UPS的主要作用：,33,1)UPS的容量、規(guī)格: a)輸出容量宜按實際負荷的1.31.5倍配置； b)規(guī)格包括電壓、頻率、配電需求（單進單出、三進單出、三進 三出）； 2)UPS對電網(wǎng)的適應(yīng)能力：主要指輸入電壓幅值的變化范圍，一般在15之內(nèi)，但超過10時不能轉(zhuǎn)旁路，如遇到電壓變化較大的區(qū)域，可在前端加一級同容量的穩(wěn)壓器； 3)輸入電壓頻率變化范圍和UPS的頻率跟蹤及同步鎖相能力，不僅在電網(wǎng)輸入也在柴

18、油機輸入、及前端有頻率特性不穩(wěn)定的穩(wěn)壓設(shè)備時發(fā)揮作用； 4)不對電網(wǎng)產(chǎn)生污染； 5)UPS的輸出性能指標能滿足負載的基本要求：應(yīng)注意不是超出需要的最高要求。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),（9）對UPS的基本要求：,34,二、UPS的基本構(gòu)成,整流器/充電器 逆變器 電池 靜態(tài)開關(guān) 手動維修旁路開關(guān) 主電源輸入開關(guān) 靜態(tài)旁路開關(guān) 逆變器輸出開關(guān) 電池電路開關(guān) 旁路輸入隔離變壓器 輸出隔離變壓器 輸入諧波濾波器 計算機通訊接口 調(diào)制解調(diào)器接口 輸入配電柜和保護開關(guān) 輸出配電柜和保護開關(guān),旁路隔離,變壓器選件,35,1)按動靜分類：旋轉(zhuǎn)式、動靜型、靜止型； 2)按功率分類：小功率、中功率、大功

19、率； 3)按輸出波形分類：方波、準正弦波、正弦波； 4)按輸出電壓的相數(shù)分類：單相、三相； 5)按不停電時間分類：標準機型（1015min）、長延時機型； 6)按功率器件分類：可控硅、功率晶體管、MOS場效應(yīng)管、IGBT （絕緣柵場效應(yīng)管）； 7)按逆變器工作頻率分類：工頻機、高頻機； 8)按不停電供電方式分類：在線式、后備式、在線互動式； 9)按輸入輸出的相數(shù)分類：單進單出、三進單出、三進三出。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),三、UPS按不同形式分類如下：,36,1、起因： 1)通信機樓常用柴油發(fā)電機組作為市電的備用電源，以提供足夠的后備時間來應(yīng)付市電停電。在供電系統(tǒng)中采用該解決方案，可

20、以避免通信電源系統(tǒng)通過使用龐大的電池組來獲得較長的后備時間。 2)對于敏感型的或者關(guān)鍵性的負載（如數(shù)字技術(shù)設(shè)備）需要將UPS和發(fā)電機組系統(tǒng)地組合使用，以便提高供電系統(tǒng)的連續(xù)性、可靠性。一般情況下，發(fā)電機的負載除了UPS系統(tǒng)外，還支持高頻開關(guān)電源、照明、空調(diào)等不需要UPS支持的設(shè)備工作。本文主要探討UPS系統(tǒng)與柴油發(fā)電機組的匹配問題。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),四、UPS與柴油發(fā)電機的配合：,37,2、UPS與柴油機配合困難的原因： UPS系統(tǒng)通過整流器/充電器從交流配電系統(tǒng)獲得電力，對于前端的配電系統(tǒng)而言，UPS系統(tǒng)是一個會引起諧波失真的非線性負載。發(fā)電機較高的內(nèi)阻（比變壓器高23倍）

21、增加了諧波的副作用。當(dāng)柴油發(fā)電機與UPS配合使用時，容易出現(xiàn)不同程度的異常現(xiàn)象或者故障。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),38,3、對柴油發(fā)電機而言主要會產(chǎn)生以下問題 ： 1)電壓振蕩。反饋的波動電壓會造成發(fā)電機輸出電壓振蕩范圍達1020。當(dāng)調(diào)整達到最佳時，振蕩仍大于2。 2)電流振蕩。在UPS負載穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機輸出電流擺動范圍仍達2050，并且這種擺動無法調(diào)整。 3)頻率漂移。頻率振蕩范圍在5以內(nèi)，但會導(dǎo)致UPS頻繁切換，造成柴油發(fā)電機負載有規(guī)律的忽大忽小，從而使發(fā)電機的電壓、工作噪聲也有規(guī)律地忽大忽小，發(fā)電機組的震動加劇，加速了機械磨損，甚至機件損壞。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UP

22、S),39,4、對UPS的影響: 1)UPS不能旁路UPS（在線式、后備式）在旁路電源頻率、電壓正常時，UPS的逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當(dāng)旁路電源頻率變化超出設(shè)定極限時，靜態(tài)旁路開關(guān)將禁止切換到旁路（此時切換可能造成逆變器過流、短路）。在這種旁路電源頻率無法跟蹤的情況下，UPS只會發(fā)出“旁路不可用”告警，提醒用戶避免超載造成斷電，逆變器仍繼續(xù)提供電源給負載。 2)電池壽命縮短頻率漂移會導(dǎo)致SCR（可控硅）整流器的驅(qū)動信號與輸入交流電不同步，造成整流器關(guān)閉，此間UPS轉(zhuǎn)為電池供電。如此反復(fù)會造成電池過分放電循環(huán)，大大縮短電池壽命，嚴重者會將電池電量全部放光，輸出中斷。,四、交流不間斷電源系

23、統(tǒng)(UPS),40,5、柴油發(fā)電機組的選擇： 1)機組的輸出功率選擇: UPS整流器引起的輸入電流失真等，都需適當(dāng)增加發(fā)電機的功率；UPS的整流器對于頻率漂移更為敏感，這也需增大發(fā)電機功率。一般選擇發(fā)電機功率是UPS功率的2倍以上。 2)柴油發(fā)電機組工作方式的選擇: 實踐表明，對于非線性負載，兩沖程柴油發(fā)電機組帶載能力優(yōu)于四沖程柴油發(fā)電機組。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),41,3)同步發(fā)電機勵磁工作方式的選擇。勵磁工作方式主要分自激式同步交流發(fā)電機、永磁發(fā)電機（PMG）激勵式兩種。前者的AVR的功率和信號源均來自發(fā)電機的電樞繞組；后者AVR只有信號源來自發(fā)電機的電樞繞組，功率源取自PMG

24、的電樞繞組，與同步交流發(fā)電機電樞繞組的電勢波波形畸變無關(guān)。故選用PMG勵磁方式的同步交流發(fā)電機更能使UPS工作良好。 4)實際上UPS與發(fā)電機的功率比可在1:（12.5）之間匹配，關(guān)鍵是考慮發(fā)電機組中同步交流發(fā)電機的勵磁方式。采用自激式同步交流發(fā)電機時，功率比應(yīng)不小于1:（22.5），但仍不能排除發(fā)電機組不受UPS的影響。采用PMG勵磁方式的發(fā)電機時，功率比取1:(1.21.25)即可保證柴油發(fā)電機的正常工作。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),42,1)前端的低壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu): 確定本系統(tǒng)輸入配電屏是否需引兩路低壓輸入（同時考慮原系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)、用電設(shè)備要求的可靠性、引入距離等）如是兩路輸入， 是

25、否需裝ATS； 2)前端的低壓系統(tǒng)的穩(wěn)定程度： 考慮是否需加穩(wěn)壓器； 3)前端的柴油發(fā)電機系統(tǒng)的容量，UPS系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波將對原系統(tǒng) 穩(wěn)定性的影響： 考慮是否加裝濾波器； 如需加裝，用何種濾波器。,1、你需要了解原低壓系統(tǒng)：,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),五、UPS工程設(shè)計：,43,1)后端的設(shè)備用電量： 統(tǒng)計出總的用電容量（中期）； 統(tǒng)計出總的負荷功率因素； 2)后端設(shè)備的配電路數(shù)要求: 需要分樓層、分機房（或區(qū)域）統(tǒng)計； 哪些是不需要冗余備份的單輸入負荷； 哪些是需要冗余備份的單輸入負荷； 哪些是鏡像負荷。 3)后端設(shè)備需要的冗余時間,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),2、你需要了解后

26、端的設(shè)備要求：,44,1)你需要構(gòu)造什么樣的UPS冗余系統(tǒng)： a)11冗余備份（容量不太大的較集中系統(tǒng)）； b)21或31冗余備份（容量較大的負荷分布較集中系統(tǒng)）； 分布式系統(tǒng)（容量大，負荷分散，擴容可能性大的系統(tǒng)，如IDC） 2)如何計算UPS系統(tǒng)的容量： 舉個例子吧 假設(shè)UPS輸出功率因素為0.8，負荷中期的耗電量為800kW，負荷中期的功率因素為0.6，不考慮預(yù)留，21冗余備份的最小單機容量是多少？,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),3、現(xiàn)在，你需要進行一些分析和計算了：,45,UPS輸出的有功功率和無功功率均要滿足負荷的要求： a) 設(shè)UPS的輸出視在功率為P視在UPS、輸出有功功率為

27、P有功UPS、輸出無功功率為P無功UPS b) 設(shè)負載的視在功率為P視在負載、有功功率為P有功負載、無功功率為P無功負載 c) P有功UPS P有功負載800kW， 此時P視在UPS P有功UPSCOSUPS 8000.8=1000(kVA) 同時要求： P無功UPS P無功負載（ P有功負載COS負載）SIN負載 P無功UPS（800 0.6） 0.8=1066.67(kVar) P視在UPS P無功UPSSINUPS 1066.67 0.6=1777.78(kVA) d) 比較兩次計算的P視在UPS，取較大的數(shù)值： 即：UPS輸出的視在功率不應(yīng)小于1777.78kVA e) 按21冗余備份

28、，UPS單機的視在功率不小于1777.78 2=888.89(kVA),四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),46,4、如何計算需要配置的蓄電池： 1)在計算的時候，要了解你拿到的功率表是12V的，還是2V的； 2)384V是否就一定配192只2V的電池呢？這和直流的電壓范圍有關(guān)，你可以按照191只或193只電池再重新計算以下，是不是也滿足要求呢？ 3)互為備份UPS，各自的蓄電池可以共用嗎？ a)直流，不存在相位、頻率的問題，電壓又基本一致，當(dāng)然可以； b)如何共用呢？需要一個電池開關(guān)柜，看看結(jié)構(gòu)吧；（見下圖） c)三個斷路器的電路存在什么問題？,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),47,四、交流

29、不間斷電源系統(tǒng)(UPS),圖示：,48,5、配電電路： 1)要保證各級開關(guān)的選擇性； 2)輸入交流屏至UPS主機的開關(guān)宜考慮備份； 3)什么時候UPS旁路需要單獨接線呢？ a)單機情況； b)雙機但旁路是共用的情況； c)UPS容量較大，機內(nèi)又沒有并聯(lián)好的情況。 4)大容量的UPS，UPS主機至輸出屏的輸入端宜按主機數(shù)量配置斷路器數(shù)量（有并機柜的情況除外）； 5)UPS的旁路需來自同一市電（逆變器的旁路鎖相及頻率跟蹤）。,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),49,6、斷路器選擇應(yīng)注意的一些問題： 1)主機輸入開關(guān)在考慮了負載容量之外，還應(yīng)同時考慮對電池的充電容量； 2)旁路輸入開關(guān)容量應(yīng)考慮過載

30、承受能力。 7、電纜選擇的一些問題： 1)電纜按斷路器容量選擇； 2)主機輸入一般不需中線，為什么？回去看看； 旁路需中線。 3)中線線徑的選擇，至少不應(yīng)小于相線，為什么？,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),50,輸入輸出屏示意圖,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),8、UPS輸入、輸出屏系統(tǒng)圖：,51,9 、配置UPS舉例 例：某新建智能網(wǎng)交流用電設(shè)備耗電需求： 本期負荷23kVA，近期負荷45kVA，本期用電端子需求16路16A和16路32A，電池后備時間按30分鐘計算,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),52,(1) 、配置主機容量：45/0.857kVA，可選用2臺60kVA的UPS雙機系

31、統(tǒng) (2) 、配置輸入屏：主機輸入開關(guān)容量(60000/0.9/660)1.25127A(380V)，選用160A；2臺主機旁路一路輸入選大一級開關(guān)200A，則輸入屏總輸入開關(guān)選用250A (3) 、配置輸出屏：2路輸入開關(guān)選160A，考慮交流列柜需雙路輸入，輸出開關(guān)可配置4路100A和4路63A (4) 、配置交流列柜：主備2路100A輸入，輸出按通信設(shè)備用電端子需求并考慮一定擴容需求，配置30路16A和30路32A單相空開，考慮三相平衡，ABC三相各10個16A和10路32A,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),53,(5) 、配置后備蓄電池 采用湯淺蓄電池的計算： 1、 60kVA UPS

32、所需直流功率 考慮一般計算機負載的功率因數(shù)在0.60.7，取0.8，則其所需直流功率為： PDC= P ncos逆變效率=600000.80.90=53,333W 2、電池截止電壓的計算 32只12V電池時，放電的終止電壓為：1.85V*6*32=355.2V，截止電壓取1.85V/cell 3、 放電電流為53333W/355.2V=150.15A 4、電池需要容量：Q1.25*150.15A*0.5h/(0.35*0.84)=320Ah 配置兩組200Ah蓄電池組,四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS),54,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源

33、系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,55,1、設(shè)計過程中開關(guān)使用最多的是梅蘭日蘭塑殼開關(guān)(低壓配電保護)和小型斷路器(低壓終端配電保護)： 1)塑殼開關(guān)型號：NS (801250)N/H/L，N為標準型，H為高性能型，L為極高性能型； 2)塑殼開關(guān)根據(jù)安裝方式分為插拔式和固定式； 3)塑殼開關(guān)4種外形尺寸：80A、100250A、400630A、8001250A； 4)塑殼開關(guān)額定電流等級：80、100、160、250、400、630、800、1000、1250A； 5)塑殼開關(guān)(100630A)可增加電子脫扣器或電磁脫扣器附件調(diào)整整定值

34、滿足保護要求，電子脫扣器整定范圍更寬。,五、開關(guān)和電纜的選型,一、開關(guān)：,56,2、比較常用還有NC100H/NC125H： 1)NC100H/NC125H型號： NC100H/NC125H C/D(63125)，C型用于常規(guī)負載，D型用于沖擊性負載； 2)NC100H/NC125H分為：1P/2P/3P/4P (尺寸27/54/81/108mm)； 3)NC100H/NC125H額定電流等級：63、80、100、125A； 4)NC100H/NC125H瞬時脫扣范圍C型曲線為710倍額定電流， D型曲線為1014倍額定電流； 5) NC100H/NC125H端子接線面積：可接50mm2以下。

35、,五、開關(guān)和電纜的選型,57,3、開關(guān)選擇原則： 1)開關(guān)額定電流必須大于負載電流； 2)前一級開關(guān)額定電流必須大于或等于后一級開關(guān)額定電流； 3)禁止使用漏電開關(guān)。,五、開關(guān)和電纜的選型,58,1、通信設(shè)備電纜選擇原則： 1)必須采用阻燃銅芯電纜； 2)載流量必須大于上一級開關(guān)的額定電流； 3)交流中性線選用與相線截面相等； 4)交流進線按遠期負荷計算，出線按被供負荷計算，按允許載流量并兼顧機械強度選型； 5)蓄電池放電回路的直流電纜按允許壓降并兼顧允許載流量選型，整個回路的壓降不能大于3.2V(-48V)或2.6V (24V)； 6)地線電纜選用3595mm2電纜，機房總地線引入選用95m

36、m2，長度超過100m布放2根 。,五、開關(guān)和電纜的選型,二、電纜：,59,五、開關(guān)和電纜的選型,60,2、常用電纜載流量表：,五、開關(guān)和電纜的選型,61,3、導(dǎo)線壓降計算公式：電流矩/導(dǎo)線截面/57，57為銅的電導(dǎo)率 4、電源全程壓降分配原則： 1)配電設(shè)備按標準固定分配，其他應(yīng)靈活分配； 2)距離短、纜線數(shù)量少應(yīng)盡可能少分配壓降； 3)距離長、纜線數(shù)量多應(yīng)盡可能多分配壓降。,五、開關(guān)和電纜的選型,62,5、按規(guī)范直流屏允許壓降為0.5V，直流列柜為0.2V；但如果直流屏負荷電流不超過1000A壓降取0.2V。 6、如果是擴容電源，最好查勘已有電池電纜線徑及長度，通過計算確定此段壓降，一般電

37、池離電源不遠的話，可按小于1V。,五、開關(guān)和電纜的選型,63,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS) 五、開關(guān)和電纜的選型 六、接地系統(tǒng) 七、勘查和設(shè)計需記錄和注意的問題,提綱,64,一、接地的重要作用和范圍： 接地系統(tǒng)是通信局站的重要組成部分，它不僅直接影響通信的質(zhì)量和通信電源系統(tǒng)的正常運行，還起到保護人身安全和設(shè)備安全的重要作用。 在通信局站中，接地技術(shù)范圍涉及到各個專業(yè)的通信設(shè)備、電源設(shè)備和房屋建筑等各個方面。,六、接地系統(tǒng),65,二、接地系統(tǒng)的組成： 由接地體，接地引入線，地線排、接地配線組成的總體稱為接地系統(tǒng)。 1、地：

38、接地系統(tǒng)中所指的地，即一般的土地。不過它有導(dǎo)電的特性，并具有無限大的容電量，可以用來作為良好的參考電位。 2、接地體（或接地電極）： 為使電流入地擴散而采用的與土地成電氣接觸的金屬部件（地網(wǎng)的組成部分） 。 3、接地引入線： 把接地電極連接到地線排上去的導(dǎo)線。在室外與土地接觸的接地之間的連接導(dǎo)線則形成接地電極的一部分（比如：鍍鋅扁鋼），不作為接地引入線。 4、地線排： 專供接地引入線匯集連接的小型配電板或母線匯接排。 5、接地配線： 把設(shè)備中必須接地的各個部分連接到地線排上去的導(dǎo)線。 電氣設(shè)備、通信設(shè)備或金屬部件對一個接地系統(tǒng)的連接稱為接地。,六、接地系統(tǒng),66,三、接地系統(tǒng)的分類： 按照性質(zhì)

39、和用途的不同，接地系統(tǒng)可分為：工作接地（含交流工作地和直流工作地）、保護接地、防雷接地。 1、工作接地：用于通信設(shè)備和通信電源設(shè)備的正常工作。工作地線接至直流設(shè)備的正極和交流設(shè)備的零線。 2、保護接地：用于保護人身和設(shè)備的安全。保護地線接至設(shè)備的機殼。 3、防雷接地：為了防止通信局站建筑物或通信設(shè)施受到直擊雷、雷電感應(yīng)和沿管線傳入的高電位等引起的破壞性后果，而采取把雷電流安全泄掉的接地系統(tǒng)。建筑物外部防雷地線接至避雷帶、避雷網(wǎng)，內(nèi)部防雷地線接至避雷器。 工作地、保護地和防雷接地共同合用一組接地體（地網(wǎng)）的接地方式稱為聯(lián)合接地方式。聯(lián)合接地方式是按照單點接地的原理設(shè)計，能夠滿足通信設(shè)備等電位的要求。目前通信局站防雷接地均要求采用聯(lián)合接地系統(tǒng)。,六、接地系統(tǒng),67,一、電源術(shù)語 二、機樓供電系統(tǒng)組成及市電分類 三、高頻開關(guān)電源系統(tǒng) 四、交流不間斷電源系統(tǒng)(