通信电源简介学习教案

1、会计学1通信通信(tng xn)电源简介电源简介第一页，共73页。2第1页/共73页第二页，共73页。3第2页/共73页第三页，共73页。4第3页/共73页第四页，共73页。51、组成(z chn)框图高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信设备交流设备其它设备UPS交流设备防雷与接地系统动力与环境集中(jzhng)监控第4页/共73页第五页，共73页。62、各组成部分(z chn b fn)的作用高低压配电： 主要有高压配电设备、变压器、低压配电设备组成，实现市电高低压转换和低压电能分配。油机： 柴油发电机组，在市电停电(tn din)期间提供备用交流电源。交

2、流配电屏： 输入市电或油机电，为各路交流负载分配电能。UPS: 交流不间断电源系统，提供稳定可靠的交流电源。第5页/共73页第六页，共73页。7第6页/共73页第七页，共73页。8DCDCACACDC-DC变换器输入(shr)输出逆变器整流器调压或变频器第7页/共73页第八页，共73页。9高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信设备交流设备其它设备10KV380V48VA、正常工作第8页/共73页第九页，共73页。10高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信(tng xn)设备交流(jioli)设备其它(qt)设备10KV380V

3、48VB、市电停电，油机尚未启动第9页/共73页第十页，共73页。11高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器10KV380VC、油机启动(qdng)直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信(tng xn)设备交流设备其它设备48V第10页/共73页第十一页，共73页。12高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信(tng xn)设备交流(jioli)设备其它(qt)设备10KV380V48VD、市电来，进入正常工作第11页/共73页第十二页，共73页。13高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信设备交流设备其它设备UPS交流设备1、集中供

4、电(n din)方式保证建筑(jinzh)负荷通信空调一般建筑负荷第12页/共73页第十三页，共73页。14n事故照明：保证人员继续工作的照明n应急照明：消防疏散照明，等级较事故照明高。第13页/共73页第十四页，共73页。15优点：实现简单，代价小，在通信局（站）负 荷较小、供电种类少、设备单一时采用。缺点：可控性差，任何一个设备故障都有可能(knng) 造成电源系统故障，故障面、故障风险 大，后果严重。第14页/共73页第十五页，共73页。16高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信(tng xn)设备交流(jioli)设备其它(qt)设备UPS交流设备2、

5、分散供电方式交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池变换器通信设备其它设备第15页/共73页第十六页，共73页。17优点：故障的范围面小，可靠性高。 各直流供电系统可分层设置，也可以按 照通信设备系统设置，设置地点可为单 独的电力电池(dinch)室，也可与设备安装在同 一个机房。缺点：代价大，占地面积大，工程实施容易。分散(fnsn)供电方式的优缺点第16页/共73页第十七页，共73页。183）供电(n din)发展的方向交流(jioli)逐步走向集中直流逐步走向分散第17页/共73页第十八页，共73页。19第二(d r)讲 电源的原理与应用第一节：整流器的原理简介第二节：蓄电池组的原理简介第

6、三节：简单(jindn)应用主要(zhyo)内容：第18页/共73页第十九页，共73页。20高低压配电市电油机交流配电屏整流器整流器直流配电屏蓄电池逆变器变换器通信设备交流设备其它设备UPS交流设备防雷与接地系统动力(dngl)与环境集中监控第19页/共73页第二十页，共73页。21第20页/共73页第二十一页，共73页。22整流电路工频变压器滤波电路负反馈通信(tng xn)设备380V + UR -UOUNUN=UO-UR说明：通过改变晶体管电压进行(jnxng)稳压。第21页/共73页第二十二页，共73页。23整流电路工频变压器滤波电路负反馈通信(tng xn)设备晶闸管相位(xingw

7、i)控制380V a说明：通过晶闸管导通角a进行稳压。第22页/共73页第二十三页，共73页。24整流电路高频变压器负反馈通信(tng xn)设备IGBTPWM电路(dinl)380V滤波电路IGBT管（场效应管）工作在开关状态，通断频率高。PWM产生的脉冲宽度控制IGBT导通时间,改变y宽度。 y第23页/共73页第二十四页，共73页。25开关电源成为通信网的主导基于以下(yxi)主要特点：第24页/共73页第二十五页，共73页。26交流配电屏（380V）直流配电屏(48V)监控模块整流模块整流模块整流模块整流模块整流模块整流模块开关电源容量(rngling)单位：A蓄电池组I蓄电池组II第

8、25页/共73页第二十六页，共73页。27开关电源的典型(dinxng)配置（基站）直流配电整流模块整流模块整流模块整流模块整流模块交流配电1、基站是综合的小容量电源2、交流屏对应交流配电单元3、直流屏对应直流配电单元4、基站电源多了LVD功能 脱离非重要(zhngyo)设备； 脱离电池组第26页/共73页第二十七页，共73页。28BTS3直流供电系统(n din x tn)传输(chun sh)开关电源架蓄电池组蓄电池组预留负荷基站电源(dinyun)系统第27页/共73页第二十八页，共73页。293交流(jioli)供电系统市电开关电源空调(kn dio)照明(zhomng)及其它油机电交

9、流配电箱市电油机电转换屏浪涌抑制器基站电源系统第28页/共73页第二十九页，共73页。30主要(zhyo)计算整流模块的数量： 按N+1冗余方式配置RECBATTLOADIIIN其中：ILOAD本期负荷电流； IBATT电池充电电流，按0.1C10考虑； IREC单个整流模块(m kui)的容量。第29页/共73页第三十页，共73页。31第30页/共73页第三十一页，共73页。32充电(chng din)放电特点：密封程度高； 水分不易蒸发，采取抑制气体产生的方法， 极少有酸雾溢出，基本无污染； 对温度敏感。容量单位：Ah第31页/共73页第三十二页，共73页。33)25(1 tKITQ其中：

10、K安全系数1.25 I近期(jn q)负荷电流 T放电小时数（h） t最低环境温度（5） 放电容量系数 电池温度系数0.006放电小时236100.610.750.881第32页/共73页第三十三页，共73页。34需要明确的几个概念：需要明确的几个概念：A、接地、接地必要性：直接影响到通信的质量和电源系统的正常运行，保必要性：直接影响到通信的质量和电源系统的正常运行，保障人身和设备安全。障人身和设备安全。接地的作用：接地的作用：直流工作接地，稳定工作基准直流工作接地，稳定工作基准(jzhn)电压，减少线路串话电压，减少线路串话。直流电源直流电源“”极接地，减少电缆、设备电化腐蚀。极接地，减少电

11、缆、设备电化腐蚀。通信设备金属外壳等接地，减小电磁感应，达到机壳屏蔽作通信设备金属外壳等接地，减小电磁感应，达到机壳屏蔽作用，减小杂音干扰。用，减小杂音干扰。避免过电压危及人身和设备安全，让过电流尽快入地。避免过电压危及人身和设备安全，让过电流尽快入地。第33页/共73页第三十四页，共73页。35接地的分类：接地的分类：工作接地：电源系统的极性接地，仅在电源侧接地；工作接地：电源系统的极性接地，仅在电源侧接地； 其他其他(qt)专业一般指电源的正极。专业一般指电源的正极。保护接地：各类设备、金属器件的接地。保护接地：各类设备、金属器件的接地。防雷接地：泄放雷电流的接地，主要针对建筑物而言。防雷

12、接地：泄放雷电流的接地，主要针对建筑物而言。B、KVA与与KW为交流电源功率的计量单位。为交流电源功率的计量单位。KVA：U与与I的乘积，包括的乘积，包括(boku)有功功率和无功功率有功功率和无功功率2部分。部分。KW：有功功率计量单位，为：有功功率计量单位，为KVA* 。COS第34页/共73页第三十五页，共73页。36第三节：-48V电源(dinyun)系统应用C、直流线路压降、直流线路压降定义：在供电过程中线路上的电压损失，等于线路首末端的电压差定义：在供电过程中线路上的电压损失，等于线路首末端的电压差作用：用来计算作用：用来计算(j sun)直流电源线径。直流电源线径。D、直流电源系

13、统的运行方式、直流电源系统的运行方式市电正常时由开关电源对交换设备供电，同时对两组蓄电池进行并联市电正常时由开关电源对交换设备供电，同时对两组蓄电池进行并联浮充，在市电停电油机未供电之前由蓄电池组放电供通信设备用浮充，在市电停电油机未供电之前由蓄电池组放电供通信设备用电；当油机电或市电恢复后，设备由开关电源供电，同时开关电电；当油机电或市电恢复后，设备由开关电源供电，同时开关电源对蓄电池进行均衡或浮充充电。可通过设置程序自动充电，亦源对蓄电池进行均衡或浮充充电。可通过设置程序自动充电，亦可手动转换均衡充电。可手动转换均衡充电。蓄电池组均衡及浮充充电采用低压恒压充电方式进行，浮充电压为蓄电池组均

14、衡及浮充充电采用低压恒压充电方式进行，浮充电压为2.25至至2.27V/只，均衡电压一般为只，均衡电压一般为2.30至至2.40V/只。只。 E、-48V系统系统3.2V概念：概念：满足通信设备最低供电允许电压下，蓄电池组放电终了电压与最低电满足通信设备最低供电允许电压下，蓄电池组放电终了电压与最低电压的差值。压的差值。第35页/共73页第三十六页，共73页。37第三节：-48V电源系统(xtng)应用直流配电屏蓄电池通信设备机房配电屏 0.5V X 3.2V（阿尔卡特等设备）0.5V0.4V0.2VX 一般一般(ybn)在在11.5V左右。左右。第36页/共73页第三十七页，共73页。38第

15、37页/共73页第三十八页，共73页。39(zhuny)分工：分工：主设备有电源柜则以主设备有电源柜则以电源柜输入端为界电源柜输入端为界无电源柜则由电源专无电源柜则由电源专业业(zhuny)与主专业与主专业(zhuny)协商。协商。第38页/共73页第三十九页，共73页。40第39页/共73页第四十页，共73页。41计算步骤：蓄电池组计算步骤：蓄电池组根据公式：根据公式： 查表得查表得=0.75将各类数据代入，其中将各类数据代入，其中(qzhng)I100A则则Q540Ah，蓄电池可选择，蓄电池可选择600AH。蓄电池组平时使用蓄电池组平时使用2组，则每组容量为组，则每组容量为300AH。)2

16、5(1 tKITQ第40页/共73页第四十一页，共73页。42计算步骤：开关电源计算步骤：开关电源考虑考虑2个方面，个方面，1、开关电源机架容量、开关电源机架容量 2、本期配置整流模块的数量。、本期配置整流模块的数量。根据公式：根据公式： 将各类数据将各类数据(shj)代入代入其中其中I50A，则，则N2.2个，取个，取3个，根据个，根据N1冗余，则冗余，则整流模块需要整流模块需要4个。个。开关电源机架容量应大于开关电源机架容量应大于300A。RECBATTLOADIIIN第41页/共73页第四十二页，共73页。43问题问题(wnt)1：计算开关电源和蓄电池组的容量：计算开关电源和蓄电池组的容

17、量关于设备的安装开关电源EMC以达到标准，可与主设备共机房。蓄电池组基本无酸溢出(y ch)，也可与主设备共机房。蓄电池组较重，如48/300AH重量约550Kg, 1000AH约在1.8吨，四层安装单位面积荷载 通常在1吨左右。需要分层安装。 一般高层基站根据设备按一层或二层安装； 交换局电池室一般在工艺阶段提荷载要求， 后期加固往往比较困难。 第42页/共73页第四十三页，共73页。44工程上常用固定压降分配法计算：工程上常用固定压降分配法计算：电源配电端子至设备一般电源配电端子至设备一般(ybn)取取11.5V。根据公式：根据公式： 将各类数据代入将各类数据代入其中其中I100A,Y铜的

18、电导率铜的电导率57，则，则S47mm2取取S50mm2。注意：供电路数应当根据设备要求定。注意：供电路数应当根据设备要求定。UILS2第43页/共73页第四十四页，共73页。45第44页/共73页第四十五页，共73页。46第45页/共73页第四十六页，共73页。47计算电流(dinli)I6000/660=9A。查表得4*1.5mm2可满足要求。第46页/共73页第四十七页，共73页。48四、UPS系统(xtng)概述第47页/共73页第四十八页，共73页。49UPS的主要的主要(zhyo)作用作用1 为什么要使用为什么要使用UPS？ 为了保护重要设备（网络、服务器、为了保护重要设备（网络、

19、服务器、DCS等等)免受断电及市电电网中免受断电及市电电网中存在的动态或静态存在的动态或静态(jngti)干扰的影响，不至造成数据丢失、硬件损坏、干扰的影响，不至造成数据丢失、硬件损坏、控制误动、传输误码率降低等不良后果。控制误动、传输误码率降低等不良后果。 2 什么是什么是UPS？ UPS是英文是英文Uninterruptable Power System的缩写，中文名叫不间的缩写，中文名叫不间断电源。断电源。 3 UPS的主要作用是什么？的主要作用是什么？ 市电故障时，通过电池放电和逆变器输出，维持继续向负载供电。用市电故障时，通过电池放电和逆变器输出，维持继续向负载供电。用于保证供电的连

20、续性，可以等效为一台发电机。于保证供电的连续性，可以等效为一台发电机。 市电正常时，市电正常时，UPS是一个具有稳频稳压功能的高性能滤波器。保证向是一个具有稳频稳压功能的高性能滤波器。保证向负载提供无动静态负载提供无动静态(jngti)干扰的纯正弦波的高品质交流电源干扰的纯正弦波的高品质交流电源 第48页/共73页第四十九页，共73页。50双变换在线双变换在线(zi xin)式式UPS通用结构框图通用结构框图整流器整流器逆变器逆变器蓄电池蓄电池静态静态(jngti)开关开关维修维修(wixi)旁路旁路主市电输入主市电输入UPS输出输出第49页/共73页第五十页，共73页。51UPS的基本的基本

21、(jbn)组组成部分成部分 整流器整流器 将输入的交流电转化为恒定电压的直流将输入的交流电转化为恒定电压的直流,一路给蓄电池进行补充一路给蓄电池进行补充 电，电， 一路送给逆变器以便转化为交流供给负载使用。一路送给逆变器以便转化为交流供给负载使用。 逆变器逆变器 将整流器或蓄电池送来的直流转化为交流输出将整流器或蓄电池送来的直流转化为交流输出(shch)，以，以便供给负载便供给负载 使用。使用。 蓄电池蓄电池 能量储存装置。作用是市电供应中断时，能通过逆变器继续向能量储存装置。作用是市电供应中断时，能通过逆变器继续向 负载维持交流电能的供给。负载维持交流电能的供给。 静态开关静态开关 二路输入

22、一路输出二路输入一路输出(shch)的高速转换开关，转换时间可的高速转换开关，转换时间可认为是零认为是零 毫秒。毫秒。 二路输入分别是逆变器和市电送来，输出二路输入分别是逆变器和市电送来，输出(shch)送至负载。送至负载。 维修旁路开关维修旁路开关 以便以便UPS常规保养或故障检修时，在不中断负载运行条件常规保养或故障检修时，在不中断负载运行条件 下将下将UPS退出运行并与系统隔离，保证操作时设备和人退出运行并与系统隔离，保证操作时设备和人员员 的安全。的安全。第50页/共73页第五十一页，共73页。52 后备式 线路交互式 双变换(binhun)在线式 DELTA变换(binhun)式第5

23、1页/共73页第五十二页，共73页。53静态(jngti)开关负载整流器逆变器蓄电池市电第52页/共73页第五十三页，共73页。54静态(jngti)开关负载(fzi)整流器逆变器蓄电池市电第53页/共73页第五十四页，共73页。55效率高效率高低成本低成本占地小占地小部件部件(bjin)(bjin)少少容量小容量小逆变器不在线逆变器不在线4 416ms16ms转换时间转换时间(shjin)(shjin)方波输出方波输出输出电性能指标差输出电性能指标差第54页/共73页第五十五页，共73页。56静态(jngti)开关负载整流器逆变器蓄电池市电第55页/共73页第五十六页，共73页。57静态(j

24、ngti)开关负载(fzi)整流器逆变器蓄电池市电第56页/共73页第五十七页，共73页。58静态(jngti)开关负载(fzi)整流器逆变器蓄电池市电第57页/共73页第五十八页，共73页。59逆变器在线逆变器在线抗尖峰冲击抗尖峰冲击静态旁路应付静态旁路应付(yng (yng f)f)过载及内部故过载及内部故障障零转换零转换( (转向静态旁路的时候转向静态旁路的时候才有才有1ms1ms左右的中断左右的中断) )发电机兼容性好发电机兼容性好输出特性好输出特性好效率低效率低成本高成本高部件部件(bjin)(bjin)多多占地大占地大容量大容量大第58页/共73页第五十九页，共73页。60=四象限逆变器蓄电池市电负载L第59页/共73页第六十页，共73页。61效率高效率高充电快充电快噪音低噪音低部件少部件少占地占地(zhn d)(zhn d)小小滤波特性滤波特性容量中等容量中等对频偏反