通信电源概要网络技术人员培训课件上.ppt
2023/10/5,动力维护科,1,2023/10/5,安徽移动网络部,1,2023/10/5,动力维护科,2,2023/10/5,2,1、通信电源系统组成2、高压配电系统3、电力变压器4、低压配电系统5、油机配电系统6、ATS设备简介7、通信生产楼的楼层配电8、电力电缆的选用9、负荷开关（熔丝）配置原则10、48V蓄电池配置11、UPS蓄电池配置12、通信电源设备命名13、直流电源系统的割接14、交流不间断电源系统的割接,目录,2023/10/5,动力维护科,3,通信电源的组成 通信电源是整个通信设备的重要组成部分，电源设备的运行是否正常，直接关系到通信网的安全、可靠，供电质量的高低关系到是否能够满足通信网设备对电源的要求，关系到通信质量的优劣。,一、通信电源系统组成,2023/10/5,动力维护科,4,通信电源设备和设施主要包括：交流市电引入线路、电力变压器、柴油发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器、逆变器、UPS不间断电源以及各种交、直流配电设备、系统接地等。,一、通信电源系统组成,2023/10/5,动力维护科,5,高压配电10KV,变压器,高压引入,通信用低压配电系统380V,发电机,发电机,机房照明,机房空调,UPS系统,开关电源,发电车,直流配电48V,UPS配电380V,48V电池,UPS电池,交换机,传输,其它,小型机,其它,服务器,2023/10/5,动力维护科,6,通信配电就是把上述的电源设备，组合成一个完整的供电系统，合理地进行控制、分配、输送，满足通信设备的要求。通信电源是整个通信网的内在动力，而通信机房的空调设备则是通信网设备正常运行的外在条件，为通信网设备提供最佳运行的环境温度、湿度和空气洁净度，同样是整个通信网正常运行的基础条件。,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,7,通信电源的电压种类和标准 在通信系统中按通信设备对电源性质的要求，分为直流供电和交流供电两种。随着通信设备生产日趋程式化，标准化，移动通信设备大多采用48V直流电源为基础电源。有些设备需要高压或低压的直流电源，也均由48V直流电源变换而获得。为此，在移动通信电源系统中，通过整流设备将公网交流电源经整流、变换为直流电源，与48V蓄电池组并联向通信设备供电，形成48V直流基础电源。,二、高压配电系统,2023/10/5,动力维护科,8,通信电源系统的可靠性指标 电源系统的可靠性指标用不可用度表征。电源系统的不可用度是指电源系统故障时间与故障时间和正常供电时间之和的比，即,一、通信电源系统概述,故障时间电源系统不可用度 故障时间+正常供电时间,2023/10/5,动力维护科,9,通信综合枢纽平均20年时间内，每个电源系统故障的累计时间应不大于5分钟 地市级城市交换局、长途传输二级干线站平均20年时间内，每个电源系统故障的累计时间应不大于10分钟,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,10,以48V直流电源为基础电源的设备大多数为不间断电源，在电源系统中是以大容量的蓄电池组的在线存储放电来满足通信网对电源不间断的要求的。对交流电源为动力的通信网及其附属设备的不间断供电要求，通常是采用UPS（不间断电源）来满足，由UPS在市电停电的情况下将蓄电池平时储存的电化学能转换为380V/220V/50HZ交流电源，保证其电源的不间断。,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,11,通信设备对电源的要求 保证供电不间断:主要采用蓄电池组和UPS设备保证供电质量可靠:目前对电源的质量要求 一、电压范围 二、电压谐波杂音 三、电源设备的负载能力 四、三相交流电的频率范围 五、三相交流电的平衡度 六、三相交流电正弦畸变率 七、三相交流电的相位差,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,12,交流市电电源供电标准应符合下表要求：,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,13,交流油机电源供电标准应符合下表要求：,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,14,通信机房的环境质量标准 通信机房温、湿度要求：,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,15,电源机房温、湿度要求：,一、通信电源系统概述,2023/10/5,动力维护科,16,高压供电系统配置 大型通信生产楼一般向供电系统申请两路专用高压电源，由供电公司的两个不同变电所分别引入，以保证供电的可靠性。对于只有一路高压进线的系统一般配置为：进线柜、计量柜、避雷柜各一台，出线柜根据需要配置13台。高压进线电缆规格应根据该通信楼远期发展规划最大负荷选用，出线柜开关根据所配置的变压器容量确定。,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,17,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,18,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,19,高压配电系统,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,20,低压供电系统配置 一个低压配电系统配置：1个进线柜、1个补偿柜、1个ATS柜、若干个配电柜。ATS柜为市电与油机电的切换开关柜。ATS前端的配电屏为非保证电源，主要供给一般照明、办公空调等非通信用电。ATS后端的配电屏为保证电源，供给所有通信用电、大楼消防用各类重要负荷。,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,21,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,22,低压配电系统,二、交流配电系统,2023/10/5,动力维护科,23,为什么要配备发电机？在通信系统中，开关电源、UPS电源、机房空调及机房照明的输入是市电供给的。直流负载和UPS负载依靠市电整流变换后提供。一旦市电发生中断，开关电源及UPS输入同步断电，UPS电源及直流负载虽然由蓄电池组提供能源而正常工作，但蓄电池的能量是有限的，如不及时提供交流电源就会造成通信供电中断。发电机是市电停电时及时提供交流电源的重要电源设备。,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,24,柴油发电机组 是一种将机械能转变为电能的机器。它是由发动机和发电机2部分组成。它所产生的电源性质和市电电源性质相同，都为380V、50HZ的三相交流电。,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,25,柴油发动机基本原理（活塞往复式）工作时燃料和空气直接送到发动机的气缸内部进行燃烧，放出热能，形成高温、高压的燃气，推动活塞移动。然后通过曲柄连杆机构对外输出机械能。,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,26,内燃机的曲柄连杆机构 在往复式内燃机中，曲柄连杆机构的作用是将活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动以实现热能和机械能的相互转变。内燃机曲柄连杆机构与工作原理如下图所示。它是由活塞1、连杆3和曲轴4等构成。,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,27,内燃机的曲柄连杆机构,三、柴油发电机组,1.活塞 2.气缸体 3.连杆 4.曲轴,2023/10/5,动力维护科,28,柴油发动机基本原理（活塞往复式）,三、柴油发电机组,活塞只能沿气缸直线往复运动。曲轴是由两个中心线在一直线上的轴所构成。其中一个轴安置在机体中心孔内，称做主轴。主轴只能在机体座孔内绕本身中心线转动。另一轴通过曲柄与主轴连接在一起，称做连杆轴。它绕着主轴进行旋转。连杆为两端带有孔的一直杆，一端与活塞相连；另一端与连杆轴相连，它随着活塞移动和曲轴旋转而进行摆动。,2023/10/5,动力维护科,29,柴油发动机基本原理（活塞往复式）,三、柴油发电机组,当活塞往复运动时，通过连杆推动曲轴绕主轴中心产生旋转运动。活塞移动与曲轴转动是相互牵连在一起的。因此，活塞移动位置与曲轴转动位置是相对应的。上图所示为活塞处于两个特征位置时与曲轴所处位置的关系。活塞能达到的最上端位置，叫做上死点（图a）。,2023/10/5,动力维护科,30,柴油发动机基本原理（活塞往复式）,三、柴油发电机组,活塞能达到的最下端位置，叫做下死点（图b）此时活塞与曲轴主轴中心距离最近。活塞从上死点移动到下死点，或从下死点移动到上死点时，所走过的距离叫做活塞行程（又称做冲程）。,2023/10/5,动力维护科,31,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,内燃机要实现一个工作循环的做工，一般要经过“进气压缩燃烧膨胀排气”四个过程，（即曲轴旋转两周），所以，完成四个冲程实现一个做功循环的内燃机叫做四冲程内燃机。如图：,2023/10/5,动力维护科,32,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,33,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,第一冲程进气过程 活塞从上死点移动到下死点。这时进气门打开，排气门关闭。进气过程开始时，活塞位于上死点位置（图a）。当曲轴沿图a中箭头所示方向旋转时，通过连杆带动活塞向下移动，同时进气门打开。随着活塞下移，气缸内部容积增大，压力随之减小，当压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始被吸入气缸。直到活塞移动到死点位置，气缸内充满了新鲜空气（图b中圆圈所示）。在新鲜空气进入气缸的过程中，由于受空气滤清器、进气管、进气门等阻力的影响，使进气终了时气缸内的气体压力略低于大气压，约为0.80.9公斤/厘米2，又因空气从高温的残余废气和燃烧室壁吸收热量，故温度可达3550,2023/10/5,动力维护科,34,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,第二冲程压缩过程 活塞由下死点移动到上死点，在这期间，进、排气门全部关闭。压缩过程开始时，活塞位于下死点（图b）。曲轴在飞轮惯性作用下带动旋转，通过连杆推动活塞向上移动。气缸内容积逐渐减小，新鲜空气被压缩，压力和温度随着升高。为了实现高温气体引燃柴油的目的，柴油机都具有较大的压缩比，使压缩终了时，气缸内气体温度比柴油的自燃温度高出200300，即500750（柴油的自燃温度约为200300），而压力约3050公斤/厘米2。,2023/10/5,动力维护科,35,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,第三冲程燃烧膨胀过程 活塞又从上死点移动到下死点。此时，进、排气门仍然都关闭着。喷入气缸内的燃料在高温空气中着火燃烧，产生大量热能，使气缸内的温度、压力急剧升高。高温、高压气体推动活塞向下移动，通过连杆，带动曲轴转动。因为只有这一行程才实现热能转化为机械能，因此，通常把该行程叫做工作行程。在燃烧与膨胀过程中，气缸内气体的最高温度可达17002000，最高压力为6090公斤/厘米2。,2023/10/5,动力维护科,36,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,第四冲程排气过程 活塞又从下死点移动到上死点。此时，排气门打开，进气门关闭。排气过程开始时，活塞位于下死点，气缸内充满着燃料并膨胀作功的废气。排气门打开后，废气随着活塞上移，被排出气缸之外。排气终了时的温度约为400500。,2023/10/5,动力维护科,37,单缸四冲程柴油机工作原理,三、柴油发电机组,排气过程结束时，活塞又回到上死点位置（图a），至此单缸四冲程完成了一个工作循环。曲轴依靠尽轮转动的惯性作用继续旋转，上述各过程又重复进行。如此周期循环地工作，实现柴油机连续不断地运转。,2023/10/5,动力维护科,38,柴油发电机的组成,三、柴油发电机组,四冲程柴油机主要有以下机构与系统组成（1）机体组件包括机体（气缸曲轴盖）、气缸套、气缸盖和油底壳等。这些零件构成了柴油机骨架，所有运动件和辅助系统都支承在它上面。（2）曲柄连杆机构包括活塞、连杆、曲轴、飞轮-连接器和扭振减振器等。是柴油机的主要运动件。,2023/10/5,动力维护科,39,柴油发电机的组成,三、柴油发电机组,（3）配气机构与进、排气、系统。包括进、排气门组件、挺柱与推杆、凸轮轴、传动系统、进气管、空气滤清器、排气管与消音灭火器等。它的作用是定时地排出废气，吸入新鲜空气，提供燃料燃烧所需要的充足氧气。（4）燃料供给与调节系统包括喷油喷油器、输油泵、燃油滤清器以及调速器等。它的作用是定时、定量地向燃烧室内喷入燃油，并创造良好的燃烧条件，满足燃烧过程的需要。,2023/10/5,动力维护科,40,柴油发电机的组成,三、柴油发电机组,（5）润滑系统包括机油泵、机油滤清器、机抽离心精滤器和压力调节与安全装置等。它的作用是将机油送到柴油机运动件摩擦表面，以减少运动件的磨损和摩擦阻力。（6）冷却系统包括水泵、风扇、散热水箱、机油散热器、空气中间冷却器和节温装置等。它的作用是利用冷却介质（水或空气），将受热零件所吸收的热量及时送出去，保证柴油机各零件在高温环境中正常地工作。,2023/10/5,动力维护科,41,柴油发电机的组成,三、柴油发电机组,（7）起动系统根据柴油机所采用的起动方式不同，而由不同部件组成。压缩空气起动系统是由空气分配器、贮气瓶、起动控制阀和起动活门等组成。电动机起动系统是由起动电动机、继电器、蓄电池和起动按钮等组成。辅助发动机起动系统是由起动发动机和传动装置等所组成。它们的作用都借助于外部能源（如压缩空气、电力）带动着柴油机转动，使柴油机实现第一次着火。目前我省公司所用的柴油发电机组均采用电起动系统。,2023/10/5,动力维护科,42,柴油发电机的组成,三、柴油发电机组,（8）增压系统增压柴油机上所装置的一种特殊机构增压器。其作用是使进气压力增高，从而提高柴油机的有效功率。,2023/10/5,动力维护科,43,柴油发电机组的维护、运行,三、柴油发电机组,1、维护要求2、油机开机前的检查3、油机启动、运行检查：4、油机关机、故障停机检查及记录：,2023/10/5,动力维护科,44,柴油机常见故障的判断与处理,三、柴油发电机组,1、柴油机故障的产生原因2、柴油机常见故障的表现3、柴油机常见故障的判断4、柴油机常见故障的处理方法,2023/10/5,动力维护科,45,发电机原理 发电是将机械能转变为电能的设备。下图是产生正弦交流电动势的简单发电机示意图。,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,46,在发电机转子上放着三个完全相同的、彼此相隔120的独立绕组AX、BY、CZ。当转子在按正弦分布的磁场中以恒定速度旋转时，就可产生三个独立的对称三相电势EA、EB、EC。,三、柴油发电机组,三相交流发电机的工作原理图 对称三相电动势的波形图,2023/10/5,动力维护科,47,油机配电系统,三、柴油发电机组,大部分通信生产楼备用电源按两台发电机组配置，有两种方式：单机互为主备用供电、双机并联供电。,2023/10/5,动力维护科,48,油机配电系统,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,49,油机配电系统,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,50,油机配电系统,三、柴油发电机组,双投式自动转换开关原理与切换,机械和电气连锁,市电,负载,柴油机,2023/10/5,动力维护科,60,发电机,三、柴油发电机组,2023/10/5,动力维护科,61,四、机房空调,温度表示温度-表示物质的冷热程度。摄氏温度（0C）：水在1个大气压下凝固点温度0 0C，沸腾点100 0C，中间100等分，每等分为1 0C。华氏温度（0F）：水在1个大气压下凝固点温度定为32 0F，沸腾点定为212 0F，中间180等分，每等分为1 0F。绝对温度/标（K）：水的三相点（0.01 0C）定为273.16K，每个等分与摄氏度一样大小。,2023/10/5,动力维护科,62,四、机房空调,蒸发和冷凝蒸发：由液态转变成气态的气化过程蒸发与沸腾压力越低，饱和温度越低。蒸发压力 蒸发温度冷凝：由气态转变成液态的液化过程压力越高，饱和温度越高。冷凝压力 冷凝温度,2023/10/5,动力维护科,63,四、机房空调,显热和潜热 显热：物质吸热或放热后，只改变物体的 温度，而不改变物质的状态。潜热：物体吸热或放热时，只改变物质的状态，而物质的温度不变。如：1kg水从30加热到80，水吸热了209.38kJ1kg100水改变成100的水蒸气需吸热2257.2kJ,2023/10/5,动力维护科,64,四、机房空调,制冷系统的组成,压缩机冷凝器膨胀阀蒸发器,2023/10/5,动力维护科,65,四、机房空调,制冷循环工作原理,2023/10/5,动力维护科,66,四、机房空调,制冷循环过程 制冷剂在密闭系统中循环发生相态的变化，与周围环境进行热交换。循环过程：液态制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量之后，汽化成低压、低温的蒸汽，被压缩机吸入压缩成高压、高温的蒸汽，然后进入冷凝器向冷却物质放热而冷凝为高压、高温的液体，在经节流装置节流以后变为低压、低温的液态制冷剂，再次进入蒸发器吸热汽化，从而起到循环制冷的目的。,2023/10/5,动力维护科,67,四、机房空调,压缩机作用吸气：保证低压，降低制冷剂的沸点排气：保证高压，提高制冷剂的沸点（冷凝）作用：提供所需的高压和低压，同时使制冷剂 循环流动,2023/10/5,动力维护科,68,四、机房空调,蒸发器作用制冷剂在其中低压蒸发（沸腾），形成低温，并从周围大量吸热。冷凝器作用压缩机排出的过热饱和蒸汽在其中高压冷凝，成为液态，向周围大量放热。,2023/10/5,动力维护科,69,四、机房空调,膨胀阀作用 降压：对高压液态制冷剂节流降压，使进入蒸发器的制冷剂在要求的低压下吸热蒸发。制冷剂流量调节：根据被冷却介质的热负荷变化自动调节进入蒸发器的制冷剂的流量,2023/10/5,动力维护科,70,四、机房空调,1、机房空调的维护与保养2、空调常见故障的处理,交流配电监控要点：一般是从一个配电屏系统总输入开关的下端取样、监控量包括电压、电流、电度、功率因数等。查看重点：电压、电流。,五、动力环境监控系统,交流配电常见的告警：电压高告警 电压低告警 电压为0告警等,五、动力环境监控系统,发电机组监控要点：油机未运转时：蓄电池电压、水温。油机运转时：电压、电流等。,五、动力环境监控系统,发电机组常见的告警：蓄电池电压高告警 蓄电池电压低告警 水温高告警 水温低告警 油机输出电压告警等,五、动力环境监控系统,开关电源监控要点：监控内容由通信协议确定各类型设备略有不同，主要内容有：系统输出电压，整流模块输出电流、整流模块开关状态。,五、动力环境监控系统,开关电源常见的告警：系统电压高告警 系统电压低告警 整流模块无输出（电流为0）告警 整流模块关断告警等,五、动力环境监控系统,蓄电池监控要点：单体电压、总电压、标识温度等。,五、动力环境监控系统,蓄电池组常见的告警：总电压高告警 总电压低告警 单体电压高告警 单体电压低告警 蓄电池温度高告警 蓄电池温度高告警等,五、动力环境监控系统,UPS 监控要点：监控内容由通信协议确定各类型设备略有不同，主要内容有：系统输入电压，系统输出电压，系统输出电流，蓄电池电压，设备开关状态。,五、动力环境监控系统,UPS常见的告警：输入电压高告警、输入电压低告警 旁路电压高告警、旁路电压低告警 蓄电池总电压高告警、蓄电池总电压低告警 蓄电池单体电压高告警、蓄电池单体电压低告警 蓄电池温度高告警、蓄电池温度低告警等,五、动力环境监控系统,六、机房空调空调监控要点：监控内容由通信协议确定各类型设备略有不同，主要内容有：温度、湿度、设备开关状态。,五、动力环境监控系统,空调常见的告警：温度高告警 温度压低告警 湿度高（或低）告警 空调关机告警,五、动力环境监控系统,七、环境量通信机房环境量主要内容：温度、湿度、水浸、烟雾、门磁、门禁、图象等。,五、动力环境监控系统,2023/10/5,动力维护科,84,谢 谢！,
