通信电源系统篇(一建通信实务)重要考点
2024-08-02 17:05:34 0 举报
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通信电源系统篇是一建通信实务的重要内容,涵盖了通信电源系统的组成、工作原理、维护及故障处理等方面的知识。以下是一些核心考点: 1. 通信电源系统的组成:包括交流供电系统、直流供电系统、不间断电源系统(UPS)、蓄电池组等部分。 2. 交流供电系统:包括交流配电屏、交流稳压器等设备,负责为通信设备提供稳定可靠的交流电源。 3. 直流供电系统:包括直流配电屏、直流稳压器等设备,负责为通信设备提供稳定可靠的直流电源。 4. 不间断电源系统(UPS):在交流供电系统发生故障时,UPS可以迅速切换至直流供电系统,确保通信设备的不间断运行。 5. 蓄电池组:作为后备电源,在交流供电系统和直流供电系统都发生故障时,蓄电池组可以继续为通信设备提供电力。 6. 通信电源系统的维护及故障处理:定期检查、维护通信电源系统,确保设备的正常运行。在发生故障时,应迅速排查故障原因并进行处理,确保通信系统的稳定运行。
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大纲/内容
通信电源系统的特点及供电方式
通信电源系统的要求
四个要求
可靠
稳定
安全
高效
三个方面
定额要求
对电压、电流、频率等指标的要求,明确设备所能接受电源类型、规格和偏差大小的最基本要求
杂损要求
对各种干扰、损耗等有害因素的忍受限度,如交流电压波形畸变率、交流电流谐波含量、直流杂音电压、配电全程压降、允许瞬断时间等
是确保通信设备及电源设备自身安全、稳定、高效运行的关键要素,是对电源“优良”程度的重要评价指标
附加要求
包括为保证电源设备安全、高效运行以及环境友好的其他相关指标,如设备散热(效率)、电气接头温升、运行噪声、震动等
通信电源的供电方式
集中供电方式
指交直流供电系统都集中设置主要应用于小型通信局站
分散供电方式
指在大容量的通信机楼,交流和直流供电系统可分楼层设置
混合供电方式
是在集中供电的基础上,应用在无人值守的光缆中继站、微波中继站、移动通信基站等
一体化供电方式
是指通信设备与电源设备集成在同一个机柜中,由外部交流电源直接供电的方式
主要应用在小型的一体化接入设备、基站等
通信电源供电方式的发展
集中方式
设备数量少,综合投资低,维护便利,但需要对规模的规划预测把握准确,该方式下故障风险也相对集中
分散方式
优势体现在故障风险的分散、工程建设的分期部署方面,相对灵活
但设备数量多了,安装位置分散了,给维护带来一定的不便,且总体投资造价往往会增大
通信电源系统的组成以及功能
交流供电子系统
市电引入
负责为通信局站提供基础的动力来源、能源配送和能力保障,但不能保证不间断,
高配电设备
接受市电高压进线,做必要的隔离、防雷等保护,并进行用电计量
变压器
通信局站用的变压器属于降压变压器
分为:油浸变压器和干式变压器两大类
低压配电设备
当局站配置有后备发电机组,或需要接入外部移动发电机组的,则低压配电设备中还需要配有市电/油机转换开关
分为:自动转换开关(ATS)和手动转换开关(MTS)两种
后备发电机组
通常选用以内燃机为动力的柴油发电机组
根据需要设置的二级(楼层)配电设备
当用电负荷与低压配电系统相距较远、相对集中、容量较大,且对分路数量要求较多时,可设置二级配电设备,以及减少电缆敷设
直流供电子系统
开关电源设备
又称整流设备,负责将低压配电系统提供的低品质交流电转换成可供通信设备使用的高品质直流电,并通过蓄电池储能实现无缝的不间断保障
组成:由交流屏、整流架(内含整流模块和监控模块)和直流屏组成,称为分立式开关电源
交流UPS设备
由UPS主机,输入柜,输出柜组成
蓄电池组
用来储能的设备
终端电子系统
由电源总柜,电源列头柜,机柜配电单元(PDU)等末级配电设施,及通信设备自身的电源模块
接地系统
组成方式
交流工作接地
直流工作接地
保护接地
防雷接地
接地特点
交流接地可保证相间电压稳定
直流工作接地可保证直流通信电源的电压为负值
保护接地可避免电源设备的金属外壳因绝缘受损而带电
防雷接地可防止因雷电瞬间过压而损坏设备
联合接地是将交流接地、直流接地、保护接地和防雷地共用一组地网
集中监控系统
对通信局站实施集中监控管理,对分部的、独立的、
无人值守的电源系统内各设备进行遥测、遥控、遥信;监测运行状态,告知维护人员及时处理
通信用蓄电池的充放电特性
铅酸蓄电池的特点
固定型铅酸蓄电池
在集中供电的核心机房,需要电池组容量很大时固定型铅酸蓄电池仍有使用
阀控式铅酸蓄电池
广泛应用
通信行业广泛使用的铅酸蓄电池为免维护的阀控式密封铅酸蓄电池
基本结构
主要部件有正负极板、电解液、隔板、电池槽和其他一些零件,如端子、连接条及排气栓
密封原理
铅酸蓄电池在充电后期正极会析出氧气(0,)负极析出氢气(H,),直接造成了电池的水损耗
利用负极析出氢比正极析氧晚的特点,并采用特殊结构,使铅酸蓄电池在充电后期负极不能析出氢气
同时能吸收正极产生的氧气,从而实现电池的密封减少气体少析出或不析出
电池失效
阀控式电池的使用寿命一般可达15~20年,但实际在使用中,会出现提前失效的现象,放电容量降为80%以下
寿命
使用寿命一般可达15~20年,实际会出现提前失效的现象,放电容量降为80%以下
失效因素
板栅的腐蚀与变形
电解液干涸
负极硫酸化
早期容量损失
热失控和隔板失效
铅酸蓄电池的主要指标
电池电动势(E)
蓄电池在没有负载的情况下测得的正、负极之间的端电玉,也就是开路时的正负极端子电压
蓄电池的内阻(R)
R=(E-U)/I
蓄电池正负极板、隔板(膜)电解液和连接物的电阻
电池的内阻越小,蓄电池的容量就越大
终了电压
是指放电至电池端电压急剧下降时的临界电压。U终=1.66V+0.0175*h,式中h为放电小时率
放电率
放电至终了电压的快慢称之为放电率
放电电流的大小,用时间率和电流率来表示。通常以10小时率作为放电电流,即在10h内将蓄电池的容量放至终了电压。
大电流放电,电池电压下降快,放出容量小。在低放电率时,放出的容量相对较大。
充电率
当缩短充电时间时,充电流必须加,反之,充电电流可减少
循环寿命
经历一次充电和放电,称为循环,所能承受的循环次数称为循环寿命
固定型铅酸蓄电池的循环寿命约为300~500次
阀控式密封铅酸蓄电池的循环寿命约为1000~1200次,使用寿命一般在10年以上
铅酸蓄电池的充放电特性
放电
用大电流放电,电压下降快,放电将会超过额定容量很
用小电流放电,有利于蓄电池长期使用
充电
充电终期采用较小的电流值是有益的
蓄电池充电完成与否,不但要根据充电终了电压,还要根据蓄电池接受所需要的容量,以及电解液比重等来决定
充电方式
初充电
第一次充电
浮充充电
在电池组与开关电源设备构建成供电系统后,用整流设备和电池并联供电的工作方式
由整流设备浮充蓄电池供电,并补充蓄电池组已放出的容量及自放电的消耗
均衡充电
因蓄电池在使用过程中,有时会产生密度、容量、电压等不均衡的情况,应进行均衡充电,使电池都达到均衡一致的良好状态
均衡充电一般要定期进行
充电前提
放电过量造成终了电压过低
放电超过容量标准的10%
经常充电不足造成极板处于不良状态
电解液里有杂质
放电24h未及时补充电
市电中断后导致全浮充放出近一半的容量
磷酸铁锂电池的原理及应用
电池特性
超长寿命
电池在室温下充放电循环2000次量保持率80%以上
安全性高
电池在高温下的稳定性可达400℃以上
充电速度快
自放电少,无记忆效应,可大电流快速充放电
适用场景
因造价贵,多用于汽车
主要技术参数
单体电压
为3.2V
额定容量
指环境温度为25+2℃℃,电池组10h率放电至终止电压(43.2V)所应提供的电量,单位为安时(Ah)
工作温度范围
可以在温度-10~55℃℃的条件下使用,充电环境温度为0~55℃℃,放电环境温度为-10~55℃℃。
注意:磷酸铁锂电池低于0℃充电会对电池造成不可逆的损害,高于55℃充电可能会出现析锂现象而发生危险
通信电源节能减排技术
技能减排的思路与方法
思路分析
设备自身工艺节能
设备工作状态调整
绿色能源替代
辅助能源管理
方法归集
非晶合金变压器
通过改进材料工艺来降低电磁损耗
谐波治理技术
通过抑制谐波电流来减少不必要的能量损失
蓄电池削峰填谷技术
从平衡电网负荷角度降低了全网的能量损失
比如:白天高峰用蓄电,晚上低峰再充电
风光互补技术
利用可再生能源减少对共用电源的需求
非晶合金变压器
非晶合金的材料特性
保磁能力低
约为硅钢片的1/3,磁滞损耗小
加工片材薄
约为硅钢片的1/10,涡流损耗小
电阻系数高
约为硅钢片的3倍,涡流损耗小
谐波治理技术
原则
是要限制谐波源向公用电网注入谐波电流,将谐波电压限制在允许范围内
分类
改善谐波源
治理谐波最根本
抑制谐波量
滤除谐波法
含无源滤波和有源波两种技术
蓄电池削峰填谷技术
技术原理
利用峰谷电价差,在峰时利用蓄电池放电提供负载能量,减少电网电能消耗:在谷时则采用电网供电,并对蓄电池进行充电
技术实现
蓄电池组
储能蓄电池组是削峰填谷技术的核心
其储能和充放电特性为削峰填谷的实现提供了可能
开关电源
开关电源系统在整个削峰填谷系统中起到开关控制的作用
充放电控制策略
风光互补技术
技术策略
将太阳能,风能发电技术进行组合,形成风光互补供电系统
太阳能电池的原理
物理基础
光伏效应,是制造太阳能电池的物理基础
三种类别
硅太阳能电池
砷化镓太阳能电池
硫(碲)化镉太阳能电池
组装方式
平板式
通信主要采用
聚光式
风力发电机基本原理
控制器是核心部件
系统类型
风光互补系统
风主+光辅
适用风能资源丰富地区
光风互补系统
光主+光辅
适用太阳能资源丰富地区
风光柴互补系统
额外柴油发电辅助
光风柴互补系统
额外柴油发电辅助
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