开关电源维护及案例分析

开关电源维护及案例分析

目录

一.开关电源基础二.开关电源应急预案三.开关电源故障案例分析

交流电压也是稳定的，但交流电压的大小和方向随着时间发生周期性变化。交流与直流直流电压是稳定的，这从直流电压随着时间的推移它的大小和方向都未发生改变。1.直流电相对交流电，它不存在周期性的变化，显得更加稳定。2.直流磁路与交流磁路相比更加稳定，重要场合的继电保护一般均采用直流供电的继电器。3.0、1信号容易区分，所有大多数家用电器使用直流电控制。1.交流电的电压变换通过变压器实现，比直流电更加容易。2.交流电产生的电弧比直流电产生的电弧更加容易熄灭。3.交流电驱动的三相异步电动机结构简单、性能稳定且工作可靠，比直流电动机更容易控制。特征特点交直流的波形图电压/时间电流=I，电压=U，电阻=R，功率=PU=IRI=U/RR=U/IP=UII=P/UU=P/IP=U²/R=I²RR=U²/P=P/I²基本公式交直流的波形图电压/时间交流电的有效值是根据它的热效应确定的。交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等,则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值,用大写字母表示,如I、

U等。一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为：交流电通过同样的电阻R，在一个周期内所产生热量：根据定义，这两个电流所产生的热量应相等，即将代入上式i=Imsinωt正弦交流电的有效值与最大值的关系：

注：IU

是电流、电压的有效值，Im、Um是电流、电压的最大值交流电的有效值三相交直流的波形图电压/时间三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。目前，我国生产、配送的都是三相交流电。当线路Y接时，线电压=√3相电压，线电压超前30度，线电流等于相电流。当线路三角连接时，线电压等于相电压，线电流=√3相电流，线电流滞后相电流30度。三相交流电U线=√3U相I线=I相Y型U线=相I线=√3

I相△型交流导线的选择交流导线的截面积按发热条件来选择。已知导线需要通过的最大电流（有效值）I，可按2A~4A/mm2来选取多股铜芯绝缘导线的线芯截面积。线芯标称截面积（mm2）系列为：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240等。机房内的交流导线应采用阻燃型电缆。通信电源用阻燃软电缆有ZA-RV型和ZA-RVV型，前者为铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘软电缆，后者是铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆。电压等级和电网电压等级一般划分：1：安全电压（通常36V以下）；2：低压（又分220V和380V）；3：高压（10KV-220KV）；4：超高压330KV-750KV；5：特高压1000KV交流、±800KV直流以上；目前我国常用的电压等级：220V、380V、6.3kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000kV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常将35kV以上的电压线路称为送电线路。电边丛生产到分配，通常要通过发电、输电、变电、配电等环节考虑到发电机组绝缘和运行安全等因数，发电机输出端电压不能很高，一般低压发电机输出端压一般为400V，高压发电机输出端压为6～20KVTN-S系统（三相五线制）·N为中性线即工作零线（简称零线，接了地的中性线称为零线），用于流过三相不平衡电流，N线不准重复接地；·PE为为保护零线即保护地线，专门用于保护接地（设备机壳接地）。·布线时N线与PE线必须彼此绝缘、严格分开，不得混用。·变压器中性点直接接地的接地电阻值，在变压器容最不超过100kVA时不宜大于10Ω：当变压器容量超过100KVA时，不宜大于4Ω。TN－S系统即三相五线供电系统，除三相线（U、V、W）和中性线（N）外，还有一条保护接地（PE）线。相线为U相（A相）黄色、V相（B相）绿色、W相（C相）红色；零线（N）为兰色；保护地线（PE）为黄绿双色。TN-S供电系统的特点如下。（1）系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接问零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。（2）工作零线只用作单相负载回路。（3）专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关。■交流供电应采用三相五线制，零线禁止安装熔断器，在零线上除电力变压器近端接地外，用电设备和机房近端不许接地。通信电源的概念■基本要求：通信电源系统必须保证稳定、可靠和安全地供电。■系统组成方式：集中供电分散供电混合供电一体化供电■定义：通信电源系统是对局（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。■基本组成：通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成。通信交、直流供电系统■交流供电系统：通信局（站）的交流供电系统，由主用交流电源（一般为10kV市电）、专用变电站、备用发电机组或移动电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏、交流不间断电源设备（UPS）以及相关的配电线路组成。■直流供电系统：通信局（站）的直流供电系统，由直流不间断电源设备（开关电源）、整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路组成。直流供电系统向各种通信设备和逆变器等提供不间断直流电源。UPS（交流不间断）380V开关电源（直流不间断）-54V高压配电、变压器、低压配电、楼层配电（交流）汽油、柴油发电机（交流）蓄电池组(直流)通信接地要求各类通信局站联合接地装置的接地电阻值应符合下表要求：通信局（站）名称 接地电阻值（Ω）■一类通信局站 ＜1■二类通信局站 ＜1■三类通信局站 ＜3■四类通信局站 ＜10■五类通信局站 ＜10注：一类通信局站：包括集团级通信机楼、省级通信机楼、国际出入口局、大区客服中心等。二类通信局站：包括地市级通信机楼、省级客服中心等。三类通信局站：包括县市级通信机楼、省际传输中继站/光放站、超级通信基站等。四类通信局站：包括省内传输中继站/光放站、城域传输网骨干节点机房、城域传输网汇聚站等。五类通信局站：包括通信基站、接入（网）机房、城域传送网中继站/光放站等。■每年检测一次接地引线和接地电阻，其电阻值应不大于规定值。联合接地方式，这就是按均压、等电位原理，使局（站）内各建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将电气电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。■联合接地系统由接地网、接地引入线、接地汇流排和接地线组成。一.开关电源基础直流配电单元整流模块监控模块交流配电单元组合式开关电源一.开关电源基础监控模块整流模块交流配电柜直流配电柜分立式开关电源一.开关电源基础开关电源基本电路原理图:一.开关电源基础整流模块——核心，AC/DC交流配电——分配交流电直流配电——分配直流电监控模块——监测、管理、通信

汇流

分配电流

负载下电（可选）

电池保护（可选）

直流侧防雷

市电引入市电切换

防雷交流输出

AC-DC转换直流

检测告警保护通讯电池管理一.开关电源基础直流供电质量标准1、直流电源电压变动范围和全程最大允许压降应符合下表要求：2、直流供电回路接头压降（直流配电屏外）应符合下列要求，或温升不超过40°C。（1）1000A以下，每百安培≤5mV。（2）1000A以上，每百安培≤3mV。标准电压(V)通信设备受电端子上电压变动范围(V)供电回路全程最大允许压降(V)＋24+19～+292.6-48-40～-573.2240192～2888336260～40010一.开关电源基础开关电源系统负载容量比的定义预警标准：（1）70%<ε≤80%黄色预警（2）80%<ε≤90%橙色预警（3）ε>90%红色预警注意：①开关电源主用模块总电流（A）＝模块容量（A）×主用工作模块个数；整流模块应按n+1冗余方式配置，其中n为主用。②负载总电流含蓄电池充电电流，充电电流按0.1C10计算。一.开关电源基础直流设备更新周期设备类更新年限（年）备注高频开关整流变换设备12

高压直流电源10

直流远供设备8

交、直流配电设备15与开关电源成套的应同步更新一体化电源10

未到规定使用年限，但设备损坏严重，需要更新时应经过省公司网络部组织技术人员进行技术鉴定，专题报批。对于已经到更新时间的设备，经过检测性能仍然良好者，必须经过主管部门的批准，方可继续使用。对于设备更新周期内的元器件老化的更换不受上述更新周期限制，应及时根据使用情况进行更新。网络维护部门宜考虑更新项目实施周期，提前发起更新流程。一.开关电源基础直流设备日常维护局站类别工作内容周期一二类通信局站1.检查告警指示、显示功能月2.检查系统防雷保护及保护接地月3.检查继电器、断路器、风扇是否正常月4.检查系统参数设置（可通过动环系统测量）月5.测量直流熔丝和节点温升月6.检查开关电源模块风扇运行是否正常月7.采用红外成像仪检测等设备，测量直流熔断器负荷率、压降和温升月8.负载均分性能月9.清洁设备月1.检查系统告警功能年2.测试谐波电流、功率因数年局站类别工作内容周期三类通信局站1.检查告警指示、显示功能月2.检查系统防雷保护及保护接地月3.检查继电器、断路器、风扇是否正常月4.检查系统参数设置（可通过动环系统测量）月5.测量直流熔丝和节点温升月9.清洁设备季度一.开关电源相关维护管理规定检查项目巡检周期检查要求巡检记录

（系统固化填写内容）备注（主要补充难点项目的检查方法，是否需要指导手册）开关电源部分季度1、开关电源交流屏存在烧焦、电缆接头松动、电蚀的异常情况

2、记录交流引入电压

3、记录零线对地电压

4、交流接触部分温度是否小于70℃根据实际情况2选1

1、单相引入：电压=V

零地电压值=V

2、三相引入：

AB=V

AC=V

BC=V

零地电压值=V1、单相电压正常范围：187至242V；

2、三项电压正常范围：323至418V；

3、零地电压应小于2V；

4、交流接触部分温度应小于70℃开关电源柜面板显示是否存在无显示、外观变形的异常情况正常/异常目测年度各直流负载连接是否存在松动的异常情况，直流熔断器容量选择是否存在低于设备额定电流值1.5倍的异常情况正常/异常直流熔断器的额定电流值应不低于设备额定电流值的1.5倍季度开关电源整流模块是否存在故障指示灯亮、运行风扇有杂音的异常情况（传输节点站重点检查）正常/异常模块运行时运行指示灯亮，风扇无杂音记录开关电源参数设置电池容量=AH

一次下电电压=V

二次下电电压=V

浮充电压值=V

均充电压值=V

充电限流值=参数设置建议：

1、电池容量以实际配置为准；

2、浮充电压、均充电压根据蓄电池标示设置，；

3、充电限流系数建议设置为0.1C10，频繁停电站点可适当调高，但不宜超过0.2C10；

4、一次下电建议为45V，传输设备重要等级较高可适当上调，但不建议超过46V；二次下电值为43.2V记录开关电源输出总电压电压值=V看显示屏，必要时测量开关电源输出总电流电流值=A看显示屏，必要时测量整流模块配置情况数量=

单模块容量=A模块配置数量=（负载电流+充电限流*电池总容量）/单个模块输出电流+1，注（计算结果向上取整）检查交流避雷器存在视窗为红色、接地引线松动的异常情况，直流避雷器运行灯是否存在未全量的异常情况正常/异常检查交直流配电柜、整流柜防雷器状态，机柜保护接地是否紧固检查直流熔丝和节点温升是否存在超过70℃的异常情况正常/异常

检查开关电源超期服役（12年）情况（填写铭牌上出厂日期）年月高频开关整流变换设备12年（与开关电源成套的应同步更新）年度模拟模块通信中断告警，核对告警是否能正常显示并上传监控中心（测试前先打工程标识）正常/异常

检查开关电源交流输入开关容量是否存在大于交流配电箱对应输出开关容量的异常情况正常/异常

清洁设备

清洁设备，重点清理模块滤网目录

一.开关电源基础二.开关电源应急预案三.开关电源故障案例分析

二.开关电源应急预案开关电源“红橙黄蓝”应急预案：蓝色预警应急处置

触发条件：

开关电源整流模块运行负荷率高于75%，无

N+1)(注)备份模块。

应急措施：

1.申请紧急扩容：如客观条件允许，紧急进行模块扩容。2.根据电源组网实际情况，如客观条件允许，紧急通过其他开关电源增加负荷分担路由。3.按开关电源应急处理办法处理。注：开关电源整流模块数量按N＋1冗余方式配置（北京动力源分立式开关电源按N+2）。二.开关电源应急预案开关电源“红橙黄蓝”应急预案：

黄色预警应急处置

触发条件：

开关电源整流模块运行负荷率高于80%应急措施：

按开关电源、空调、UPS、ATS应急处理办法处理。二.开关电源应急预案开关电源“红橙黄蓝”应急预案：

橙色预警应急处置

触发条件：

开关电源整流模块运行负荷率高于90%应急措施：

按开关电源、空调、UPS、ATS应急处理办法处理。二.开关电源应急预案开关电源“红橙黄蓝”应急预案：

红色预警应急处置

触发条件：

在重大自然灾害、高低压供电系统安全事件等严重突发事件发生的情况下，高低压室、油机均不能使用。

应急措施：

1.紧急调用应急电源车，通过应急接口供电。2.在应急电源车到达之前，关闭C、B类设备和部分A类设备，就近调配部分基站电池，确保重要机房语音业务设备的供电。3.发布红色预警信息。4.在应急电源车到位后，首先确保重要机房话音业务、部分空调的供电；根据其带载能力决定是否降低话音业务告警级别。5.提交紧急维修申请。二.开关电源应急预案开关电源交流输入故障处理主路输入故障，检查开关电源交流屏备路情况是否有备路输入是否检查备路供电情况，排除交流屏母排短路情况。检查母排三相之间和三相对地对零情况是否存在短路情况供电是否正常是否将短路分路断开启用临时电缆，从相应楼层配电接入电缆。闭合交流屏上级开关恢复供电否闭合正常分路开关是恢复整流器供电，及时给蓄电池组充电。故障处理完毕，流程结束。断开分路开关，闭合备路开关，闭合分路开关。排除输入线路故障。切换回主路供电。二.开关电源应急预案开关电源整流模块故障处理整流模块故障告警。是否存在过温保护。是否拆卸故障模块并对其采取降温措施，检查机房温度。检查模块输入输出状态。是否存在模块故障。是否更换故障模块复位故障模块，恢复工作。故障处理完毕，流程结束。将冷却后模块恢复工作。二.开关电源应急预案开关电源直流输出故障处理直流配电屏故障告警。电压是否异常是否检查开关电源均浮充参数设置检查电流情况。是否存在异常。是否检查并排除分路熔丝故障。检查后端设备并排除故障。故障处理完毕，流程结束。检查并排除交流屏和模块故障。设置是否正确是否修改错误参数，故障恢复。否目录

一.开关电源基础二.开关电源应急预案三.开关电源故障案例分析

三.开关电源故障案例分析

故障设备：

枢