电源专业维护培训讲义

第一章通信电源概述第一节通信电源的重要性1 通信电源是通信设备的重要组成部分 是保证通信畅通的基础 2 通信电源系统和设备稳定 可靠地运行和优质供电是保证通信网络正常运行的重要条件 3 通信电源的瞬间中断都有可能造成整个通信系统的中断和瘫痪 造成难以估计的损失 第二节通信设备对电源的一般要求高可靠性 高稳定性 高效率第三节现代通信对通信的新要求多品种 模块化 能实现集中监控 自动化和智能化 小型化 新的供电方式 第四节通信电源的分类 1 基础电源通信局站的基础电源分为交流基础电源和直流基础电源两大类 1 1交流基础电源 AC 定义 由市电 备用柴油发电机组 含移动电站 通信逆变器 或UPS 提供的低压交流电源 称为通信局站交流基础电源 额定电压 220V或380V 额定频率 50HZ 1 2直流基础电源 DC 定义 向各类通信设备 通信逆变器和直流变换器 二次变换电源设备或装置 提供直流电压的电源 称为直流基础电源 额定电压 48V 2 机架电源 定义 把 48V电压变换成通信设备或装置所需的电压 称为机架电源 额定电压 DC5V DC12V AC220V等 第二章通信电源系统第一节概述 通信电源系统是对通信局站内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称 通信电源系统由交流供电系统 直流供电系统 接地系统和监控系统组成 通信电源系统主要有市电电源 降压变电站 高压 变压器 低压配电 电源变换设备 交流配电 整流 直流配电 蓄电池 备用发电机组 或移动电站 通信设备负载等设备组成 不同的局站由不同的电源系统组成 集中供电 分散供电 混合供电及一体化供电是目前比较典型的系统组成方式 电源系统组成方框示意图如下 变电站 市电电源 低压配电 油机发电机 市电油机转换 交流配电 整流器 直流配电 通信设备负荷 蓄电池 一般负荷 通信空调 保证负荷 交流系统直流系统 图一通信电源系统组成方框图 变电站 市电电源 10KV 低压配电 油机发电机 市电油机转换 交流配电 整流器 直流配电 通信设备负荷 蓄电池 380V 380V 380V AC380V DC48V DC48V 一般负荷 UPS 通信空调 保证负荷 AC220 380V AC220 380V AC220 380V AC220 380V 移动电站 AC380V 通信设备负荷 机架电源 DC DC DC AC a a a a b b b b c a 不间断 b 可短时中断 c 允许中断 图二集中供电方式电源系统组成方框图 第二节交流供电系统1 交流供电的种类通信局站交流供电包括市电供电 备用发电机组供电 交流不间断电源 UPS 或逆变器 DC AC 设备供电 市电电源是通信电源系统的首选交流主用电源 指从公共电力系统到通信局站降压变电站的供电线路 备用发电机组电源是通信电源系统的交流备用电源 交流不间断电源或逆变器设备主要供电于通信设备的不间断交流供电 如计费系统 监控系统等 2 交流供电系统的组成交流供电系统由变压器 专用降压变电站 交流稳压器 备用发电机 市电 油机转换屏 低压配电屏组成 为直流供电系统 UPS提供交流输入电源 并提供一般建筑负荷和保证建筑负荷的用电 3 交流供电的主要设备3 1变压器 定义 将10kV的市电电源降压至通信局站所需的0 4kV的交流电压 分类 按绝缘介质分为干式变压器和油浸变压器 变压器的额定容量 S 1 73 ULIL 10 3 kVA 3 2备用发电机组 定义 将燃料 汽油或柴油 的热能转变为机械能 并带动发电机转化为电能 分类 按安装方式分为固定和移动 按燃料分为汽油和柴油 按控制方式分为基本型 自启动 微机控制自动化机组 当市电电源长时间停电时 由于蓄电池组的容量有限 而发电机组只要燃料充足就可连续运行 因此称为通信电源系统的长时间备用电源 当两台发电机组供电时 要实现两台油机的切换 第三节直流供电系统1 直流供电系统的概述 定义 向通信局站提供直流电源 基础 的供电系统叫直流供电系统 集中式供电由一套直流供电系统向通信局站所有的设备供电 分散式供电由两套以上独立直流供电系统向不同的通信设备供电 混合供电是在市电缺乏地区 利用新能源经变换向通信设备供电 2 直流供电系统的组成直流供电系统由交流配电屏 整流器 蓄电池 直流配电屏 直流 直流变换器 DC DC 组成 为各种通信设备提供不间断直流电源 一些小型局站采用交 直流及开关电源为一体的组合电源架 3 直流供电系统运行方式直流供电系统运行方式采用 48V全浮充供电方式 在市电正常时 交流市经开关电源整流 向蓄电池浮充并向通信设备供电 当市电停电而油机未启动前 由蓄电池放电向通信设备供电 当油机或市电恢复供电时 直流经低压限流充电后转入浮充供电 3 直流供电的主要设备3 1蓄电池 蓄电池是通信电源系统的储能装置 当交流供电中断时 作为直流电源的后备电源向通信设备提供不间断的供电 目前网上使用的蓄电池主要有防酸隔爆和阀控式密封铅酸蓄电池 由于蓄电池容量有限 因此蓄电池称为通信系统的短时间备用电源 3 2开关整流器 开关整流设备是将交流电转变成通信设备所需的 48V直流工作电源 开关整流器主要有监控模块和若干整流模块组成一单独机架 监控模块是开关电源的智能装置 对开关整流模块 交 直流配电屏及蓄电池运行状态进行实时监视 控制和管理 同时通过接口可纳入上一级网管系统 监控模块还为维护人员提供运行参数调整和查询 告警状态显示等 第四节接地系统1 接地 定义 将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为接地 通信局站采用的是联合接地方式 通信设备的工作接地 保护接地以及建筑防雷接地共同合用一组接地体的接地方式称为联合接地方式 联合接地方式由接地体 接地引入线 接地汇集线以及接地线4部分组成 如图 2 接地的分类在通信系统中 按接地功能不同分为工作接地 保护接地和防雷接地 工作接地又分为交流工作接地和直流工作接地 防雷接地也称过电压保护接地 交流接地 通信局站一般都由三相交流电源供电 为避免因三相负载不平衡而使各相电压差别过大 三相电源的中性点都应直接接地 这种接地称为交流工作接地 接地线一般称为零线 直流接地 在通信供电系统中 由于通信设备的需要 蓄电池组的正极必须接地 这种接地为直流工作接地 保护接地 为避免电源设备的金属外壳因绝缘损坏而带电 与带电部分绝缘的金属外壳必须直接接地 这种接地称为保护接地 防雷接地 为防止因雷电过电压损坏电源设备或通信设备 避雷器应设有防雷接地装置 当电网受雷击时 防雷地线中的瞬时电流很大 在接地线上产生很高的压降 第三章机房空调第一节概述 空调机的制冷量是指空气通过蒸发器 表面冷却器 喷淋室后被降温所需的冷量 空调的冷负荷是指空调房间为维持一定温度 湿度参数 排除室内余热 余湿所需的冷量 机房空调设备包括集中式空调 专用空调和商用空调 机房专用空调也称恒温恒湿空调机 是对所需环境进行精密温湿度控制的空调机 机房专用空调包括空气处理机 风冷冷凝器 压缩机 冷却系统和电气控制部分 商用空调指对机房环境进行湿度控制但不完全具备湿度控制的空调机 2 单级压缩制冷 单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机 冷凝器 膨胀阀和蒸发器组成 压缩机 压缩和输送制冷蒸气 并造成蒸发器中低压 冷凝器中高压 是整个系统的心脏 冷凝器 是输出热量的设备 将制冷剂在蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量排放给冷却介质 节流阀 对制冷剂起节流降压作用 并调节进入蒸发器的制冷剂流量 蒸发器 是输出冷量的设备 制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量 从而达到制冷目的 3 制冷循环从压缩机排出的高温高压气体制冷剂 经过冷凝器的冷凝放热 变成高压液态制冷剂 通过节流阀的减压 变成低压液态制冷剂 进入蒸发器 通过从周围空气中吸收必要的热量而不断蒸发汽化 气化后常温常压气体制冷剂被吸入压缩机 不断压缩循环 从而起到降低温度的目的 第四章供电质量标准第一节交流电源供电标准1 交流供电电压 频率及变动范围 功率因素当市电供电电压不能满足要求时 可通过稳压器达到电压允许变化范围2 电压波形正弦畸变率 5 三相供电电压不平衡度 4 第二节直流电源供电标准1 直流电源电压标准杂音电压指在直流配电屏输出端子处的测量值 2 直流供电回路接头压降1000A以下第百安培 5mV 1000A以上第百安培 3mV 第三节各类通信局站联合接地装置的接地电阻值第四节通信机房的温 湿度及防尘要求注1 机房洁净度B级为直径大于0 5 m的灰尘粒子浓度 3500粒 升 直径大于5 m的灰尘粒子浓度 30粒 升 灰尘粒子不能是导电的 铁磁性的和腐蚀性的 注2 其他通信机房是指传输等机房 第五章县局综合值守第一节概述1 通信电源维护的主要任务 保障供电系统稳定 可靠地运行和不间断的优质供电 空调设备保证机房环境有利于通信设备的正常运行 延长电源设备的使用寿命 降低综合运行成本 2 通信电源的安全 人身安全 通信电源会直接威胁到人的生命 造成严重后果的原因主要是缺乏通信电源的基础知识 违反安全操作规范 设备安全 通信电源设备本身有更换周期 使用年限 除此之外 维护不到位将会造成设备损害 从而中断供电 供电安全 供电安全负责重大 因为供电中断故障 特别是直流中断 是灾难性的 往往会造成整个通信局 站 和通信网络的全部中断和瘫痪 这不仅仅会造成巨大的经济损失 而且还将严重降低企业的信誉 给企业带来的负面影响将是无法估量的 第二节交流供电系统的维护1 基本要求 高压维护人员必须持证上岗 无证者无权操作 变配电室停电检修时 应报主管部门同意并通知用户后再进行 继电保护和告警信号应保持正常 严禁切断警铃和信号灯 自动断路器跳闸或熔断器烧断时 应查明原因再供电 必要时允许试送电一次 引入通信局 站 的交流高压电力线应采取高 低压多级避雷装置 停电检修时 应先停低压 后停高压 先断负荷开关 后断隔离开关 送电顺序则相反 发电机组应保持清洁 无漏油 漏水 漏气 漏电 简称四漏 现象 启动电池应常处于稳压浮充状态 每月检查一次充电电压及电解液液位 市电停电后应能在15分钟内正常启动发电机并供电 需延时启动供电的 应报上级主管部门审批 根据各地区气侯及季节情况的变化 应选用适当标号的燃油和机油 机组的部件应完好无损 接线牢靠 仪表齐全 指示准确 无螺丝松动 2 日常维护与巡检2 1交流电压与变动范围 目测仪表或用万用表测量受电端子的电压值 记录电压的最大值和最小值 不能超过规定值 并校正仪表 2 2交流电流 目测仪表或用交直流钳形表测量每条线缆高峰期或最大负荷时流过的电流值 不能超过电缆的承载电流与断路器或开关的额定电流值 2 3交流断路器或空开配置 额定电流值 照明回路按实际负荷配置 其它回路不大于最大负荷电流的2倍 交直流钳形表测量值与额定值进行比较 同时断路器或空开无热变形 接点发黑 接点无松动 连接电缆无老化和皲裂等 2 4相不平衡度 用万用表或交直流钳形表测量各相电压或电流 将电压最大值与标称值比较 测量电流值进行比较 2 5油机试机 每月空载试机一次 每半年带载试机一次 自启动或自动化机组要人为中断市电 观察是否可自启动或加载 人为恢复供电 观察是否自动转为市电 当有备用机组时 要观察主备机组是否可自动切换 2 6启动电瓶 每日检查启动电瓶电压是否满足要求 检查启动电瓶的充电装置工作是否正常 2 7自动化机组的手控功能 检查手动启动和停电 检查手动调频和调压 手动供电 停电和两台机组的切换 2 8油机的环境 检查冷却水的水位及燃油的油位 油机运行时要观察油机房的温度 第三节直流供电系统的维护1 基本要求 密封电池宜安装在有空调的机房 房间有定期通风装置 机房温度不超过30 不宜低于5 防酸隔爆铅酸蓄电池室内通风良好 应有通风换气装置 照明应采用密封防爆灯具 开关设在室外 变流设备输入电压的变化范围应在允许工作电压变动范围之内 工作电流不应超过额定值 各种自动 告警和保护功能均应正常 变流设备宜在稳压并机均分负荷的方式下运行 变流设备要保持布线整齐 各种开关 熔断器 插接件 接线端子等部位接触良好 无电蚀 蓄电池每年以实际负荷做一次核对性放电试验 放出额定容量的30 40 蓄电池每三年应做一次容量试验 使用六年后宜每年一次 严格按各厂家的技术要求对蓄电池进行浮充和均衡充电 浮充电压要遵循厂家推荐的电压值 均充宜采用低压限流的方式 当电池组的容量小于额定容量80 时要及时进行更换 2 日常维护与巡检2 1蓄电池的端电压 用万用表测量全组各单体电池的端电压的最小值不低于2 18V 节 逐节电池测量 测量包括三种状态 充电过程 放电20 额定容量 均衡充电时各单体电压 无论在那种状态下 检测或观察到某节电池电压异常 均应对该电池进行单独充电或更换 以确保整组电池性能 2 2蓄电池端电压的均匀性 蓄电池经浮充或均充工作三个月后 用万用表测单体电池的端电压 每只电池端电压之间的最大差值应不大天100mV 由若干单体组成的一体蓄电池 各单体的开路电压 最高与最低差值应不大于20mV 2 3电池连接 蓄电池按1小时率电流放电时 两只电池间的连接电压降应不大于10mV 蓄电池的连接线要牢固 端子无腐蚀 连接条或电缆无老化无发热 2 4蓄电池的外观检查 通过视觉检查蓄电池外形无漏液 变形 裂纹 污迹 腐蚀等 触摸蓄电池的外壳无明显的过热现象 2 5蓄电池的环境 检查蓄电池的环境温度 最佳温度保持在25度 检查蓄电池的浮充电压 均充电压 温度补偿是否符合维护手册要求 2 6开关电源的均流 整流模块超过半载时 模块之间的浮充和均衡输出电流不大于5 通过观察监控模块或每个整流模块的输出电流进行比较 出现电流不均时 可通过监控模块或整流模块的面板上的电压调节器 将输出电流较大 小 的模块输出电压调低 高 直至均流 2 7开关电源的电压电流 模块电压 母排电压 监控模块显示各输出电压间偏差小于0 2V 模块电流和充电电流与负载总电流和相差不大于0 5A 从监控模块 整流模块读取各电压 电流值进行计算 2 8通信功能 直流系统的交流屏 直流屏和各整流模块与监控模块通信正常 历史告警无多次的通信中断记录 监控模块至上一级网管无通信中断告警 2 9告警功能 发生故障时 监控模块及相关单元均应告警 并送至上一级网管 每天检查告警系统是否正常 可对现场进行模拟检查 如关整流模块 任何人不得关闭声光告警装置 2 10管理功能 监控模块提供的计算 存储和电池自动管理等功能完好 可观察负载总电流与各分流或整流模块电流进行比较 验证计算功能 可模拟告警 查看监控模块的告警记录 验证存储功能 可交流下电15分钟以上 上电后检查系统的浮充转均衡过程 验证电池管理功能 观察温度变化对浮充电压的变化 来验证系统的温度补偿功能 2 11杂音电压 用数字杂音计 示波器检查直流系统的杂音电压 不超过规定值 2 12直流熔断器 直流熔断器的额定电流值不大于最大负载值的2倍 各专业机房熔断器的额定电流值应不大于最大负载电源的1 5倍 用直流钳型表测量各线缆的实际负载电流与对应的熔断器的额定值比较 2 13节点压降或温升 用万用表检查各节点两端电缆或母线之间的压降 不超过规定值 用点温计测量节点温度 与环境温度进行比较 温升不超过40度 2 14风道与积尘 模块风扇风道 滤网 机柜风道等无遮挡物 无灰尘累积 用毛刷或皮老虎对风道和滤尘进行清扫 拆卸滤网进行清洗凉干后安装 2 15告警装置 直流系统的交流停电与直流停电告警必须接入综合值守机房 第四节接地与防雷的维护1 接地电阻 用地阻仪每年检测一次通信局站的总接地 各专业机房的接地及各设备的接地电阻值 均应满足规定要求 接地电阻的检测尽量在干季测量 并比较每年测量值的变化 2 接地连接 地网引出连接点无