《通信电源》PPT课件.ppt

国家电网技术学院,1,通信电源原理及其维护,国家电网技术学院,2,通信电源重要性,光缆中断时熔接修复时间长，成环自愈、数量增多、网孔缩小、网格化，弥补、降低了缆断的风险。电源中断的危害重于断缆。成环自愈、迂回保护、智能网管统统失效，直接造成通信业务中断。因此，必须确保电源不间断供电。也是每年春检把电源作为重点的原因。,前言,国家电网技术学院,3,通信电源重要性,电源是通信系统的“心脏”通信电源是专指向通信设备提供交直流电源的设备，它在通信系统中属于辅助设备，但是具有极为重要的作用，这是通信必须时刻畅通的属性决定的，甚至把电源设备比喻为通信系统的“心脏”，必须高度重视通信电源的安全可靠问题。,前言,国家电网技术学院,4,通信电源维护状况,无人站无专职的直流班及专职人员设备可靠、冗余配置、故障率低结果是：电网坚强，极少停电，通信电源发挥作用的机会少，厂家服务到位负责新装调试，运行人员操作维护少，平时没事大家不用管它，设备可靠了检修也很少，是好事也是坏事，时间长了也不了解它，设置也忘了，操作也不会，万一用时投不上，着急上火它也不听话。因此，全面掌握通信电源设备的基本性能、工作原理和运行维护知识，做好电源设备的维护工作，对设备对人都是非常必要的。,前言,国家电网技术学院,5,通信电源必须可靠供电,对通信电源的基本要求是安全、可靠、不间断和低杂音。要保持通信不中断，通信电源必须不间断的提供动力，必须不间断供电，满足安全可靠性要求。即便电源瞬时中断，也会丢失大量信息，造成软件错误、硬件损坏、系统死机、控制失灵，带来意料不到的严重后果。,前言,国家电网技术学院,6,1 通信电源系统的组成,一 通信电源系统概述,国家电网技术学院,7,通信电源系统组成,广义：主要的电源设备及设施包括：交流市电供电线路、站内高低压变电站设备、不间断电源设备（通信电源/UPS）、蓄电池组、交流配电系统、直流配电系统、集中监控系统等。狭义(考)：通信电源系统包括交流配电、直流配电、整流器、监控部分，再加蓄电池。高频开关电源系统通常不含蓄电池。,一 通信电源系统概述,国家电网技术学院,8,不间断电源,直流不间断电源系统交流不间断电源系统（UPS）,一 通信电源系统概述,国家电网技术学院,9,直流不间断电源系统,一 通信电源系统概述,设备正常工作时，使用交流市电提供能源。整流器的作用是将交流电转换为-48V直流电，直流电输出一方面由直流配电屏分配给通信设备，另一方面给蓄电池组浮充充电，必要时可转换为均衡充电，确保蓄电池处于充满电的状态。当由于交流市电停电、整流器故障时，将由蓄电池组直接提供电源，确保通信设备供电正常。,国家电网技术学院,10,交流不间断电源系统,一 通信电源系统概述,国家电网技术学院,11,交流不间断电源系统,一 通信电源系统概述,市电正常时，交流不间断电源系统交流输出由市电经过整流和逆变供给（逆变工作状态）；当市电停电时，由蓄电池经过逆变以后提供；另外它有静态旁路和服务旁路，当设备过载或外部负载设备有瞬间短路时，设备会自动转为静态旁路供电（旁路工作状态）；服务旁路一般只有在专业工程师维护时用到。通常，UPS工作在逆变状态（也成为在线模式），在转为蓄电池供电时，切换时间为0；UPS旁路工作状态（也称为离线模式或经济模式）时，负载供电实际上由市电直接供给，因此效率高，但在市电停电转为蓄电池逆变供电时存在切换时间，切换时间小于5毫秒，只有负载设备允许有5毫秒的切换时间时才能使用这个模式。,国家电网技术学院,12,蓄电池核心论,一 通信电源系统概述,电源不间断供电的核心是因为有蓄电池，无论交流、直流概莫如此。电源系统的很多参数设置，如浮充电压、均充电压、均浮充转换、充电限流等不是为了用电的通信设备，而是为了满足蓄电池保持容量和延长寿命而设的。电源维护的重点是围着蓄电池转的。维护好蓄电池非常重要。这是电源维护的重要概念。,国家电网技术学院,13,2 通信电源的分级,一 通信电源系统概述,国家电网技术学院,14,通信电源的分级,一 通信电源系统概述,通信电源可分三级，交流电AC为第一级（交流市电或柴油发电机组），我们研究的（不间断电源）为第二级交流电变换为直流电AC-DC，通信设备内部的为第三级直流直流变换DC-DC。第一级交流供电部分比较简单，部分微波站配置有10kV高压及变压器，电力通信站大部分都有条件直接用380V低压交流供电，简要了解低压交流电的知识是必要的。,国家电网技术学院,15,通信电源的分级,一 通信电源系统概述,不间断电源（交流或直流）再转换为可直接供给电路的电源的转换形式主要有三种（一）是直流/直流（DC/DC）变换；（二）是交流/直流（AC/DC）变换，将交流电整流、稳压后供给内部电路；（三）是DC/AC逆变器，将直流电逆变成所需的交流电。,国家电网技术学院,16,通信电源的分级,一 通信电源系统概述,第二级电源,第三级电源,国家电网技术学院,17,3 通信设备对通信电源系统的要求,一 通信电源系统概述,一、可靠性要求二、稳定性要求三、小型智能化要求四、高效率要求,国家电网技术学院,18,1 通信高频开关整流器的组成,二 整流与变换设备,通信用高频开关电源，通常由交流配电单元、直流配电单元、监控器、整流模块和蓄电池组等组成。,国家电网技术学院,19,二 整流与变换设备,国家电网技术学院,20,通信高频开关整流器的组成,二 整流与变换设备,交流配电,监控单元,直流配电,整流模块,国家电网技术学院,21,2 开关电源系统,二 整流与变换设备,交流配电单元交流配电单元将市电接入，经过两路交流切换单元，二选一后将单路交流送给整流器，同时还将交流电经分配单元分配后，供其他交流负载使用。,配置要点：两路市电-电气自动切换，机械电气互锁交流防雷单元-C级交流配电分路-空气开关为主要保护器件 电压/电流/开关状态等信息的取样、检测、显示、告警及通信。,国家电网技术学院,22,2 开关电源系统,二 整流与变换设备,直流配电单元直流配电单元完成直流负载的分配和蓄电池组的接入。,配置要点：配电开关：空气开关、熔断器；下电保护：一次下电、二次下电；电池端口；浪涌吸收；并机端口：二极管或联络开关；降压硅链；,国家电网技术学院,23,2 开关电源系统,二 整流与变换设备,整流器单元整流器的功能是将由交流配电单元提供的交流电变换成48V或者24V直流电输出到直流配电单元。已广泛采用高频开关整流器，并采用N+1并联冗余方式组成系统。,配置要点：模块容量；输入电压范围；稳压精度；纹波；杂音；转换效率；功率因数；均流度；冷却方式；插拔方式；,国家电网技术学院,24,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,正式通电前的确认；空载开机；功能测试；参数设置。,开机启动,国家电网技术学院,25,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,开机启动（正式通电前的确认）,交流输入总开关处于关闭；所有接线正确无误，工作地、保护地接地良好；交流输入电压在规定范围内；所有的交流分路、直流分路负载回路均已断开，蓄电池熔丝已断开。,国家电网技术学院,26,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,开机启动（空载开机）,先合交流输入总开关，再合整流模块供电开关。,国家电网技术学院,27,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,开机启动（功能测试）,检查直流输出电压是否正常。检查控制器的显示屏幕是否正常。检查各画面中所显示各项电压、电流、温度是否正常,是否与实际系统状态相符。整流模块是否可以通过控制器控制开关机。,国家电网技术学院,28,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,开机启动（参数设置）,均/浮充电压：根据电池厂商提供的数据进行设置；对于明确规定不需要均衡充电的蓄电池，要将均充电压与浮充电压设置成一样。电池容量设定：根据实际容量设定；两组电池时，容量的设定为两组电池容量的总和。,国家电网技术学院,29,二 整流与变换设备,电池限流设定：一般情况下采用10小时充电率对电池进行充电；算法：充电限流值=电池容量K（K为系数，一般取0.10.15）。电池温度补偿设定：延长蓄电池使用寿命的一种方法 公式：U=(T-25)(-51000)电池节数+Urm 接通蓄电池组：把系统的输出电压设为与蓄电池组的电压相同；把蓄电池组熔丝接通；将充电电压恢复为此前的设定值。接通直流负载：依次打开各直流负载分路开关即可。,国家电网技术学院,30,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,维护与检查,运行环境的保持；定期清洁；定期检查；,国家电网技术学院,31,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,维护与检查,环境温度：-540之间，环境湿度：小于90%。,国家电网技术学院,32,3 开关电源维护和故障处理,二 整流与变换设备,维护与检查,一般可用毛刷清除外壳和面板的灰尘,必要时可使用温和性清洁剂(如肥皂)或清水擦拭。清洁机身时切勿使用有机性溶剂或挥发性溶剂，以免损坏表面。不能用喷雾罐,也不可沾水太多,以免渗入内部造成电气短路。清洁时请切断交流电，确保人身安全。,国家电网技术学院,33,二 整流与变换设备,常规检查可每3-6个月进行一次，年度检查每年进行一次。,国家电网技术学院,34,告警及故障排除,二 整流与变换设备,交流过压、欠压告警交流缺相告警交流停电告警输出过压告警输出欠压告警蓄电池组电流超上限蓄电池组欠压告警温度异常告警熔丝熔断告警整流模块异常告警监控单元不能正常工作监控单元与其它智能设备通信故障,国家电网技术学院,35,告警及故障排除,二 整流与变换设备,检查监控单元显示的交流电压是否正常；检查交流电压告警上下限设置是否合理；若交流电压确实超出设定范围需立即关掉交流电源，待电网恢复正常后再运行设备；若为误报警则需立即通知维修人员处理,告警及故障排除-交流过压、欠压告警,国家电网技术学院,36,告警及故障排除,二 整流与变换设备,核实监控单元显示的交流电压是否有缺相。告警将在电网恢复正常后自行消除,告警及故障排除-交流缺相告警,国家电网技术学院,37,告警及故障排除,二 整流与变换设备,检查核实是否确已停电或跳闸。告警将在电网恢复正常后自动消除。,告警及故障排除-交流停电告警,国家电网技术学院,38,告警及故障排除,二 整流与变换设备,检查核实输出电压是否过高。如果电压正常则需要检查监控单元的输出电压告警上限设置是否被改变；如果输出确实过压则立即关闭交流电源，检查监控单元输出电压（均充和浮充）的设置是否被改变，如被改变请恢复原始设置；如未被改变，请立即通知维修人员处理。该告警在输出电压恢复正常后自动消除。,告警及故障排除-输出过压告警,国家电网技术学院,39,告警及故障排除,二 整流与变换设备,输出欠压通常是由于电池放电后造成的，并不一定是真正的故障。首先检查核实输出电压是否过低。如果电压正常则需要检查监控单元的输出电压告警下限设置是否被改变；如果输出电压确实过低而且电池组又不处于充电状态时则应立即检查监控单元输出电压（均充和浮充）的设置是否被改变，如被改变请恢复原始设置，如未被改变，请立即通知维修人员处理。该告警在输出电压恢复正常后自动消除。,告警及故障排除-输出欠压告警,国家电网技术学院,40,告警及故障排除,二 整流与变换设备,首先检查核实蓄电池组电流是否过高。如果电流正常则需要检查监控单元的蓄电池组电流告警上限设置是否被改变；如果确实超上限则立即检查监控单元的电池限流点设置是否被改变；如被改变请恢复原始设置，如未被改变，请立即通知维修人员处理。此告警在蓄电池组电流恢复正常后自动消除。,告警及故障排除-蓄电池组电流超上限,国家电网技术学院,41,告警及故障排除,二 整流与变换设备,一次下电和二次下电设定值要低于48V。交流停电，蓄电池组持续放电，当蓄电池组电压低于下电设定值时，监控单元启动下电操作，断开负载。同时监控单元发出下电告警。此时要尽快采用交流电供电。该告警在蓄电池组电压超过下电设定值+2V后自动消除（有2V回差）。注意：为避免蓄电池组出现下电操作，在选购蓄电池组时，要选择大容量的蓄电池组。,告警及故障排除-蓄电池组欠压告警,国家电网技术学院,42,告警及故障排除,二 整流与变换设备,当系统内的任一整流模块有异常告警发生时，该整流模块会将告警信息经信号线通知监控单元，监控单元会产生声光告警。此时需将故障整流模块抽离机柜，使之与系统隔离，在监控单元模块在位设定屏中将该位置模块设定为“无”。通知维修人员处理。,告警及故障排除-整流模块异常告警,国家电网技术学院,43,告警及故障排除,二 整流与变换设备,监控死机：将电池下电开关拨到“保持”位置；有复位功能的可以触发监控器的复位按钮；关闭监控器，检查相关接线是否有明显松脱的，等待1分钟后重新上电；如仍然无法正常工作请通知维修人员处理。液晶无显示或花屏：同上液晶显示器背光颜色过深或过浅：通常情况下可以咨询厂家调整相应的电位器来调节显示对比度，直到显示字体清晰为止,告警及故障排除-监控单元不能正常运行,国家电网技术学院,44,电池的定义,二 蓄电池,电池是将化学能转化为电能的装置,国家电网技术学院,45,电池的基本结构,二 蓄电池,阀控式铅酸蓄电池主要由正极板（正极为二氧化铅）、负极板（铅）、隔板、电解液（硫酸）、安全阀及外壳、端子等组成。,国家电网技术学院,46,电池的分类,二 蓄电池,国家电网技术学院,47,通信用蓄电池通常为密封铅酸阀控式蓄电池，阀控式铅酸蓄电池的型号示例,二 蓄电池,国家电网技术学院,48,铅酸蓄电池性能参数 电压,二 蓄电池,标称电压(额定电压)：2V开路电压：电池在开路状态下的端电压称为开路电压 E=E0+(RT/Nf)ln(H2SO4/H2O)E=0.84+液工作电压：指电池接通负载后在放电过程中显示的电压，又称放电电压,国家电网技术学院,49,铅酸蓄电池性能参数 充放电特性,二 蓄电池,充放电曲线,国家电网技术学院,50,铅酸蓄电池性能参数 容量,二 蓄电池,容量：电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量，以符号“C“表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。理论容量：是活性物质的质量按法拉弟定律计算而得的最高理论值实际容量：指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah，其值小于理论容量额定容量：也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量,国家电网技术学院,51,铅酸蓄电池性能参数 容量,二 蓄电池,放电率：电池放电时的速率，常用“时率”和“倍率”表示时率：也叫小时率，是以放电时间（h）表示的放电速率，或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数免维护阀控式铅酸蓄电池的额定容量一般是以10小时率放电容量为准 倍率：电池在规定时间内放出其额定容量时所输出的电流值，在数值上等于额定容量的倍数。C=I*t,国家电网技术学院,52,铅酸蓄电池性能参数 容量,二 蓄电池,放电倍率越大，放出容量越小,国家电网技术学院,53,铅酸蓄电池性能参数 容量,二 蓄电池,温度对铅蓄电池的容量影响较大，随着温度的降低容量减小,国家电网技术学院,54,铅酸蓄电池性能参数 容量,二 蓄电池,电池容量与温度关系曲线,国家电网技术学院,55,铅酸蓄电池性能参数 自放电,二 蓄电池,自放电：电池的自放电是指电池在存储期间容量降低的现象。电池开路时由于自放电使电池容量损失。自放电率：自放电率用单位时间容量降低的百分数表示。,国家电网技术学院,56,铅酸蓄电池性能参数 储存容量,二 蓄电池,电池储存容量与温度、时间关系曲线,国家电网技术学院,57,铅酸蓄电池性能参数 寿命,二 蓄电池,在规定条件下，某电池的有效寿命期限称为该电池的使用寿命。寿命终止条件：蓄电池在进行容量检测时其实际容量已经低于其额定容量的80%时则应考虑加以更换。寿命表示方法：浮充寿命、循环寿命影响寿命因素：环境温度、放电深度,国家电网技术学院,58,铅酸蓄电池性能参数 寿命失效模式,二 蓄电池,寿命失效模式主要有：干涸早期容量损失热失控负极硫酸盐化板栅腐蚀与伸长,国家电网技术学院,59,铅酸蓄电池性能参数 干涸,二 蓄电池,从阀控铅酸蓄电池中排出氢气、氧气，水蒸气、酸雾，都是电池失水的方式和干涸的原因。干涸造成电池失效这一因素是阀控铅酸蓄电池所特有的。失水的原因有四：气体再化合的效率低；从电池壳体中渗出水；板栅腐蚀消耗水；自放电损失水。,国家电网技术学院,60,铅酸蓄电池性能参数 负极硫酸盐化,二 蓄电池,在正常条件下，铅蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶，在充电时能较容易地还原为铅。如果电池的使用和维护不当，例如经常处于充电不足或过放电，负极就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅，它几乎不溶解，用常规方法充电很难使它转化为活性物质，从而减少了电池容量，甚至成为蓄电池寿命终止的原因，这种现象称为极板的不可逆硫酸盐化。为了防止负极发生不可逆硫酸盐化，必须对蓄电池及时充电，不可过放电。,国家电网技术学院,61,铅酸蓄电池性能参数 板栅腐蚀与伸长,二 蓄电池,在铅酸蓄电池中，正极板栅比负极板栅厚，原因之一是在充电时，特别是在过充电时，正极板栅要遭到腐蚀，逐渐被氧化成二氧化铅而失去板栅的作用，为补偿其腐蚀量必须加粗加厚正极板栅。所以在实际运行过程中，一定要根据环境温度选择合适的浮充电压，浮充电压过高，除引起水损失加速外，也会引起正极板栅腐蚀加速。当合金板栅发生腐蚀时，产生应力，致使板栅线性长大变形，这种变形超过4%时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或在汇流排处短路。设计寿命是按正极板栅合金的腐蚀速率进行计算的，正极板栅被腐蚀的越多，电池的剩余容量就越少；电池寿命就越短。,国家电网技术学院,62,铅酸蓄电池性能参数 浮充电压,二 蓄电池,浮充电压对蓄电池的使用寿命有直接影响，高于推荐值的浮充电压会降低电池使用寿命；低于推荐值的浮充电压会导致电池容量不足。浮充电压的选择应以蓄电池使用手册提供的参数为准，通常在环境温度为25时，浮充电压：2.23V-2.27V,国家电网技术学院,63,国家电网公司输变电工程通用设计,500千伏变电站二次系统部分（征求意见稿）,国家电网技术学院,64,500千伏变电站二次系统部分,8.6 通信电源系统 8.6.1 系统配置（1）通信站应配置两套完整的通信电源系统。每套电源系统应包括1套高频开关电源、1组蓄电池组、1个直流分配屏。（2）每组专用蓄电池容量应满足按实际负荷放电至少4小时(另加车程)的要求。（3）高频开关电源的容量和蓄电池容量根据具体工程计算配置。（4）通信电源设备所需交流电源，应由能自动切换的、可靠的、来自不同站用电母线段的双回路交流电源供电。（5）高频开关电源设备应具有完整的防雷措施、智能监控接口、主告警输出空接点。,国家电网技术学院,65,500千伏变电站二次系统部分,8.6.2 通信设备电源连接方式（1）对于具备双电源输入能力的通信设备，应接入到两套电源系统。（2）传输同一输电线路的同一套继电保护信号的所有通信设备，应接入同一套电源系统。（3）传输同一系统的同一套安自信号的所有通信设备，应接入同一套电源系统。（4）传输同一输电线路的两套继电保护信号的两组通信设备，应分别接入两套电源系统。（5）传输同一系统的两套安自信号的两组通信设备，应分别接入两套电源系统。,国家电网技术学院,66,500千伏变电站二次系统部分,第11章 直流及UPS电源系统技术原则 11.1 直流系统 11.1.1 直流系统电压 500kV变电站操作电源直流系统采用220V或110V电压。11.1.2 蓄电池型式、容量及组数（1）500kV变电站应装设2组蓄电池，型式宜采用阀控式密封铅酸蓄电池。（2）蓄电池容量按1h事故放电时间考虑，具体工程应根据变电站规模、直流负荷和直流系统运行方式，对蓄电池个数、容量以及充电装置容量进行计算确定。,国家电网技术学院,67,500千伏变电站二次系统部分,11.1.3 充电装置台数及型式 500kV变电站宜采用高频开关充电装置，宜配置2套，模块N+1；也可3套。11.1.4 直流系统接线方式（1）500kV变电站直流系统应采用两段单母线接线，两段直流母线之间应设置联络开关。每组蓄电池及其充电装置应分别接入不同母线段。（2）直流系统接线，应满足正常运行时两段母线切换时不中断供电的要求，切换过程中允许2组蓄电池短时短时并列运行。（3）每组蓄电池均应设有专用的试验放电回路。试验放电设备宜经隔离和保护电器直接与蓄电池组出口回路并接。,国家电网技术学院,68,国家电网公司输变电工程通用设计,220千伏变电站二次系统部分（征求意见稿）,国家电网技术学院,69,220千伏变电站二次系统部分,8.6 通信电源系统8.6.1 系统配置(1)通信站应配置两套完整的通信电源系统。一般变电站按2 套高频开关电源、1 组蓄电池组考虑，也可采用2 套独立的DC/DC 转换装置。重要站点按2 套高频开关电源、2 组蓄电池组考虑。(2)根据实际情况配置直流分配屏12 面。(3)每组专用蓄电池容量应满足按实际负荷放电至少8 小时的要求。(4)高频开关电源的容量和蓄电池容量根据具体工程计算配置。(5)通信电源设备所需交流电源，应由能自动切换的、可靠的、来自不同所用电母线段的双回路交流电源供电。采用DC/DC 转换方式的站点，2套DC/DC 转换装置电源需引自站内不同电源。(6)高频开关电源设备应具有完整的防雷措施、智能监控接口、主告警输出空接点。,国家电网技术学院,70,220千伏变电站二次系统部分,8.6.2 通信设备电源连接方式(1)对于具备双电源输入能力的通信设备，应接入到两套电源系统。(2)传输同一输电线路的同一套继电保护信号的所有通信设备，应接入同一套电源系统。(3)传输同一系统的同一套安自信号的所有通信设备，应接入同一套电源系统。(4)传输同一输电线路的两套继电保护信号的两组通信设备，应分别接入两套电源系统。(5)传输同一系统的两套安自信号的两组通信设备，应分别接入两套电源系统。,国家电网技术学院,71,220千伏变电站二次系统部分,第11 章 直流及UPS 电源系统技术原则11.1 直流系统11.1.1 直流系统电压220kV 变电站操作直流系统采用220V 或110V。11.1.2 蓄电池型式、容量及组数220kV 变电站蓄电池宜采用阀控式密封铅酸蓄电池，应装设2 组。蓄电池容量按2h 事故放电时间考虑，具体工程应根据变电站规模、直流负荷和直流系统运行方式，对蓄电池个数、容量以及充电装置容量进行计算确定。,国家电网技术学院,72,220千伏变电站二次系统部分,11.1.3 充电装置型式及台数220kV 变电站宜采用高频开关充电装置，充电模块按N+1 配置，宜配置2 套，也可3 套，充电模块按N 配置。11.1.4 直流系统接线方式220kV 变电站直流系统应采用两段单母线接线，两段直流母线之间应设置联络电器。每组蓄电池及其充电装置应分别接入不同母线段。直流系统接线，应满足正常运行时两段母线切换时不中断供电的要求，切换过程中允许2 组蓄电池短时短时并列运行。每组蓄电池均应设有专用的试验放电回路。试验放电设备宜经隔离和保护电器直接与蓄电池组出口回路并接。,国家电网技术学院,73,国家电网公司输变电工程通用设计,110千伏变电站二次系统部分（征求意见稿）,国家电网技术学院,74,110千伏变电站二次系统部分,8.6 通信电源系统8.6.1 系统配置（1）通信电源可由220V 或110V 直流电源经两套互为备用的DC/DC电源变换装置供给；也可单独设置一套-48V 通信高频开关电源（带12组蓄电池）。（2）蓄电池容量应满足按实际负荷放电至少8 小时的要求。（3）电源的容量和蓄电池容量根据具体工程计算配置。（4）通信高频开关电源所需交流电源，应由能自动切换的、可靠的、来自不同所用电母线段的双回路交流电源供电。（5）电源设备应具有完整的防雷措施、智能监控接口、主告警输出空接点。8.6.2 通信设备电源连接方式（1）对于具备双电源输入能力的通信设备，应接入两路电源。（2）传输同一输电线路的同一套继电保护信号的所有通信设备，应接入同一套电源系统。（3）传输同一系统的同一套安自信号的所有通信设备，应接入同一套电源系统。,国家电网技术学院,75,110千伏变电站二次系统部分,第11 章 直流及UPS 电源系统技术原则11.1 直流系统11.1.1 直流系统电压110kV 变电站操作直流系统宜采用220V 或110V站电。11.1.2 蓄电池型式、容量及组数110kV 变电站蓄电池宜采用阀控式密封铅酸密封蓄电池，宜装设1 组。蓄电池容量按2h 事故放电时间考虑，具体工程应根据变电站规模、直流负荷和直流系统运行方式，对蓄电池个数、容量以及充电装置容量进行计算确定。11.1.3 充电装置型式及台数110kV 变电站宜采用高频开关开关充电装置，充电模块按N+1 配置，宜配置1 套。11.1.4 直流系统接线型式110kV 变电站直流可采用单母线接线。蓄电池组应设有专用的试验放电回路。试验放电设备宜经隔离和保护电器直接与蓄电池组出口回路并接。,国家电网技术学院,76,双电源配置依据,国家电网公司十八项电网重大反事故措施（通信部分）15.2.3 直接影响电网安全稳定运行的同一条线路的两套继电保护和同一系统的两套安全自动装置应配置两套独立的通信设备，并分别由两套独立的通信电源供电，两套通信设备和通信电源在物理上应完全隔离。注意：并非指所有通信站都要双电源配置。15.2.7 通信设备应具有独立的通信专用直流电源系统（蓄电池供电时间一般应不少于4小时），在供电比较薄弱或重要通信站应配备柴油发电机，（中心站）不允许采用厂站直流系统经逆变给通信设备供电。注意：DC/DC电源变换供电显然与此款相悖，从另一个角度来说，我们是电源端，供电不能算薄弱，110kV以下不算重要通信站，解释的口径、角度为我所用，非此另说。,国家电网技术学院,77,双电源配置注意事项,按照国网公司“双通道、双设备、双电源”配置的反措要求，当配置两套电源时，应为物理上隔离的、能够独立承担全站负荷的两套电源系统，是两倍的关系。可以适当降低配置，但不是简单的将一套电源一分为二：交流输入只剩一路、模块数量只有一半、蓄电池只留一组。安全性不升反降，这与国网公司反措要求的原则是相悖的。不提倡将两套电源加装隔离并联运行，增加了操作复杂性，有可能降低安全性，消减了双电源配置意义。双电源配置运行方式，必须避免一条链路不同环节接在不同的电源上，就是说互为备用的两条链路受控于一套电源，一套电源停电两条链路全断。,国家电网技术学院,78,电源采购技术要点,几个重点交流输入形式交流分路容量及数量模块容量及数量蓄电池容量直流分路容量及数量,国家电网技术学院,79,电源采购技术要点,两路交流输入手动或自动转换，手动转换要有机械连锁装置，自动转换要有电气和机械连锁装置，避免短路。自动转换适于无人站、小容量电源。三相五线制（TN-S系统，整个系统的中性线与保护线是分开的），即便站用电是三相四线制也适用。输入电压范围，信产部标准中较窄，对于电力行业不太适用，我们属于电网电源端，节假日等用电低谷电压偏高的情况较多，超10%很常见，老是跳闸保护就得往站上跑，节日是过不好了。,国家电网技术学院,80,电源采购技术要点,标准中380V-15+10%（323V418V）220V-15+10%（187V242V）至少380V20%（304V456V）最好380V30%（266V494V），要求偏高。注意，超出标准范围不超 380V25%可降出力不保证参数，因器件及模块功率有限制，超过 380V25%可以跳闸停机保护。,国家电网技术学院,81,电源采购技术要点,交流过压告警及保护设定值要充分考虑电力系统电源端电压偏高的情况，减少频繁告警及保护停机。注意，告警和保护是两个概念。告警是通知通报，音响灯光，俗称声光报警。保护是动作、是跳闸，是停电。,国家电网技术学院,82,电源采购技术要点,交流容量根据负载确定，厂家会根据提出的要求设计容量，一般不小于30 A。标出的交流电流通常指单项，三相时可按三倍估算。例如，直流负载电流100A，乘？54V为5400W，除以220V转换为单相交流电流为24.55A，分成三相每相约8A。外加交流输出分路容量。5P空调10多个电流。,国家电网技术学院,83,电源直流输出,系统在稳压工作的基础上，应能与蓄电池并联以浮充或均充工作方式向通信设备供电。系统输出电压可调范围可调范围：-43.2V-57.6V，应能手动或自动连续可调。系统稳压精度应优于1%，例如54V波动0.54V。取决于整流模块及并机特性。注意：通信设备要适应电源电压波动范围，订货时要注意双方匹配情况。DC/DC变换器电源电压可主动配合负载要求，无需顾忌蓄电池。,国家电网技术学院,84,电源交、直流输出分路,交、直流输出分路根据电源容量、负载数量及大小确定。一般最少配置要求为：交流配电380V/25A三相输出2路、220V/15A单相输出10路，三相交流负荷应均匀分配，分路向整流模块供电，具有交流独立输出分路开关等。随着监控网络设备增多，不配或少配很受制约。直流输出分路50A 2路，30A 5路，20A 10路、10A 10路。运行后增加或调整不容易。蓄电池端子按2组300Ah分别检测配置。,国家电网技术学院,85,电源交、直流输出分路,交、直流输出分路数量为基本要求，分路开关仅有一行并列安装时应按满行配置，当然要根据具体情况酌情配置，这里只是提醒注意，因为一旦投运后更换或增加分路开关非常麻烦，一般不允许多个负载共享一个开关。采用分路开关可提高空间布置密度，适用于中小容量的单台综合电源柜。小容量开关灭弧问题不大，交、直流开关可以混用，国产、进口质量及可靠性差别不大。,国家电网技术学院,86,电源容量配置,鲁电集团信通【2006】347号 山东电网基建配套通信工程设计有关技术要求第33条 每套开关电源设备直流输出容量按照负荷电流的5倍设计，最低不得低于45A。每套开关电源设备整流模块的配置数量不得少于3块。第34条 蓄电池要采用单体电压为2V的蓄电池组，每组蓄电池的容量按C(Ah)=负荷电流（A）210(h)设计，最低不得低于200Ah。,国家电网技术学院,87,电源容量配置,计算负载电流设备铭牌标示及说明书给出的参数，如太大需适当打折，最大功率是否同时出现实测经验值适度冗余为便于讲解，通常110kV站负载电流取值最少考虑10A、220kV站20A、500kV站50A,国家电网技术学院,88,电源容量配置,计算蓄电池容量负载电流确定后，可作为蓄电池容量的选择依据。容量选择主要考虑两个因素，一是需要供给的负载电流，二是需要支撑的供电时间，负载电流、支撑时间决定蓄电池的总容量。蓄电池的容量单位是安培小时。,国家电网技术学院,89,电源容量配置,计算蓄电池容量负载电流已确定，要确定供电时间，规程标准中不统一。按照无人站实际运行条件、路途距离、负荷电流、综合监控、人员状况、技术素质、管理水平、反应速度、安全要求等因素综合考虑，一般应按不少于24小时计算。通常110kV站蓄电池容量为200Ah或300Ah，220kV站300Ah至500Ah，500kV站500Ah至1000Ah。最好采用24只2V200Ah以上的单体电池。,国家电网技术学院,90,电源容量配置,计算蓄电池容量电池充电需求是确定整流器容量的重要依据。电池容量定，则充电电流随之确定。充电电流一般按10小时率电流即0.1C10 A（同I10 A）考虑。以200Ah、300Ah、500Ah蓄电池为例，对应的充电电流为20A、30A、50A，两组电池则加倍。低于此值则需要延长充电时间，新电源不宜，否则有考虑不周之嫌，高于此值太多没有必要。,国家电网技术学院,91,电源容量配置,整流器容量整流器容量应满足通信设备负载电流与蓄电池充电电流的容量要求，即负载电流加充电电流既是整流器的基本容量。如果负载电流I负载为10A、20A、50A，蓄电池充电电流I充电为40A、60A、100A，整流器基本配套容量=I负载+I充电，应为50A、80A、150A。,国家电网技术学院,92,电源容量配置,整流模块数量整流器基本容量确定后，要确定电源模块的单体容量和数量。为保证安全供电，模块数量不得少于3块。这是因为电网较少停电，平时浮充供电，负荷波动很小，正常情况运行四平八稳没问题。电源如果是两个模块，在停电后再来电时需要给蓄电池充电，此时多少都会有一定的冲击，如果一个模块故障就减少了50%的容量，另一块负担不了也在冲击下保护性罢工或故障，最后导致蓄电池过放损坏，过去运行中曾多次发生，因此模块数量不能少于3块。,国家电网技术学院,93,电源容量配置,整流模块数量电力通信电源基本是中小容量，大多在60200A范围内，单个模块的容量一般为1050A，目前20A、30A两种模块居多，比较适合中小电源容量规模。一般来说，模块容量小、数量多运行可靠性高，但价格可能不占优势，竞标不利，因为不同容量的模块制造成本及市场价格差别不大。,国家电网技术学院,94,电源容量配置,整流模块数量对应举例的50A、80A、150A，最小配套容量选择应为320A、420A、820A、330A、530A、350A等组合方式，具体选择需要结合厂家产品及评标确定，但必须满足容量要求。电源模块冗余量：冗余是提高可靠性的重要手段。要考虑冗余备份，备份多少没有统一的要求，N+1原则被广泛采用。,国家电网技术学院,95,电源容量配置,电源模块冗余量 按照N+1的冗余原则，即1个模块故障也能满足负载电流与充电电流之和的要求，计算出电源模块数量，这时的电源总容量应等于或大于前面确定的基本容量。例如负载电流20A、蓄电池2300Ah时充电电流60A，整流器基本容量应为80A，选用20A模块最少需要4块，N+1则要5块，即100A整流器才能满足要求。如果选用30A模块时，3块90A可以满足80A容量要求，但再加冗余则要4块，即120A整流器才能满足要求。依次类推。,国家电网技术学院,96,国网对电源维护的要求,国网公司通信主管部门开会时提出：影响通信站电源系统正常供电的因素是多方面的，包括交流供电是否可靠，整流器功能、性能、可靠性等状况如何，蓄电池配置容量、实际容量差别怎样，有无自动监测手段，定期巡视工作是否到位等，因此，必须采取有针对性地措施。,国家电网技术学院,97,国网对电源维护的要求,提高电源供电可靠性要从两方面来抓：（两个目标）一是争取交流不停或少停，采取两路分段供电；二是一旦交流停电直流系统仍能维持向设备正常供电，配置适当容量的蓄电池，维护到位。,国家电网技术学院,98,国网对电源维护的要求,围绕这两个目标，必须把好“五道防线”：一，要争取有关部门支持，把通信站供电列入保电工作范围，按保电单位来设置和对待，尽最大可能保证交流供电不中断；二，整流设备和蓄电池必须质量好，运行可靠，包括日常运行稳定性和投切功能可靠性；三，必须有自动监视报警装置，及时发现和沟通联系，督促尽快恢复供电；四，蓄电池容量配够并且经常检查确认，真正掌握蓄电池的实际容量；五，有事故应急预案和现场操作规程，发生问题处理起来有条不紊。要按照上述确保通信电源可靠的“五道防线”的要求，认真进行检查，逐一改进落实。要加大技术改造力度，有计划、有步骤地解决好装备上存在的突出问题。,国家电网技术学院,99,电源春检,强化“检查不是抄表”的观念，认真做好春检工作真检实查，不走过场，要把一般性设备巡检变为功能核查和性能校验，做到发现设备问题，消除安全隐患，提升春检效果，确保通信安全。要通过检查数据判断设备是否正常，有无隐患或故障，设备表头或监控显示的数据经过采样、变送、显示诸多环节，准不准确、可不可信，误差多大，都要通过检查来分析判断。,国家电网技术学院,100,电源春检,重点检查变配电设施、整流器、蓄电池、自动切换及监控告警装置等：检查交流屏两路交流输入切换是否正常；电源系统配置是否满足相关要求，物理