v组合开关电源原理及维护知识

48V组合式开关电源系统原理、参数设置及维护知识,康维欢电话48v组合式开关电源介绍,目录,通信电源基本知识,开关电源常见故障和隐患查处,监控菜单操作及参数设置介绍,组合开关电源日常维护要点,组合式开关电源结构原理,通信电源基本知识,1、通信供电系统基本组成,通信电源基本知识,2、交、直流供电设计方案2、1大型局站、长途通信枢纽以及一些重要通讯基站，因重要性高、用电容量大，故一般由一、二路高压引入，采用独立高压配电屏、专用变压器、低压配电屏和自备发电机组组成交流配电系统。而一般通信基站，由一路市电（AC380/220)、交流挂箱、防雷箱、组合开关电源和蓄电池组成低压交、直流供、配电系统。2、2现在大部分通信设备采用全浮充蓄电池工作方式供电。它的优点是：蓄电池长期在线浮充，电能利用率高，蓄电池寿命长，维护工作量小，且蓄电池经常处在满容量状态，能更可靠地起到备用作用。缺点是：对市电要求较高，尤其是停电次数要少，每次停电时间不能太长。,通信电源基本知识,3、通信直流基础电压3.1目前绝大部分通信设备直流基础电压采用“-”48V，也有少量采用“+”24V。3.2基础电压范围内的工作电压有三种：浮充电压、均充电压和终止电压。3.3浮充电压是在交流供电正常时，由整流器向负载供电，并同时给蓄电池补充电流，确保蓄电池处于满电状态，此时的工作电压即浮充电压。3.4均充电压是为了使各单体蓄电池有效物质彻底恢复，修复初始硫化；通过提高浮充电压，使电池适度过充电，此时整流器工作电压即均衡电压，它是基础电压的上限。3.5当市电中断后，由电池供电。蓄电池放电至允许的最低值，称为蓄电池的终止电压。,组合式开关电源结构组成和原理,组合开关电源的结构组成:一、交流配电单元（ACU)二、直流配电单元(DCU)三、整流变换单元(Rectifier)四、监控管理单元(Monitor)五、直流低压保护系统（LVDS）,组合式开关电源结构组成和原理,组合式开关电源系统框图,组合式开关电源结构组成和原理,交流配电单元（ACU)由输入总空开，分路空开、防雷组件和零、地排组成，交流配电一般采用三相五线制（室外型一般采用单相三线制）方式。主要为整流模块提供交流输入控制，同时给部分其它交流设备供电。,交流配电单元功能框图,组合式开关电源结构组成和原理,组合式开关电源结构组成和原理,直流配电单元（DCU）由直流配电母排、电池输入保护熔断器，一、二次下电保护接触器，分路输熔断器或空开等组成。功能：将整流器（或蓄电池）输出的直流电输送到负载和电池。,组合式开关电源结构组成和原理,直流配电单元功能框图,组合式开关电源结构组成和原理,熔断器知识点滴：作用：对供电回路实现一次性的短路或过载保护功能。组成：熔断器底座、熔断体（芯）、载熔件。原理：当通过熔断器的电流超过其额定值后，通过熔芯电流产生的热量累积一旦超过熔芯的熔点就会熔断，达到保护移动设备和线路。因此一旦熔芯熔断就要更换熔断体。,组合式开关电源结构组成和原理,整流变换单元由整流模块框槽、后插接板、整流模块组成；功能：整流模块将输入交流电转换为直流电输出向电池和负载供电。整流模块：主要由AC滤波器、整流电路、PFC电路、DC-DC变换器（含DC/AC变换、整流）、输出滤波电路组成。,组合式开关电源结构组成和原理,48V/50A整流模块主要特性交流输入：1)输入电压：220Vac(单相)176Vac275Vac(满载)90Vac175Vac(50%负载)(2)输入电流：19Amax(额定输入)(3)频率：45Hz65Hz(4)功率因数：0.99(满载，额定输入)(5)效率：90.5%(额定输入)(6)保护：熔丝(30A)(7)启动冲击电流：21A(满载，额定输入，冷启动)直流输出：(a)电压：标称电压：标称电压-48Vdc,浮充电压：浮充电压为-42Vdc-58Vdc(可调),出厂设在54.0V；均充电压：均充电压值可配合现场应用特性的需要,依蓄电池制造厂家建议的均充电压值设定；一般设定值如下：均充电压为-50Vdc-61Vdc(可调)，出厂设在-56.4Vdc；(b)电流：单一整流模块输出容量为-54V时为50A（室外型电源单模块一般为30A）。,组合式开关电源结构组成和原理,整流模块使用方法及内部器件图,组合式开关电源结构组成和原理,监控管理单元由交、直流检测、蓄电池充放电管理、直流低压保护监控、系统各单元参数配置、运行管控、显示及通信I/O接口等组成。功能：监视整个电源系统的运行，根据设定参数管控整流器及LVD的运行。一旦发生影响系统性能的故障或超过设定参数门限值，便触发告警器；通过其智能接口可实现“三遥”功能。,组合式开关电源结构组成和原理,蓄电池充放电管理,是,不要,是,否,不要,否,是,否,是,否,否,要,是,否,系统自动运行,浮充充电,周期计时1!2个月,放电容量计算,周期均充,是否要均充?,市电中断,放电15%容量,均充时间10小时(124小时可调),充电准备,均衡充电,充电电流10%10小时放电率,继续均充15小时可调,累计总均衡充电最大不超过10小时(124小时可调),浮充充电(5分钟),充电完成,组合式开关电源结构组成和原理,直流低压保护系统（LVDS）：直流低压保护系统由直流电压测控电路（在监控管理单元）、低压保护脱扣电路（在直流配电单元）两部分组成。功能：当监控单元检测到直流电压（电池电压）低到设定保护值时，便控制下电保护脱扣电路（直流接触器）动作，断开负载供电，以保护蓄电池，防止过放电。当电压升到高于预设值时，直流接触器的主触点重接，接通负载供电。,组合式开关电源结构组成和原理,直流低压保护功能框图,组合式开关电源结构组成和原理,目前组合式开关电源一般都配置两路低压保护功能原理（见框图）与目的：1、当直流电压下降到第一次保护设置值时，第一次低压保护电路动作，切断相应负载供电。以延长重要负荷（如传输设备)供电时长。2、当直流电压继续降到二次低压保护设定值时，二次低压保护电路动作切断电池供电回路，防止电池过放电影响电池使用寿命3、当系统直流电压恢复到预定值时（一般设在48-50V左右），一、二次保护电路取消保护状态。,监控菜单操作及参数设置介绍,虽然各开关电源生产厂家的监控菜单操作各有不同，但参数设置规范大同小异，可按厂家说明书或监控器屏显提示进行操控。下面以常用的中达MCS3000H组合开关电源为例进行监控菜单操作演示：,监控菜单操作及参数设置介绍,监控菜单操作及参数设置介绍,监控菜单操作及参数设置介绍,监控菜单操作及参数设置介绍,监控菜单操作及参数设置介绍,具体各菜单参数设置值可参见附件,监控菜单操作及参数设置介绍,具体各参数值设定要求，应按2010中国移动福建公司动力及配套设备运行参数设置规范规定要求设定。,组合开关电源日常维护要点,电源系统的常规维护保养根据设备运行情况及当地环境条件，应定期地有计划地对电源系统进行巡检维护，为确保系统处于良好的运行状态，应做好如下工作：1、最好每周巡检一次，如果条件不允许，则要确保每月巡检一次。2、维护时，检查监控单元、整流模块等有无告警存在无告警，则设备运行正常，有告警则进行查处，必要时联系技术支撑或厂家。3、检查设备的环境条件是否满足要求（机房有无密封，空调是否正常）；室外型电源设备要检查机柜密封性能，门板开启是否正常，散热组件（风冷或热交换）工作情况，机柜与外部连接线洞孔封堵情况，,组合开关电源日常维护要点,4、定期检测系统各单元电压（含零地电压）及相应电流是否正常，并与监控器显示值进行比对，检查系统参数设定值是否符合规范，确认监控单元运行、指示正常；检查防雷模块，若窗口变色，应予更换。5、定期检查各紧固件、接线端子是否松动，接触是否良好，可用红外测温仪检查各连接处（包括熔断器、接触器等）温度，温度过高，应立即查处。6、清洁电源内灰尘时，应采用绝缘毛刷进行，同时注意安全。7、作好相关维护记录，如电源系统各种参数设定值，相关电压、电流等信息，并定期进行比对、备注。,组合开关电源日常维护要点,重点关注：1、在巡检中，须重点检查监控单元浮、均充值，电池容量设置值，电池充放电参数设置值，直流低压跳脱设置值等重要参数是否符合规范要求。2、开关电源限流模式正常设置为自动，有些站点因小容量油机发电需要，改为手动限流的，在市电恢复后，应立即改为自动。3、基站设备负荷较大的（最大负荷大于50A），在采用5KW油机（单相）应急发电时，必须采用2台或以上油机，以确保后备电池得以补充充电；基站出现直流低压后发电时，必须现场确认开关电源工作状态正常才可离开。,组合开关电源常见故障和隐患查处,组合式开关电源故障处理原则：三优先原则：1、优先确保系统直流供电不中断2、优先确保系统蓄电池工作正常3、优先确保重要负载供电正常.三避免原则：1、避免因处理故障中断负载供电2、避免因处理故障扩大故障范围3、避免未经现场确认随意下定故障原因,组合开关电源常见故障和隐患查处,开关电源系统故障处理三步骤：1、察看故障告警内容：当发生故障告警时，首先检查监控模块显示信息，对照故障表，明白故障信息提示内容。2、确定核实故障：是否为实际情况，是否为监控误设置是否为误告警接线问题3、简单故障自行处理。不能自行处理的要及时联系技术支持或厂家服务工程师。,组合开关电源常见故障和隐患查处,常见故障及处理：一、交流停电，基站设备马上退服。可能是：1、LVD控制板有故障2、LVD接触器有故障3、脱扣接触器线圈上的工作电源线断开或脱落4、LVD板上的通讯线接触不良5、监控器配置有问题6、监控器硬件有故障7、蓄电池有问题,组合开关电源常见故障和隐患查处,二、监控器有熔丝告警。可能是：1、接负载或电池的空开或熔丝没有合上2、直流告警板有故障3、信号熔丝底座触点被压4、监控器本身有故障,组合开关电源常见故障和隐患查处,三、整流模块无法正常开启。可能是：1、交流停电2、交流电缺相或后背板问题（单一插槽出现问题时）3、交流电的火、零线接触不好4、整流模块本身有故障,组合开关电源常见故障和隐患查处,四、停电告警不能上传（多见户外电源）。重点查：1、监控器配置有问题2、I/O板有问题3、告警接线有误五、整流模块经常自动关机。重点查：1、均充电压是否设置太高2、模块防尘罩灰尘积累太多，导致模块温度过高保护3、整流模块本身故障,组合开关电源常见故障和隐患查处,一些典型隐患及处理对策：在巡检过程中，发现部分站点开关电源运行总体正常，但开关电源部分重要设置有误；如在对漳浦马口基站中达电源（MCS3000H)巡检过程中，就发现存在典型的隐患：一、低压保护旁路开关设置错误：正常应设在OFF位，实际发现置ON位（该状态只在更换监控单元时使用）；隐患风险：该状态使电池一、二次下电保护系统不起作用，导致接在二次下电侧的节点传输设备在电池放电状态下无法获得足够的后备时长而与BTS同时掉电。解决办法：将低压跳脱旁路开关设在OFF状态。,直流低压保护旁路开关,组合开关电源常见故障和隐患查处,二、负载接入方式错误：正常时负载应接在一、二次下电相应空开（或熔断器）下端，实际发现部分负载直接在电池侧；隐患风险：1、影响监控单元对电池充、放电管理准确性，使电池充不满电，长期将影响电池寿命；2、由于接入端没有相应的保险装置，存在安全风险。解决