核心通信机房供电讲义课件.ppt

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1、通信机房供电安全,2011年4月,网络公司运行维护部,通信电源供电系统概述电源各子系统简介工信部2010563号文及电源维护要点当前电源维护几个重大技术问题讲解,通信电源系统是对通信局（站）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。通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的接地系统、监控系统组成。不同局（站）由不同的电源系统组成，集中供电、分散供电、混合供电是三种比较典型的系统组成方式。,1.1通信电源系统概述,1.1通信电源系统概述,可靠性高。稳定性高。效率高。模块化。能实现集中监控。小型化。,1.2通信设备对电源的要求,1.3 通信电源维护终极目标：,通信电源维护终极目标：

2、全年电源故障引起的业务中断0次；具体到局楼：机房供电系统的任何一个设备故障，任何一条线缆故障，任何一个熔丝或开关中断，都不应造成通信业务中断。,1.3 通信设备维护终极目标,集中供电相比分散供电的缺点：供电系统可靠性差。传输距离较长，直流馈电线路压降过大，线路能耗大。影响通信设备的使用性能，使系统的电磁兼容性（EMC）变差。需按终期容量进行设计。从湖北实际情况来看,各局楼均为分散供电，安全性高，但维护量大，故障点多，各楼层间的相互支持备份功能未能发挥作用。在目前湖北动力设备超期逾龄设备更换不及时的情况下，作为局楼动力维护管理人员，整个大楼的协作配合，资源合理调度显得尤为重要。,1.3 集中供电

3、和分散供电比较,通信电源供电系统概述电源各子系统简介工信部2010563号文及电源维护要点当前电源维护几个重大技术问题讲解,8,2.电源系统图,9,2.1 交流供电子系统,交流供电系统概述:1.1交流供电系统是由市电交流供电系统、备用发电机组（油机）交流供电系统、电力机房交流供电系统及变、配电设备的工作及保护接地系统组成。1.2市电为主用电源，发电机组作为备用电源。根据通信局（站）的建设规模、重要性及所建局址的位置不同，通信局（站）的市电供电类别及市电的引入电压等级（高压或低压）也有所不同。二、市电分类:2.1一类市电：从两个可靠的独立电源各自引入一路供电线。该两路电源不应同时出现检修停电，2

4、.2二类市电：由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路供电线。由一个稳定可靠的独立电源或从稳定可靠的输电线上引入一路供电线。2.3三类市电：从一个电源引入一路供电线，供电线路长、用户多。2.4四类市电：由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证。,10,2.2 高压电器,高压电器是指额定工作电压在3000V以上的电器，它在高压线路中用来实现关合、开断、保护、控制、调节和测量等功能。常用的高压电器有高压熔断器、高压断路器、高压隔离器、高压负荷开关、避雷器和互感器等。1、高压进线柜：是引入的高压线接向受电设备的第一道控制设备，主要装有断路器（或兼有避雷器）。其中断路器容量的选择要略

5、大于它所承担的各个变压器高压侧额定电流之和，并且根据短路电流的计算，使其开断容量能断开高压进线线路最大短路电流。2、高压计量柜：是为高压计量提供高压互感器和计量仪表安装的高压柜。3、高压联络柜：装有联络开关（断路器），用以实现两路高压线路之间的联络，断路器的额定电流略大于流经它的各个变压器高压侧额定电流之和。4、高压出线柜：是为变压器供电的一级保护设备。高压出线柜的断路器容量取决于所控制变压器的容量，也就是说断路器的额定电流略大于变压器高压侧额定电流，高压出线柜的配置数量取决于变压器台数。,11,高压熔断器,12,高压断路器,3)合闸操作 只有在合闸弹簧完全储能的情况下才可以合闸,手动合闸就是

6、按下按扭5,当按扭释放的时候,这个操作就会通过二次控制回路完成,合闸操作通过信号装置6显示出来.4)分闸操作对于手动操作,只要按下按扭4就可以分闸,当分闸按扭释放的时候这个操作就通过二次控制回路完成,同时操作也会通过装置6来显示。应急处理尽量替换，不用导线连接,13,高压操作安全注意,1、停电检修时，应先停低压、后停高压；先断负荷开关，后断隔离开关。送电顺序相反。切断电源后，三相相线上均应接地线.2、在全部停电或部分停电的电气设备上工作，必须完成停电、验电、接地线、悬挂标示牌和装设临时遮栏等安全技术措施。上述措施由值班员执行，并应有人监护。3、将检修设备停电，必须把各方面的电源完全断开（任何运

7、行中的星形接线设备的中性点，必须视为带电设备）。禁止在只经断路器断开电源的设备上工作，必须拉开隔离开关，使各方面至少有一个明显的断开点。与停电设备有关的变压器和电压互感器，必须从高、低压两侧断开，防止向停电检修设备反送电.4.装设接地线应注意以下几点：（高压柜部分）(l）当验明设备确无电压后，应立即将检修设备接地并三相短路。(2）凡是可能向停电设备突然送电的各电源侧，均应装设接地线。(3）检修部分若分为几个在电气上不相连接的部分（如分段母线以隔离开关或断路器隔开分成几段），则各段应分别验电接地短路。接地线与检修部分之间不得连有断路器或保险器。降压变电所全部停电时，应将各个可能来电侧的部分都分别

8、接地短路，其余部分不必每段都装设接地线.(4）为了保证接地线和设备导体之间接触良好，对室内配电装置来说，应将接地线悬挂在刮去油漆的导电部分的固定处。(5）装设或拆除接地线必须由两人进行，一人监护，一人操作。若为单人值班，只允许操作接地刀闸或使用绝缘棒合、拉接地刀闸。(6）在装、拆接地线的过程中，应始终保证接地线处于良好的接地状态。在装设接地线时，必须先接接地端，后接导体端，拆除接地线时则与此相反。为确保操作人员的人身安全，装、拆接地线均应使用绝缘棒或戴绝缘手套。（。详见10年11月下发的动力设备维护手册）,高压短路器合闸/分闸操作,1)手动储能 不间断的重复激发储能手柄(最大范围大约在90度)

9、直到储能信号指示等显示黄色.2)电动储能 每次合闸以后马达会自动的重新储能直到黄色信号指示出现,如果在储能期间断电,马达将停止储能并且在恢复电的时候重新储能,不管怎样手动完全储能是都是可能实现的.3)合闸操作 只有在合闸弹簧完全储能的情况下才可以合闸,手动合闸就是按下按扭5,当按扭释放的时候,这个操作就会通过二次控制回路完成,合闸操作通过信号装置6显示出来.4)分闸操作 对于手动操作,只要按下按扭4就可以分闸,当分闸按扭释放的时候这个操作就通过二次控制回路完成,同时操作也会通过装置6来显示.,备注：应急处理有备件时应替换，无替换件使用应急导线连接,15,低压电器,从电力变压器次级输出380V交

10、流开始，即进入低压配电系统低压配电通常由进线柜、补偿柜、转换柜、馈电柜、联络柜等组成。关键器件为低压断路器，如下图：,16,断路器控制部分,（1)过载长延时脱扣器整定值 Ir(2)过载短延时脱扣器的整定值 Isd(3)短路瞬时脱扣器的整定值 Ii,低压断路器控制部分：,(1)过载长延时脱扣器整定值 Ir(2)过载短延时脱扣器的整定值 Isd(3)短路瞬时脱扣器的整定值 Ii,长延时电流整定值为刻度值In（额定电流），过载短延时Isd等于刻度值Ir值，短路短延时分为定时限和反时限，瞬动电流值Ii等于刻度值In值,18,2、开关电源,19,2、开关电源维护注意事项,核心动力维护人员必须熟练掌握电源

11、原理，能发现故障和故障隐患，以扎实的基础工作保障动力供电安全。智能高频开关电源系统的一般性故障指不会影响供电安全的故障，包括：通信中断，单个模块无输出，监控模块损坏等。紧急故障指影响供电安全的故障，包括：配电单元损坏而导致交流停电，直流采样和监控电路损坏而导致直流负载掉电等。电源系统的交流配电主要由配电单元内部的空气开关进行控制，一般情况下不会出现故障。若外部交流电源正常而系统没有交流电源时，可在系统断电情况下，检查配电单元内部交流控制空开的通断是否正常.直流配电应急处理：（1）负载局部短路将损坏的负载直流配电空开断开。（2）配电短路由于操作人员的粗心或地震等人为的或自然的因素造成的直流配电短

12、路故障将直接影响通信的安全。直流故障发生后一般按以下步骤进行处理：切断交流供电；将电池强制从系统中分离；利用电池或整流模块直接给负载供电。,20,3、UPS,1、交流不间断电源设备有逆变器和UPS两种，小容量设备可采用逆变器或UPS，大容量设备一般都采用UPS。UPS是英文UninterruptiblePowerSystem的缩写，即不间断电源系统.UPS电源不仅能提供不间断的交流电源，还具备对交流市电电源进行净化的功能。2、UPS组成：由整流器(REC)；逆变器(INV)；旁路/逆变静态开关等五个开关组成。这五个开关是主路输入空开Q1，旁路输入空开Q2，维修旁路空开Q3BP，输出空开Q5，蓄

13、电池开关KM组成。（如下图）,21,3、UPS维护注意事项,从湖北实际情况来看，各级维护人员对UPS均较陌生，日常维护做到1、UPS主机现场应放置操作指南，指导现场操作；2、UPS的各项参数设置信息应全面记录、妥善归档保存并及时更新；3、定期检查主机、电池及配电部分引线及端子的接触情况，检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠，并测量压降和温升；4、定期检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常；5、定期进行UPS电池组带载测试；6、当输入频率波动频繁且速率较高，超出UPS跟踪范围时，严禁进行逆变/旁路切换操作。在油机供电时，尤其应注意避免该情况的发生。特别注意：1、正常时

14、市电和逆变灯亮，故障灯和旁路灯不能亮，亮了则说明机器或电网有问题，需要维修处理；2、维修旁路开关应上锁（Q3BP）；3、UPS紧急停机按钮应有保护措施，建议各分公司用胶带粘住此按钮，避免误碰造成业务中断。（按此按钮必中断业务）,22,4、油机,1油底壳 2吸油管 3机油泵 4油压调节阀 5压力油管 6通向机油冷却器的油管 7机油散热器 8机油滤清器 9安全阀 10主油道 11曲轴主轴承 12连杆轴承 13凸轮轴轴承 14挺柱 15推杆 16摇臂衬套 17调节螺钉 18推杆护管 19节流孔 20冷却活塞油嘴 21通向增压器的油管 22增压器回油管 23油压表 24旁通式机油滤清器 25支架 26

15、喷油泵,油机维护的关键点：按作业计划启动试机；加好润滑油、加好冷却水、使用符合要求的柴油,23,5、防雷接地,1、什么是地：接地系统中所指的地，即一般的土地，不过它有导电的特性，并具有无限大的容电量，可以用来作为良好的参考电位；2、接地系统是通信电源系统的重要组成部分，它不仅直接影响通信的质量和电源系统的正常运行，还起到保护人身安全和设备安全的作用。3、工作地：在电话通信中，将电池组的一个极接地，以减少由于用户线路对地绝缘 不良时引起的串话 保护接地：将通信设备的金属外壳和电缆金属护套等部分接地，以减小电磁感应，保持一个稳定的电位，达到屏蔽的目的，减小杂音的干扰。防雷接地：为了避免由于雷电等原

16、因产生的过电压而危及人身和击毁设备，应装设地线，让雷电流尽快地入地。4、48正极接地，其原因是减少由于继电器或电缆金属外皮绝缘不良时产生的电蚀作用，因为在电蚀时，金属离子在化学反应下是由正极向负极移动的。如电池组正极接地，虽然铁芯也会受到电蚀，但线圈的导线不会腐蚀，铁芯的质量较大，不会出问题。,2023/2/12,24,雷电防护的基本方法 分流：预先给雷电流设计一个入地捷径（如：馈线护层接地）屏蔽：使用金属护层的电缆 限压：使用过电压保护器 隔离：光纤传输、隔离变压器,5.1雷电防护的基本理论,2023/2/12,25,雷电危害的途径,5.2雷电防护的基本理论,2023/2/12,26,5.3

17、 大楼接地图(YD5098-4.2.2建议方案),2023/2/12,27,5.4 湖北大楼接地现状,各楼层建议按YD5098-4.2.2方案，但目前湖北联通大楼存在较多星型连接，建议在每楼层将各接地点（排）与大楼钢筋互连为一体。,大楼总地排,各楼层总地排,各专业机房星型接地,各专业机房星型接地,28,5.5 楼道交换机接地,对必须接地的设备，从防雷角度讲，必须进行可靠接地，但地阻值的大小是安规的要求，对防雷效果没有直接影响。对防雷效果影响最大的是楼道交换机各个设备间的等电位连接；交换机电源端加防雷片是必须的；跨楼层的信号加直流SPD。,通信电源供电系统概述电源各子系统简介工信部2010563

18、号文及电源维护要点当前电源维护几个重大技术问题讲解,30,维护重点,电池：按作业计划执行日常维护，定期充放电，保持电池室温度；确保 电池性能良好，停电后电池能正常放电；油机：保证油机燃油系统，润滑系统，冷却系统完好，定期启动保养油机，关键时刻油机能发出电；动力环境监控：确保动力环境监控系统正常，并有人值守，值守人员具备发现动力故障的基本能力，有故障能发现；高低压设备测试：定期测试高低压设备开关性能，做好断路器、开关日常倒换，分合动作；关键时刻，开关能合得上。认真执行作业计划是动力维护的基础 各机房应具备基本应急物资，维护人员具备应急处置能力,31,维护重点温度,各器件允许最高温度（红外测温仪测

19、量）日常维护时记住65度这个超温值。,32,工信部2010563号文要点讲解,2010年11月13日，工信部下发2010、563号文，对通信枢纽楼供电安全配置和监督检查做了详细规定，省分公司于2011年1月5日全文转发，并在全网组织了一次供电安全梳理；文件在中国通信史上第一次对核心枢纽楼市电和油机配置和容量要求作了具体规定，地市枢纽楼应配置两路市电一路油机或一路市电两路油机；总储量超过1立方米的才有燃料容器不应设置在通信机楼或办公楼内；各地市枢纽楼需要7x24小时值守；UPS应每月检测零线电流和电容温升，定期更换风扇电容，严禁主路与旁路接在同一开关上。,通信电源供电系统概述电源各子系统简介工信

20、部2010563号文及电源维护要点当前电源维护几个重大技术问题讲解,市电配置不规范问题油机问题供电线路布放UPS滤波电容的失效并导致火灾蓄电池组的突然失效 蓄电池组和电源设备的起火IT机房高功率密度机柜设备发热,目前通信电源存在的重大技术问题,表面上是两路市电，但两路市电上级来自同一个变电所或开闭 所，俗称“假两路”市电。表面上是两路市电，但两路市电的容量不相 等，当主用市电停电时，备用市电容量不能满足 保证负荷用电两路市电同沟直埋，被其他单位施工挖断造 成2路市电长时间停电。,通信枢纽楼供电安全：市电配置不规范问题,案例一：湖北某运营商省会级枢纽假两路市电，由于上级变电所火 灾导致2路市电停

21、电十多天，全靠油机发电，造成恐慌，后改造市 电花费2千多万。案例二：山西某运营商枢纽假两路市电上级变电所遭雷击造成2路 市电全停电5天，后期1路市电路由改造花费900万元。,通信枢纽楼供电安全：油机容量不足,容量不足：显性不足：建设初期，发电机组容量一般都满足要求，但随 着负荷的日益增大，发电机容量无法满足保证负荷供电。隐形不足：发电机组的容量表面上满足枢纽楼保证负荷的需求，但实际上当停电来临时，发电机组根本无法带保证负荷供电。案例一：湖南某运营商枢纽楼发电机组1200KW 2台均安装在地 下室，2台机组并机运行，但实际带载能力不足1200KW，究其原因是机组的进风口面积不足，排气管二合一后无

22、扩张，导致进 风量只能满足一台机组需要，直接影响机组的带载能力。案例二：新疆某枢纽楼因谐波过大油机供电时直接导致发电机组 的调速器烧毁。所以新的设计规范YD/T 5040-2005要求配电系 统总谐波电流含量超过10%必须进行谐波治理。,通信电缆布放问题涡流,某运营商变压器输出电缆过墙到低压室，交流电缆（A、B、C、N）分别穿钢管过墙，在钢管中产生涡流发热，电缆绝缘老化发热，载流量下降；湖北某运营商省级核心机房低压电缆布放多层叠放，未考虑同相涡流，电缆发热严重，载流量下降（联通香港路机房与其类似，经验不足）；解决办法：1、交流单芯电缆不穿铠甲，单芯和多芯不穿钢管；2、电缆多时，尽量将不同相的电

23、缆放在一起，见下图,电缆,A B C AC N N B B N N C A C B A,A N B CB C N A A N B CB C N A,2008，2009，2010年中国联通，中国电信核心机房相继发生艾默生，索科曼，powerware等大型主流 UPS 电容炸裂事故，均造成网络瘫痪，有的发生火灾，造成恶劣影响；湖北联通2010年组织超过5年的UPS电容更换，及时消除了故障隐患，后续电容温升检测和电容更换工作需常态化，各分公司应与重视。,UPS滤波电容失效并导致火灾,禁止交流设备进入骨干机房是最佳选择，已有UPS加强巡检维护，后续交流设备改用高压直流,案例2011年1月份：电信某枢纽

24、局站交换系统6组1000AH蓄电池组突然失效，市电停电后1分钟内设备掉电；2010年某通信公司核心局站市电倒换，蓄电池不供电，交换系统瘫痪。现象：蓄电池组使用一定年限，近期放电时容量测试符合要求；市电停电或倒换时，在数分钟内即掉电。原因：负极连接条腐蚀断开；连接条焊接不良；合金材料中锑含量过高；单节电池故障拖累整组电池。,蓄电池组的突然失效,影响程度：危害远大于蓄电池容量下降；供电中断，造成通信网络故障；故障隐蔽性强，不易发现措施：蓄电池组的核对性容量放电，离线的蓄电池组放电测试关注放电后的回充电情况，如果回充很快，电池一定有问题；对疑似隐患的蓄电池组用电导仪或内阻仪进行测量；发现故障案例后应

25、举一反三，及时通报并向省分汇报，及时检查同型号同批次的蓄电池组。,蓄电池组的突然失效处置,2010年8月某通信公司核心大楼蓄电池起火，某机房艾默生电源起火；2010年8月联通北方某公司核心大楼电池起火,蓄电池和电源设备起火,措施：蓄电池和电源设备上严禁覆盖可燃物；电池连接条要紧固；加强日常监控巡视，按维护规程定期使用红外测温仪测试各连接条和熔丝开关温度；有动环监控的局站，应安排人员7*24小时值守，发现温度和烟雾告警及时通知处置。,蓄电池和电源设备预防措施,高功率密度机柜设备发热起火,特点：1.机柜功率密度大。2.机柜采用敞开式气流组织。3.机柜采用前进风后出风或前进风上出风。4.机柜采用下走

26、线。5.主要为进口设备或根据国外的标准生产的产品存在问题：1.存在严重消防安全隐患，且影响气流组织2.热量积聚，局部热岛严重3.增加空调能耗4.浪费机房有效空间,高功率密度机柜设备特点及问题,不安全=最不节能 所有节能工作以安全为前提展开 通信各环节都要讲安全：设计要安全，建设要安全，维护要安全，节能要安全！安全是运维的永恒主题；安全与领导重视成正比；安全与全员的意识行为成正比；安全与运维人员的辛勤付出成正比；安全与采用先进的技术及运维方式成正比；当安全与利益发生冲突时，请选择安全；当安全与投资发生冲突时，请选择安全；安全生产是电源专业运行、管理的永恒主题。电源没有绝对的安全，电源维护人员的素养和水平是安全的第一保障；扎实的基础工作和应急处置能力是安全的基石。（备注：部分内容引用中国电源行业专家讲课资料）,供电安全总结,谢 谢！,