通信电源基础知识ppt课件

通信电源的基础知识，1，1，电源用语2，大楼供电系统的构成和商用电源分类3，高频开关电源系统4，交流不间断电源系统(ups)5，开关和电缆的选定6，接地系统7，调查和设计中需要记录和注意的问题，纲要，2，1，电源用语2，大楼供电系统构成和商用电源分类3， 高频开关电源系统四、交流不间断电源系统(UPS )五、开关和电缆选型六、接地系统七、调查和设计需要注意的问题、纲要、三、一、电源术语、一、强电和弱电的区别：二、高压电器和低压电器：开关电压3kV低压电器：交流电压1000V或直流电压放电时间1的三、高频开关电源系统21、蓄电池总容量与要求放电时间的关系，Q=K小时*I1小时放电： k小时=3.31； 2小时放电： k小时=4.88； 3小时放电： k小时=5.95； 4小时放电： k小时=7.52； 6小时放电： k小时=9.90； 8小时放电： k小时=12.64； 10小时以上放电： k小时=14； 其中，I是设备最近的耗电量、电池容量计算经验系数、三、高频开关电源系统、(5)电池容量计算经验系数：22、电池容量计算电池放电时间，估算估算时间，T=Q/T时间*I1时间系数： t时间=3.31； 2小时系数： t时间=2.44； 3小时系数： t时间=1.98； 4小时系数： t时间=1.88； 6小时系数： t时间=1.65； 8小时系数： t时间=1.58； 10小时以上系数： t时间=1.40； 三、高频开关电源系统、(6)电池放电时间计算经验系数：23、开关电源容量计算和配置，根据原邮政部通信电源设备安装设计规范的规定，应近期配置整流器等换流设备的容量。 n1(整流器10台以上每10台增加1台)冗馀地配置容量I整流器=I直流设备的消耗电力I蓄电池充电I备份： I蓄电池充电=蓄电池容量(Ah)/10； I直流设备功耗=P直流设备功率(w )/48，8，开关电源容量的计算和配置：三，高频开关电源系统，24，p交流=P直流/转换效率p直流=整流器台数整流器容量(a )电压(48/24V )整流机架的全平衡计算交流负载，相应地前端交流导入开路和电缆三、高频开关电源系统，九、交流负载(交流引入)计算：二十五，例如调查某移动台现有电源设备：(一)珠江prd-四百ac交流屏幕一面(前端交流引入为五十安)，两种商用电源(二) 2)PRS5000整流机架(内置九个100安全模块) (三) PRD2500DCH-M1直屏1面(117个16A空白消失) (4)PRD2500DCH-S直屏1面(169个16A空白使用59个) (5)2组1500Ah电池(6)现有设备的耗电量为350A/53.5V三、高频开关电源系统、十、开关电源系统配置示例： 26、如下计算：1)扩展后的耗电量： I实际运行=350A53.5V/48V=390AI扩展后=I运行安全系数I本期追加=3901.1 15000/48=742A2)计算电池容量(2小时： 7424.88=3619Ah现有电池的总容量为3000Ah的放电时间： 3000/742/2.44约为1.65小时，两种商用电源的放电时间为12小时，现有电池满足要求3 )计算整流模块容量(n 1):(742 300)/100 1=11.42台， 13台已有9台，本期增设4台模块和1个整流机架，300A计算电池的10小时充电电流(电池总容量/10 )、三、高频开关电源系统、27 4)交流导入负载： p本期负载=1310048/0.89=71kWP充电负载=1810048/0.89=98kWI满足负载=98000/0.98/660=152A(380V )，前端开关满足要求，660=3805 )高电阻直流屏输出端子空出110个，满足当期需求，无需扩展，三、高频开关电源系统，28一、电源术语二、 楼宇电源系统的构成和商用电源的分类三、高频开关电源系统四、交流不间断电源系统(UPS )五、开关和电缆的选择六、接地系统七、调查和设计需要注意的问题、大纲、29、UPS的概念、(1)定义： UPS为英语uninstuptablepowersupply的其功能确保负载持续供应高质量交流电源。 (2)原理： AC-DC-AC，输出的交流电流更加干净(3)作用：不间断切换，提供电压转换(稳定)、频率转换(稳定频率/滤波)、一定的备份时间(4)按工作方式分：在线式和备用式(5) 并行方式一般为双机冗馀功率平均热备份，四是交流不间断电源系统(UPS )，一是UPS的概念：30，1 )噪声(Noise ) :叠加在正弦波电压波形上的几个尖峰(毛刺)2)电压变化(VoltageVariation ) :正弦波电压的振幅高太低或变化的3 )频率变化：正弦波的频率不是标准的50Hz，而是太高、太低或变化的4 )瞬时间歇(Micro-break ) :正弦波的短的不连续性，通常小于300毫秒的间歇5 )停电：正弦波的长度一般而言，300毫秒以上的断续6 )高次谐波(harmonics ) :在50hz电力网的标准频率上重叠50hz的整数倍或者非整数倍的分量，使正弦波形严重失真。 四、交流不间断电源系统(UPS )、(6)电网存在哪些干扰：31、4、交流不间断电源系统(UPS )、(7)中国电网与发达国家电网的比较：32、1 )双向电源之间的不间断交流作用2 )隔离作用：瞬时断续、谐波、电压波动、 3 )电压转换操作，用于在负载之前阻断电网干扰(例如，频率变化和电压噪声)，使得即使负载不干扰电网，电网干扰也不影响负载；4 )电压转换操作，其中输入电压不等于或等于输出电压，例如，380V/380V，380V/220V，包括稳定操作频率转换作用：输入频率不等于或等于输出频率，例如50Hz/50Hz、50Hz/60Hz，包括稳频作用5 )提供一定的备用时间： UPS电池储存一定的能量，当电网关闭或断开时持续供电一定时间以保护负载四、交流不间断电源系统(UPS )、(8)UPS的主要作用： 33，8 ) ups的容量，规格：a )输出容量配置为实际负载的1.31.5倍；b )规格包括电压、频率、配电需求(单进制、三进制、三进制三进制)在内；2)UPS对电网的适应能力：主要是输入电压振幅的遇到电压变化较大的地区时，可以在前端追加同容量的调节器。 3 )输入电压的频率变化范围与UPS的频率跟踪同步的相位同步能力，不仅在电网输入，而且在柴油机输入或前端有频率特性不稳定的稳定设备时也发挥作用4 )不会对电网造成污染5)UPS的输出性能指标能够满足负载的基本要求：注意不是过高的要求四、交流不间断电源系统(UPS )、(9)对UPS的基本要求：34、2、UPS的基本构成.整流器/充电器.逆变器.电池.静态开关.手动维护旁路开关.主电源输入开关.静态旁路开关逆变器输出开关.电池电路开关.旁路输入断路变压器.输出断路变压器.输入谐波滤波器.计算机通信接口.调制解调器接口.输入配电盘和保护开关保护开关，旁路切断，变压器选项，35，1 )不同动作：旋转式，动作型，静止型； 2 )按功率分类：小功率、中功率、大功率3 )按输出波形分类：方波、准正弦波、正弦波4 )按输出电压相数分类：单相、三相5 )按不间断时间分类：标准机种(1015min )、长延迟机种6 )按功率器件分类：晶闸管、功率晶体管、MOS场效应晶体管， IGBT (绝缘栅场效应晶体管)7)按逆变器的工作频率分类：商用频率机、高频机8 )按不间断供电方式分类：在线式、备份式、在线对话式9 )按输入输出的相数分类：单进单出、三进单出、三进三出。 四、交流不间断电源系统(UPS )、三、UPS分类为不同形式：36、1、原因：1)通信建筑中常用的柴油发电机组作为商用电源，为商用电源的停电提供足够的备用时间。 通过在电力供给系统中采用该解决方案，能够避免通信电源系统使用庞大的电池组而导致备用时间变长。 2 )对于敏感负载或重要负载(例如数字技术设备)，需要系统地组合UPS和发电单元以提高供电系统的连续性和可靠性。 一般来说，发电机的负荷除了UPS系统之外，还支持高频开关电源、照明、空调等不需要UPS支持的设备的工作。 本文主要探讨UPS系统与柴油发电机组的匹配问题。 四、交流不间断电源系统(UPS )、四、UPS与柴油发电机合作：37、2、UPS与柴油发电机合作困难的原因： UPS系统通过整流器/充电器从交流配电系统获得电力，对于前端配电系统而言，UPS系统是引起谐波畸变的非线性负载发电机的高内阻(比变压器高23倍)增加了高次谐波的副作用。 柴油发电机和UPS并用，容易发生一定程度的异常现象和故障。 四、交流不间断电源系统(UPS )、38、3、柴油发电机主要存在以下问题。 反馈脉动电压使发电机输出电压的振荡范围为10%20%。 即使调整最佳，振动也超过2%。 2 )电流振动。 UPS负载稳定时，发电机输出电流的摆动范围达到20%50%，无法调整该摆动。 3 )频率漂移。 频率振动范围在5%以内，但由于UPS频繁切换，柴油发电机的负荷有规律地增大或减小，发电机的电压、工作噪声也有规律地增大，发电机组的振动加剧，加速机械磨损，造成机械损坏。四、交流不间断电源系统(UPS )、39、4、对UPS的影响：1)UPS不能旁路-UPS (在线式、备用式)在旁路电源频率、电压正常时，UPS的逆变电源与旁路电源同步。 旁路电源频率的变化超过设定界限时，静态旁路开关禁止切换到旁路(这种情况下，切换可能会导致逆变器过电流短路)。 在无法跟踪这样的旁路电源频率的情况下，UPS仅发出“无法使用旁路”的警告，注意避免过载引起的停电，逆变器继续向负载供给电源。 2 )缩短电池寿命-频率漂移与SCR (晶闸管)整流器的驱动信号输入的交流电不同步，整流器关闭，在此期间UPS变为电池供给。 这样的反复会引起电池的过放电循环，大幅缩短电池寿命，严重的人会将电池的电量全部放电，中断输出。 另外，交流不间断电源系统(UPS )、40、5、柴油发电机组的选择：1)机组的输出功率选择：UPS整流器引起的输入电流失真等，必须适当增加发电机功率的UPS整流器对频率漂移敏感，还必须增大发电机功率。 一般来说，发电机的功率选择UPS功率的2倍以上。 2 )柴油发电机组工作方式的选择：实践表明，对于非线性负载，二冲程柴油发电机组的装载能力优于四冲程柴油发电机组。四、交流不间断电源系统(UPS )、41、3 )同步发电机励磁动作方式的选择。 励磁动作方式主要分为自激式同步交流发电机和永磁发电机(PMG )励磁方式。 前者的AVR的电力和信号源来自发电机的电枢绕组的后者的AVR，只有信号源来自发电机的电枢绕组，电源来自PMG的电枢绕组，与同步交流发电机的电枢绕组的电位波波形的失真无关。 采用PMG励磁方式的同步交流发电机可以改善UPS的运行。 4 )实际上UPS和发电机的功率比可以在1:(12.5)之间匹配，重要的是考虑在发电机组中交流发电机的励磁方式。 采用自激式同步交流发电机时，功率比为1:(22.5 )以上，但不能排除发电机组不受UPS的影响。 采用PMG励磁方式的发电机时，如果功率比为1:(1.21.25 )，可以保证柴油发电机的正常工作。 四、交流不间断电源系统(UPS )、42、1 )前端低压系统的结构：确定该系统的输入配电盘是否需要双向低压输入(同时考虑原始系统的结构、电力设备需要的可靠性、部署距离等)。 2 )前端低压系统的稳定性：考虑是否需要调节器3 )前端柴油发电机系统的容量、UPS系统产生的高次谐波对原系统稳定性的影响：如果需要增设滤波器，请使用哪个滤波器？ 1、原低压系统：4、交流不间断电源(UPS )、5、UPS工程：43、1 )需要知道后端设备使用电量：统计总使用容量(中期)。 合计总负载功率因素2 )后端设备的配电数据请求：是需要分级、机房(或区域)统计的不需要冗馀备份的单输入负载还是需要冗馀备份的单输入负载是镜像负载？3 )后端设备所需的冗馀时间；4 )交流不间断电源系统(UPS )；2 )需要了解后端设备的要求：44、1 )需要构建什么样的ups冗馀系统： a)1 1冗馀备份(容量不太大的集中系统) b ) 2 1或3 1冗馀备份(容量大、负载均衡集中的系统)分布式系统(容量大、负载均衡、可扩展系统、IDC等)如何计算UPS系统的容量：以下是一个示例。 UPS的输出功率因素为0.8，负载中期的功耗为800kW，负载中期的功率因素为0.6，无论预约多少，2 1冗馀备份的最小单体容量是多少？ 四、交流不间断电源系统(UPS )、三、目前需要进行一些分析和计算：45、UPS的输出有效功率和无效功率都应满足负载要求： a)UPS的输出视功率为p视UPS、输出有效功率为p视UPS、输出无效功率为p无效UPSb )负载视功率为p视负载， 有效功率为p有效负载，无效功率为p无效负载c)P有效ups-p有效负载=800kW时，p视图与UPS=P有效UPSCOSUPS8000.8=1000(kVA )同时要求： p无效UPSP无效负载=(P有效负载COS负载) SIN负载p无效ups p视差UP