基站维护通信电源

基站维护通信电源第1页/共57页二、通信电源系统组成由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成，其中：

交流供电系统由高、低压配电设备，发电机组及UPS等设备组成。直流供电系统由开关电源、蓄电池组及直流配电设备等组成。通信规范要求，通信局（站）的接地应采用联合接地方式，联合接地系统由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线组成。第2页/共57页三、通信电源交、直流供电系统组成图变压器10KV高压低压配电设备发电机组UPS蓄电池组直流负载1交流负载1开关电源接地系统ATS直流配电设备交流配电设备交流负载2直流负载2AC380/220VDC-48V蓄电池组直流供电系统市电油机转换空调DC-48VAC380VAC380VAC380VAC380V第3页/共57页基站电源交、直流供电系统组成图变压器10KV高压交流配电箱发电机组空调蓄电池组基站主设备开关电源接地系统ATS直流配电设备传输设备DC-48V直流供电系统市电油机转换DC-48VAC380V220VAC380VAC380V一次下电二次下电第4页/共57页通信电源系统设备功能及维护要求第5页/共57页一、变压器定义：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。通信系统都是应用高压变压器，即目的是将10KV电压降为380V，主要使用有干式和油浸式两种变压器。第6页/共57页变压器端操作要求必须使用专用令克棒，采用优质玻璃纤维布、环氧树脂和306树脂苯酐，玻璃钢纤维布以及固化剂等几大绝缘材料制成。下雨天要使用防雨式令克棒，其是针对户外雨天设计的。电工高低压操作证，也称电工上岗证，即特种作业人员操作证（电工），从事电气设备安装、维修等工作必须持有的证件，是经过国家安全生产相关培训和注册的证明。第7页/共57页变压器—巡检要求巡视高压设备时，人员与带电体的安全距离：10KV不小于0.7米。第8页/共57页三、燃油发电机组定义：用燃油机驱动发电机产生电能的设备。功能：为防止停电时间过长影响通信，当市电中断时，通信设备可由油机发电机组供电。按通信电源的用途可分为固定式、移动式、自启动、无人值守四类。按照燃油种类可分为柴油发电机组、汽油发电机组等。第9页/共57页（一）固定式柴油发电机组成一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动电池、保护装置等部件组成。第10页/共57页（二）工作原理1.柴油机：是内燃机的一种，是将柴油喷射到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机。四冲程发动机：发动机每个工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成，而四冲程发动机要完成一个工作循环，活塞在气缸内需要往返4个行程。第11页/共57页（二）工作原理（续）2.发电机：发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，燃油发电机组的发电机即是将机械能转换成电能的过程。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。第12页/共57页（二）工作原理（续）发电机通常由定子、转子、端盖机座及轴承等部件构成。第13页/共57页（二）工作原理（续）3.控制屏：用于实现对机组的启动、运行、停机、紧急停机等操作，同时它还具有当机组发生故障时，可根据其严重程度和性质自动对机组实施停机保护或发出报警信号等功能，同时指示出故障种类，为柴油发电机组的可靠运行、方便操作和故障查找等提供了保障和参考。第14页/共57页（三）主要技术指标输出频率：50HZ，额定电压为400V。选择转速为1500r/min的柴油机。发电机采用无刷励磁类型，不太用3次谐波励磁方式。相对湿度≥85%环境使用时，应采用驱潮装置。运行极限值要求：第15页/共57页（四）月度维护内容第16页/共57页（五）固定柴油油机使用保养要求机油及滤清器：每运行250小时更换。机油选择：推荐用SAE15W-40SG或CD级以上。空气滤清器：每月检查，看标识。启动电池：每月检查，开口式，测比重；2年更换；有备用电池（干线、县中心机房）。第17页/共57页（六）基站移动汽油油机使用保养要求机油：第一次更换机油，运行20小时；以后每50-100小时更换一次。机油选择：请使用APISE级（荐用的是SG、SH或SJ级）以上的4冲程汽油机润滑油。化油器：在长时间（10天以上）未使用而从新使用本产品时发现机器有游车和启动困难等故障，应属正常现象。因为，目前我国的汽油油品偏低，存留在化油器内的汽油在经过较长时间后易变质，并产生白色粉末状物质，阻塞化油器喷嘴，造成汽油机难以启动和游车。

（1）对于间断使用汽油机的用户（停机时间超过10天），应在每次停止使用时，旋下放油螺塞，排尽化油器内余油，用气枪对准进油管吹，保证余油排尽，避免余油变质和堵塞喷油嘴。（2）搁置较长时间（10天以上）后，再使用，如果机器有启动困难和游车的的问题，请重复步骤（1），排除喷油嘴堵塞后，再启动。如还有问题，请将化油器拆下，分解并用汽油清洗后再启动。

第18页/共57页（七）发电机组应用情况局房（县市综合楼）柴油发电机应用：第19页/共57页应急发电车第20页/共57页基站一体化油机、基站应急移动油机第21页/共57页四、低压配电系统一般由低压配电柜、配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成的，主要有配电柜、配电开关（断路器）、无功补偿电容柜等。低压断路器：又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。第22页/共57页基站交流配电箱主要有配电柜、配电开关（断路器）、零线铜排、接地铜排、油机应急接入口、电压电流表等。铜排多股铜线的接线要求使用铜鼻子接入。第23页/共57页五、开关电源定义：又称整流器，是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。实现功能：将交流电整流为直流电压后，输出到直流配电屏与负载及蓄电池连接，为负载供电，给电池充电。组成：第24页/共57页并联浮充供电方式：

将整流器与蓄电池直接并联后对通信设备供电。在市电正常的情况下，整流器一方面给通信设备，一方面又给蓄电池充电；当市电中断时，蓄电池单独给通信设备供电，蓄电池处于放电。由于蓄电池通常处于充足电状态，所以市电短期中断时，可以由蓄电池保证不间断供电。若市电中断期过长，应启动油机发电机供电。第25页/共57页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，基本形成如下的电路结构

交流滤波整流PFC电路DC/DC转换电路直流二次滤波交流输入直流输出控制电路保护电路辅助电源控制电路过压欠压过温过流过压欠压直流一次滤波第26页/共57页整流器实物图片中达艾默生第27页/共57页中达开关电源—打开机柜门分四大部分交流部分：380V交流电引入，分给各个整流模块。整流部分：220交流电输入，输出-48V直流电/+24V直流电监控部分：显示电流、电压直流配电部分：接到各用电设备（分直流铜排、负极接空开/熔丝。第28页/共57页整流模块艾默生-整流模块中达-整流模块第29页/共57页直流配电部分分一次下电、二次下电：一次下电接普通负载（爱立信或是华为的本站主设备）；二次下电接重要负载（包括SDH光端机、微波等传输设备）。第30页/共57页开关电源在基站中的重要应用（二次下电）

二次下电是设置不同的继电器，将直流输出一分为二，根据基站电源直流输出电压的不同对负载进行切断。当蓄电池放电直流输出端电压达到一次下电电压时，继电器1工作，切断该继电器所控制的直流输出；而后继续由蓄电池供给其他重要负载工作，直至达到二次下电电压，继电器2工作，切断该继电器控制的直流输出。

基站电源下电装置的作用在于保证重要负荷（传输）的长时间供电以及避免蓄电池自身的深度放电。第31页/共57页B级防雷器B级防雷器B类防雷产品在整个防雷系统中所起的根本作用在于：当发生强度很大的雷击时，使产生于供电线路上的感应雷电流，在进入总配电柜之前就迅速泄放入地。

第32页/共57页C级防雷器C级防雷C类防雷器的本质作用是通过再次泄流而降低线路上的残压，即进一步泄放线路上的浪涌电流，降低真正达到设备供电端口的浪涌电压值，使之小于设备的耐压值，从而在发生雷击时,液晶，使设备遭受损可能性大大减小。

注：图中是基站开关电源的C级防雷系统，左边是4个防雷模块，其中3个模块是相交流防雷模块，窗口正常是绿色，当受雷击损坏后窗口会变成红色，必须更换；右边是空气开关，必须打上才起防雷作用。第33页/共57页D级防雷器D级防雷（艾默生）D类防雷器主要用于对设备端的保护，其作用是当发生能量特别大的雷击时，感应雷电流在经过B级、C级防雷器的泄放后，其残压仍然可能高于设备的最高耐压值，重要设备的端口及内部的高精度集成电路。第34页/共57页开关电源主要指标参数浮充电压：53.5V均充电压：56.5V脱离电压：43.2V均充周期：6个月（全浮充运行）其他常用的均充条件：放电深度超过额定容量的20%、搁置不用时间超过三个月、蓄电池在使用过程中单体浮充电压低于2.18V时、蓄电池容量检测后进行均充电、第35页/共57页开关电源日常维护要求序号检查内容周期1检查告警指示、显示功能。月2接地保护检查。3测量直流熔断器压降或温升。4检查继电器、断路器、风扇是否正常。5负载均分性能。6清洁设备。7检查系统防雷保护及保护接地8检查开关电源模块风扇运行是否正常9检查系统参数设置季10测量直流熔丝和节点温升卫生清洁，特别是整流模块的滤网第36页/共57页全称：阀控式铅酸蓄电池

蓄电池正常使用时保持气密和液密状态。当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体。当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池内部。蓄电池在使用寿命期间，正常使用情况下无需补加电解液。

电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。六、蓄电池定义：所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。第37页/共57页基站蓄电池组第38页/共57页第39页/共57页蓄电池的工作原理(二氧化铅)（硫酸）（海绵状铅）（硫酸铅）（水）（硫酸铅）正极电解液负极正极电解液负极PbO22H2SO4

PbPbSO42H2OPbSO4++++放电充电第40页/共57页

充电：电池充电过程是电能转化为化学能的过程。铅酸蓄电池持续获取电能，使难溶物质不断还原成活性物质海绵状或多孔性，与此同时还将发生水的电解，使电解液的浓度增加。放电：放电过程是电池中化学能转化为电能的过程。在放电过程中，负载持续获取电能，而电池中活性物质氧化铅与稀硫酸作用，不断耗失生成难溶物质和生成极性水分子的过程。当放电电流不变时，外观特征是电池端电压渐渐地跌落直至设定值。第41页/共57页有关蓄电池的基本概念浮充在通信电源供电系统中，整流器与蓄电池并接于馈电线上，当市电正常时，由整流器给通信负载供电，同时也给蓄电池微小的补充电流，这种供电方式称为浮充，这一过程中整流器输出的电压称为浮充电压。电池在长期使用中，总是在浮充电情况下运行。按照中国移动通信企业标准《固定型阀控密封式铅酸蓄电池》的要求，一般浮充电压的设置范围是2.20～2.27V/只（25℃）。实际运行中的设置要求是：环境温度为25℃时，单体电压在2.23V～2.25V，电池组电压在53.5V～54.0V之间。均衡充电电池组在使用过程中，单体之间有时会逐渐出现较大的容量偏差或端压偏差，为了防止演变为落后电池或故障电池，用比浮充电压稍高的电压给蓄电池充电，称为均衡充电。中国移动通信企业标准《固定型阀控密封式铅酸蓄电池》规定：均充电压一般设定为2.30～2.35V(25℃)。实际运行中，均充电压设置为2.35V/单体，电池组电压为56.5V。第42页/共57页有关蓄电池的基本概念关于蓄电池的容量蓄电池的容量是指在规定的条件下，完全充电的蓄电池能够提供的电量，通常用安时（Ah）表示。在25℃环境下，蓄电池以10小时率电流放电的电量称为标称容量。例如，标称容量为500AH的蓄电池，是指在25℃下，蓄电池用50A放电，能够放10小时。一般用放电率来表示蓄电池的放电电流的大小。放电率=容量/放电电流，N小时率电流是指用该电流放电N小时，蓄电池容量全部放完。N值越大，放电电流越小。一般来说，采用高放电率电流放电（即放电电流小），蓄电池放出的容量大于标称容量；采用低放电率电流放电（即放电电流大），放出的容量小于标称容量。蓄电池的容量随着温度的增高而增大，随着温度的降低而减小。第43页/共57页充电电压(V)2.302.202.102.001.900.00ABC充电电流0.100.080.060.040.02时间(h)048121416202428电压曲线电流曲线有关蓄电池的基本概念充电过程电压电流变化第44页/共57页上图是充电过程中充电电压、电流变化的时间特性曲线。A点是整流器设定的稳压值，实际运行中为均充电压值。A点之前的充电为恒流充电过程，在A点之后的充电为恒压充电过程。A点之后，在恒压充电前期6-8h（A-B段），电流按指数规律性很快衰减；在充电末期（C点之后的充电），电池充入电量已达到100%，绝大部分电流用于维持电池内氧循环，只有极少的电流用于活性物资恢复，因此电流缓慢进行衰减。待充电经过22-28h之后，充电电流在数小时内维持不变，表明电池已完全充足了电。在完全充电过程中，若改变稳压点电压值，则随着电压的提高，则充电历程的电流相应增大，即充电电流曲线幅度升高，充电时间相应缩短。图中A点电流（限流点）的设置原则：电池的充电电流限定值（A点电流）应根据实际负载大小来调整，一般设定为电池容量的10%~25%。对市电停电频繁的基站，应做灵活调整。第45页/共57页放电过程电压电流变化有关蓄电池的基本概念第46页/共57页有关蓄电池的基本概念终止电压的概念

指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。

25℃环境下，按照0.1C电流放电，终止电压为1.8V（43.2V）。

电池端电压低于放电终止电压的持续放电称为过放电，一旦进入过放电状态，电池端电压会加速跌落，极容易造成供电中断，并且会损坏蓄电池。过放电是使蓄电池容量下降、使用寿命缩短的另一个主要原因。第47页/共57页影响蓄电池使用的几个因素一、浮充电压高低对蓄电池性能的影响蓄电池处于浮充状态时，整流器一方面给负载供电，一方面以微小的电流给蓄电池充电。理论上要求浮充电压产生的蓄电池的补充电流达到补足电池的自放电电量，以及维持氧循环的需要即可。若浮充电压太低：所产生的电流不能补足自放电电量及维持氧循环的需要，电池处于欠充状态。产生“硫化”现象。造成充电接受能力差，引起电池容量下降，甚至造成电池寿命终止。

若浮充电压太高：则蓄电池长期处于过充电状态。在过充电状态下电池可能因失水过多造成失效；还会形成“热失控”的严重故障。第48页/共57页二、环境温度对蓄电池性能的影响

电池的浮充电流对温度极为敏感，温度每变化10℃，电流成倍变化，当温度大于25℃时，就会出现蓄电池已过充而开关电源并未关断，此时蓄电池起到水的电解槽的作用，产生的焦耳热严重时会使蓄电池热失控，热失控将会使蓄电池迅速失水，隔膜内电解液很快干枯。当蓄电池温度大于50℃时，十多次过充电就会导致蓄电池永久失效。因此，应根据使用中环境温度变化而及时修正系统的浮充电压值，修正的幅度以温度补偿系数来表示。温度补偿系数为－3～5mV/℃，即以25℃为中心，温度每增1℃，单体浮充电压应减小3～5mV；反之，温度每减小1℃，单体浮充电压应增加3～5mV。例如：一般浮充电压设置在环境温度为25℃时，电池单体电压2.23V，电池组电压为53.5V。当环境温度为35℃，浮充电压应该减小3mV×24只×10=0.72V，即为52.78V。影响蓄电池使用的几个因素第49页/共57页三、充电电流对蓄电池性能的影响

为了使充电过程加快，可以适当增加充电电流。但是过大的充电电流会缩短蓄电池的使用寿命。影响蓄电池使用的几个因素

电池的充电电流限定值应根据实际负载大小来调整，一般设定为0.1，对市电停电频繁的基站，可根据停电情况调整为0.15～0.20，但最大充电电流不能超过0.25C10。第50页/共57页四、过放电对蓄电池性能的影响

蓄电池放电终止电压设定过低或基站开关电源二次下电电压设置过低，一旦出现基站停电时间较长的情况，蓄电池就工作在深放电或过放电状态下。一般来说，放电电流越大，终止电压设定得比较低；反之，就设定得越高。按照国家标准，一般10小时率和3小时率放电终止电压为1.80V，1小时率终止电压为1.75V。对于小电流放电，如500Ah蓄电池，负载电流只有10A，那么为了保护电池，一般建议提高终止电压至1.85V。影响蓄电池使用的几个因素第51页/共57页五、基站频繁停电对蓄电池性能的影响

基站停电频率过高，一天内停电数次，使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电，使蓄电池容量逐步下降甚至失效。基站停电时间长，甚至连续停电数天，蓄电池放电至终止电压，未及时进行补充电，也将导致电池容量下降和使用寿命缩短。补充电或充电不足都将使电池出现硫化，严重影响蓄电池的使用寿命。基站停电后，由于无空调，使基站环境温度逐步上升，从而降低了蓄电池的使用寿命。（