基站电源系统介绍
- 格式:docx
- 大小:81.63 KB
- 文档页数:7
基站电源系统(详)一基站供电系统结构基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。
交流供电系统:由一路市电电源、一路移动油机电源、浪涌保护器、交流配电箱(具备市电油机转换功能)组成。
直流供电系统:由高频开关组合电源(含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元)、两组(或一组)蓄电池组组成。
交流供电系统运行方式:(1)市电正常时,由市电供电;(2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电;(4)市电恢复后,由市电供电。
直流供电系统的运行方式:在线恒压充电的全浮充供电方式。
(1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量);(2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电;(3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。
蓄电池组既为备用电源,又可以吸收高频纹波电流。
二基站电源系统实物布局基站内电源相关设备主要有:交流配电箱、浪涌保护器、室内地线排、高频开关组合电源、蓄电池组。
三交流供电部分3.1 交流供电系统分为两种型式1. TN型:系统中,电源端有一点与地直接连接,电气装置的外露可导电部分与电源端接地点用保护线直接连接;又可分为:TN-C、TN-S、TN-C-S三种。
2.TT型:在此系统中,电源端有一点与地直接连接,负荷侧电气装置外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
移动基站中常用TT型式供电3.2 对市电的要求新建基站要求引入一路三类以上(年停电次数≤54,每次停电时长≤8小时)的市电电源。
乡镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW(自建变压器的基站,变压器容量建议按照20KVA选定);一般市区、城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW;特大城市密集市区基站,交流市电引入容量建议为25 kW~30kW;基站内电源电缆应采用铜芯非延燃聚氯乙稀绝缘及护套软电缆。
通信基站供电系统方案概述:通信基站供电系统是一个关键的基础设施,用于为无线通信网络提供稳定可靠的电力。
在选择供电系统方案时,需要考虑到基站的功耗需求、电力可靠性、成本效益以及环境因素等因素。
本文将讨论通信基站供电系统方案的设计要点和建议。
1. 供电系统概览通信基站供电系统主要由以下几个组成部分构成:1.1 电源设备电源设备是供电系统的核心,通常包括备用电池、发电机和UPS(不间断电源)等。
备用电池主要用于短时间的电力中断期间维持基站的正常运行,发电机则用于长时间的停电情况下提供稳定的电力。
UPS则可提供过渡性的电力,使得基站能从主电源切换到备用电源或者发电机。
1.2 配电设备配电设备将电源设备产生的电力分配给通信设备,由变压器、开关和配电柜组成。
变压器用于将电源设备提供的电压调整到通信设备所需的电压水平,开关则用于控制电力的连接和断开,配电柜则用于集中管理和监控电力的分配。
1.3 环境监测设备为了确保供电系统的可靠性和稳定性,需要安装环境监测设备,如温度传感器、湿度传感器和烟雾探测器等。
这些设备可以实时监测基站的环境状况,及时发现并修复潜在的问题,以保证供电系统的正常运行。
2. 设计要点和建议在设计通信基站供电系统方案时,需要考虑以下几个要点和建议:2.1 功耗需求首先需要对通信基站的功耗需求进行评估,包括各个设备的功耗和峰值功耗。
根据功耗需求,选择适当的电源设备,并确保其能够满足基站的长时间运行需求。
2.2 电力可靠性通信基站需要保持高可靠性的供电系统,以确保网络的稳定运行。
因此,应选用可靠的电源设备和配电设备,并且实施适当的备份措施,如备用电池和发电机。
同时,定期对供电系统进行维护和检查,以确保其正常运行。
2.3 成本效益供电系统的设计应该考虑到成本效益的因素。
在选择设备时,应该权衡设备的性能、质量和价格。
同时,考虑到基站的长期使用成本,应该选择能够满足需求并具有较低能耗的设备。
2.4 环境因素通信基站通常部署在户外环境中,因此在设计供电系统时需要考虑环境因素对设备的影响。
通信基站电源系统设计作者:巩峰峰,乔慧来源:《中国新通信》 2017年第18期一、引言通信基站电源系统以满足基站设备7×24 小时不间断供电为原则,对移动通信网络可靠运行至关重要。
随着各运营商网络共建共享,通信基站电源系统需积极推进优化设计,保证通信网络的安全。
本文对通信基站电源设计进行简要分析。
二、通信基站电源系统介绍通信基站电源系统包含外市电引入、交流供配电、直流供配电、蓄电池、直流远供、防雷接地、空调等子系统[1]。
通信基站使用市电作为主用电源,移动油机作为备用电源。
当市电正常时,由市电电源供基站用电;当市电检修或故障停电时,由移动油机供电。
市电与移动油机的转换在各站内双电源转换箱上进行。
油机未供电时,由蓄电池组放电供电。
直流配电系统应具有两级电压切断装置,第一级先切断基站负荷(优先保证传输设备用电),第二级为电池放电至终止电压时切断电池(保护电池)。
三、通信基站电源系统设计1、外市电引入。
各新建基站的外市电引入优选从公共电网引入一路380V/220V 的交流电源;如无法引入,则在满足供电质量前提下,按以下两种方案引入:①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V 的交流电源;②自建变压器,引入一路10kV 高压市电。
自建变压器优选油浸式产品,变压器容量按照基站远期规划容量配置。
不管采用何种引入方式,各基站要求至少引入一路三类或优于三类(平均月市电故障≤ 4.5 次,平均每次故障持续时间≤8h)的市电作为主用交流电源。
2、交流供配电。
各新建基站的交流供电系统优选从公共电网引入一路较可靠的380V 市电(距离较远时可采用10kV 市电引入,在基站附近新建变压器),每站一般配置1个380V/100A 或380V/63A 挂墙式交流配电箱(容量应满足基站远期需求),输出分路及容量应满足开关电源、空调、照明、插座等的需求。
各基站配置 1 个浪涌保护器SPD(可内置在配电箱内,Imax 根据基站位置和行标要求确定)。
五、基站电源系统及常用参数设置
1、示意图:
2、参数设置:
●浮充54.0V
–补偿电池自放电损耗(平时)
●均充56.4V
–快速充电(不满)
–迫使各单体电池的特性均衡(1至3个月
●充电限流值<= 0.1~0.15C10 (单个模块额定工作电流为50A)
–C10 单组电池容量
例: C10=1000AH
=100AX10H
≠50AX20H
●一次下电设置电压:44V,二次下电设置电压:43.5V
●整流模块按功能分:带热插拔功能和不带热插拔功能两种,不带热插拔功能的更换顺序
(等电位操作):先插交流口→打开正常后→再插直流口(原因:防止打火)
六、必须掌握的一些计算
1、功率W=电压V*电流A(交流、直流均一样)
2、过半时间=电池组总容量AH/负载总电流A/2(例:电池总容量为1000AH,负载总电流为50A,则
过半时间=1000/50/2=10小时)
3、单相汽油或柴油发电机额定功率为5000W,空调一般在2000W左右,用单相油机发电时应先将空调关
闭,否则油机会过载。
可以计算:模块50A*54V=2700W+空调2000W=4700W,油机实际输出功率一般可估算为80%即4000W左右。
4、单相油机发电时遇负载总电流超过50A应如何操作:以负载65A为例,一个模块工作只有50A,则电
池仍放电10A,发电时间长了会出现倒站或是来电切换时倒站,若开启两个模块油机无法承受,此时可以对模块进行限流如35A,再开启两个模块(两个模块应处于同一相)。
35A*2*54V=3780W,油机可以正常工作,而且尚有5A电流对电池充电。
动力电源系统原理介绍一、基站电源供电系统的组成结构基站电源供电系统的组成结构如图所示。
图2-基站电源供电系统的组成结构图1、高频开关电源的基本组成图3-高频开关电源的基本组成2、高频开关电源主要特点◆重量轻、体积小、适用于分散式供电◆效率高(达90%以上)◆功率因数高(大于0.92)◆稳压精度高达0.2%◆噪音低◆维护方便◆可靠性强◆扩容方便◆调试方便◆便于实现集中监控、无人值守◆对交流输入电源要求低◆自动化程度高◆存在高频谐波干扰◆控制电路复杂二、基础电压指标◆三向输入连接法:三相四线制A、B、C、N的颜色顺序为黄.绿.红.蓝◆供电质量标准◆1、直流电源电压变动范围◆-48V系统:-40V—57V◆+24V系统:19V—29V◆全程最大允许压降:◆-48V系统:3V◆+24V系统:2.6V◆直流供电回路接头压降:◆1000Ah以下:每100安培≤5mV◆1000Ah以上:每100安培≤3mV1、交流市电电源供电标准◆额定电压:220V/380V;◆额定频率:50HZ;2、交流油机电源供电标准◆额定电压:230V/400V◆额定频率:50HZ;◆三相供电电压不平衡度不大于4%。
◆电压波形正弦畸变率不大于5%◆交换局接地电阻<1Ω;基站接地电阻值<5Ω;表是基站电源参数设置。
三、珠江电源系统介绍图1-珠江电源整流架珠江电源系统有如下型号及对应电压:PRS5000(-48V)PRS1800(-48V)PRS700(+24V)PRS4000(-48V)PRS1000(-48V&+24V)※PRS700电源系统的分类1、综合地柜式:(最多21个整流模块)–PRSB700–PRS700R2–PRSV7002、嵌入式电源:(最多4个整流模块)–PRS700M3–PRS700M4–PRS700M63、挂墙式电源:(最多7个整流模块)※主要技术参数及性能1 、输入参数(1) 输入电压:额定电压:220Vac165~275Vac 可连续正常工作275~300Vac 可工作10分钟300~345Vac 可工作400ms开机电压:187Vac 关机电压:165Vac故允许输入电压范围:187~275Vac(2) 输入频率:45~65HZ2 、输出参数(1) 输出电压范围:40~60Vdc之间可调 (48V系统)20~30Vdc之间可调 (24V系统)(2) 输出电流:(单个模块)58Vdc/13.5A 43Vdc/18A (48V系统) 29Vdc/23A 22.5Vdc/30A (24V系统) (3) 输出功率: (单个模块)800W、1000W (48V系统)700W (24V系统)(4) 系统最大输出容量:30~600A之间可选(考虑N+1冗余设计)3 、其他参数◆效率:η≥92% (满负载)◆功率因数:PF总≥0.995 (满负载)◆软启动时间:5~8S◆可闻噪声≤50dB◆衡重杂音≤2mv◆ 纹波电压≤100mv◆ 稳压精度: δ≤±0.5% (满负载)4、性能特点整流模块处于热插拔工作状态,因此可以在开机和带负载的情况下,拔出或插入模块。
基站电源系统(详)一基站供电系统结构基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。
交流供电系统:由一路市电电源、一路移动油机电源、浪涌保护器、交流配电箱(具备市电油机转换功能)组成。
直流供电系统:由高频开关组合电源(含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元)、两组(或一组)蓄电池组组成。
交流供电系统运行方式:(1)市电正常时,由市电供电;(2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电;(4)市电恢复后,由市电供电。
直流供电系统的运行方式:在线恒压充电的全浮充供电方式。
(1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量);(2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电;(3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。
蓄电池组既为备用电源,又可以吸收高频纹波电流。
二基站电源系统实物布局基站内电源相关设备主要有:交流配电箱、浪涌保护器、室内地线排、高频开关组合电源、蓄电池组。
三交流供电部分交流供电系统分为两种型式1. TN型:系统中,电源端有一点与地直接连接,电气装置的外露可导电部分与电源端接地点用保护线直接连接;又可分为:TN-C、TN-S、TN-C-S三种。
型:在此系统中,电源端有一点与地直接连接,负荷侧电气装置外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
移动基站中常用TT型式供电对市电的要求新建基站要求引入一路三类以上(年停电次数≤54,每次停电时长≤8小时)的市电电源。
乡镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW(自建变压器的基站,变压器容量建议按照20KVA选定);一般市区、城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW;特大城市密集市区基站,交流市电引入容量建议为25 kW~30kW;基站内电源电缆应采用铜芯非延燃聚氯乙稀绝缘及护套软电缆。
浪涌保护器1)功能浪涌保护器(Surge Protective Devices, SPD):通过抑制瞬态过电压及旁路浪涌电流来保护设备的装置。
最大通流容量Imax :SPD不发生实质性破坏,每线(或单模块)能通过规定次数、规定波形模拟雷电流的最大电流峰值。
2)配置原则(1)通信基站的交流电源系统的雷电过电压保护应使用分级保护。
(2)交流电源第一级SPD的最大通流容量,应根据局(站)性质、地理环境和当地雷暴日大小来确定。
当存在以下不利因素时,应提高交流电源第一级SPD的最大通流容量:●局(站)设在高层建筑、山顶、水边、矿区和空旷高地;●局(站)设有铁塔或塔楼;●无专用变压器;●地处少雷区或者中雷区,根据历年统计,时有雷击发生;●交流供电线路无法按要求埋地引入;●大地电阻率较高致使站内接地电阻偏大。
说明:1、城市指市区一般公共建筑物、专用机房;2、郊区指包括城市中高层孤立建筑物的楼顶机房、城郊、居民房、水塘旁以及无专用配电变压器供电的基站;3、山区指包括丘陵、公路旁、农民房、水田旁的易遭受雷击的机房。
(3)在使用分级保护时,各级浪涌保护器之间应保持必要的退耦距离或增设退耦器件,以确保各级浪涌保护器协调工作。
氧化锌SPD与氧化锌SPD之间退耦距离 (电缆长度)应不小于5m。
(4)在SPD的引接线上,应串接保护空开,防止SPD故障时引起系统供电中断。
保护空开的标称电流不应大于前级供电线路空开的1/倍。
3)接线方式4)导线选择说明:(1)使用模块式SPD时,引接线长度应小于1m,SPD 接地线的长度应小于。
(2)使用箱式SPD时,引接线和接地线长度均应小于。
交流配电箱具备两路电源转换(一路市电、一路移动油机),并为开关电源、空调、照明等交流用电设备提供交流供电回路的功能。
一般为380V/100A (63A)交流电源总输入。
当所需市电引入容量小于5KVA时,可以引入单相220V交流电源。
设备容量、功率、电压、电流之间的关系:三相系统:S = U×IP = U×I×Cosφ其中:U=380V单相系统:S = U×I ;P = U×I×Cosφ其中:U=220VS:容量(kVA)U:电压(V)Cosφ:功率因数,取(开关电源取,空调设备取P:功率(kW)I:电流(A)断路器容量=计算电流×可靠系数(取 ~四高频开关组合电源高频开关组合电源由交流配电单元、直流配电单元、整流模块、监控模块组成。
交流配电单元:输入市电或油机电源,将交流电能分配给开关电源整流模块使用;含有浪涌保护器,作为基站电源系统的第二级防雷保护。
直流配电单元:通过直流汇流母排,将开关电源整流模块输出的直流电能提供给通信设备用电,并对电池进行充电。
整流模块:从交流配电取得交流电能,将交流电整流成直流电,输出到直流母排。
监控模块:实时监测和控制电源系统各部分工作,对电池进行自动管理,具有标准的RS232或 RS485通信口,作为后台监控的接口。
交流配电单元交流配电介绍整流模块整流模块电路基本结构高频开关整流模块的电路技术发展至今,基本形成如下图所示的电路结构面板读数直流配电单元直流配电回路需有一次下电、二次下电之分,基站设备接在一次下电回路,传输设备、监控设备接在二次下电回路.电压继电器在板背面,已经标识出负载分路特性断路器容量=计算电流×可靠系数(取 ~熔断器容量=计算电流×可靠系数(取 ~ 2)内部直流铜排整流模块输出监控模块监控单元电路原理架内信号线连接监控模块介绍蓄电池管理浮充、均充●浮充充电应解决的两个问题:1. 补偿电池因自放电而产生的容量损失2. 避免过充造成电池寿命的缩短●浮充电压一般在~只范围内选定(温度为25℃时)●均衡充电电压~只●整流设备应能浮充/均充方式的自动转换。
蓄电池放电后,整流设备自动向蓄电池进行均充电,当充电电流小于每安时50mA或充入电量是放出电量的倍时,均充自动转为浮充。
五蓄电池组蓄电池是储存电能的一种设备。
它能将充电时得到的电能转变为化学能保存起来,需要电能时又能及时将化学能变为电能释放出来,供用电设备使用;这种转换可以反复循环多次。
1)电池槽、盖:超强阻燃塑料;2)提手:便于搬运;3)正负极群:板栅采用铅钙合金;4)微细玻璃纤维隔板;5)汇流排:耐大电流冲击;6)端子:内嵌铜芯,电阻最小化,极柱密封技术;7)安全阀:进口阀帽,具有耐酸和良好的弹性恢复能力。
内含电解液影响寿命的因素密封阀控铅酸蓄电池的浮充寿命为10年左右,充放电次数为1000—1200次。
除了电池本身的设计、工艺水平和充放电循环周期以外,影响蓄电池使用寿命的因素还包括:(1)放电深度:电池的过放电会严重的缩短电池的使用寿命,因此要严禁电池的过放电。
(2)充电电流:充电电流过大会使电池内盈余气体增多,升高电池内压,而且滞留在正极周围的氧会窜入 PbO2内层,引起极板氧化腐蚀。
(3)环境温度:环境温度越高,电池的寿命越短。
(4)电池的不均衡性:多节串联的电池在运行过程中有时会发生容量、端压不一致的情况,通常采用均充的方法来解决。
电池单体间连接安装方式1)单层立放2)双层立放多层安装时需要注意机房地面承重能力3)双层卧放多层安装时需要注意机房地面承重能力。
4)四层卧放多层安装时需要注意机房地面承重能力。
六室内地线排七移动油机用快速插头八日常维护1)运行状态2)交流配电维护交流缺相整流模块内部DSP芯片由交/直流两端供电,因此关闭整流模块的输入空开,此时模块内部DSP芯片仍由直流母牌供电,该整流模块测量其输入市电为0,则上报监控单元M500F,系统可能出现“市电缺相”或者“整流模块#市电故障”系统输出总电流减少整流模块在市电85V~170V是输入功率是线性增长,因此在市电输入小于170V的情况下,系统的总输出电流/输出功率是随着市电而变化的交流接触器不吸合(1)交流接触器控制板件故障交流采样板故障:A14C3S1,输入两路市电、输出一路,一路;逻辑控制板:A14C3C2,两路市电采样输入,逻辑比较后将选择信号送到A14C3C1板;逻辑驱动板:A14C3C1,两路市电A相输入,辅助电源,交流接触器的工作电源(220VDC,9VDC),A14C3C2板选择信号输入,放大后驱动交流接触器工作;测量各板件的输入输出接口,定位故障板件,更换;(2)接触器本身故障:断开市电,接触器的驱动线圈电阻阻值为120~130欧姆;若为0,则已经短路烧坏;若原大于120欧姆,则已经烧坏开路;3)整流模块维护模块故障直接用新模块更换即可。
无需设置任何参数。
如果暂时拔出故障模块,需要清除当前“模块通信中断”则需同时按”ESC”与“ENT”键复位监控模块。
若需清除“模块丢失”告警,则需按“”键并按”ENT” 键确认清除。
风扇故障风扇根据环境温度运行(27~40摄氏度)。
现场可更换,需将模块拔出后,用起子拆卸盖板。
风扇故障时,模块红指示灯闪烁,并将信息送到监控。
4)直流配电维护(1)直流配电日常维护要求负载重要性区分负载供电与电池保护优先性注意温升注意电池维护(2)常见故障处理电池支路断:电池支路检测是通过压差来判断的。
当压差超过400mV时,就会触发电池支路断告警。
负载支路断负载支路断告警只有在负载支路端接有负载的情况下断开熔断器或开关才会触发告警。
电池测试(3)整流模块维护●整流模块是具备全套告警保护功能和有源均流整合功能,故不需要按时检查或调整参数。
其完善的自检功能能够及时发现早期产生的问题。
●均流反映整流模块运行品质的参数●在常规条件下,每个整流模块输出电流变动在平均电流值的±2A或±3%之内。
这是内部环路电路参数来调整每个单元所占之份额。
一般而言,如有1~2个整流模块漂移,均流参数超出指标, 多半可认为漂移的整流模块内电路上存在漂移组件。
这也就是模块出现故障的前兆. 必须加以特别的关注.●多个整流模块均流都未达要求,则很可能问题出在监控模块上。
●风冷型整流模块因环境空气不断吹入模块中, 对一般室内环境而言, 整流模块就是长时间运行, 所吹入的尘埃是不会影响模块运行的.●但如处在尘埃特大的环境中 (如基建环境), 整流模块被吹入过量的尘埃, 这会影响整流模块运行. 需要加以除尘. 请通知本公司, 由本公司技服人员来现场除尘. 请勿擅自打开模块外壳除尘! 以免损坏模块.4)蓄电池维护蓄电池的保养维护重点(1)保证蓄电池及时充足电量. 经常处在充电不足的蓄电池是严重影响使用寿命的.措施:利用三段式充电, 提高充电效果, 尽量在较短的时间内完成充电.(2)保证蓄电池处于活泼状态, 长时期蓄电池不通过大容量的充放电,蓄电池会活性降低. 导致容量下降.措施:定期做蓄电池的放电测试.(3)注意是蓄电池的环境温度。