通信电源系统中供配电问题网运部.pptx

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1、供电安全涉及电源系统的各个组成部分，但我们较多关注的往往是整流模块的质量问题与配置合理性问题、蓄电池组的有效容量问题、监控模块是否正常工作问题等，很少就通信电源系统的配电问题进行重点关注，从而使通信电源系统的配电部分存在较多的安全薄弱环节，长期运行时存在安全隐患。第2页/共31页第1页/共31页一、存在问题“通信电源系统”按照如下面示意图所示的几个组成部分 第3页/共31页第2页/共31页号柜号柜直流系统的交流输入配电柜号柜号柜整流模块和控制模块柜号柜号柜直流输出配电柜号柜号柜负载端的直流电源分配柜通信电源系统组成示意图蓄电池组第4页/共31页第3页/共31页各个运营企业在建设较大容量的通信电

2、源系统时，大多都会从高频开关电源生产厂商购买、号柜，一些较小容量的电源系统将、号柜合并到一个柜体内。无论怎样的组成方式，、号柜内配电部分的配置大多由高频开关生产厂商按照本厂的产品设计标准来生产制造，或是依据用户提出的要求进行制造；第5页/共31页第4页/共31页对于容量较大的高频开关电源系统，为了节约号柜馈出开关数量、减少馈线数量、减少馈电线占用电缆槽道空间、降低通信电源系统造价，常常在负载集中的楼层再单独设立号柜（负载端直流分配柜），使当地直流用电的通信设备集中从号柜馈出。号柜大多由用户提出具体需求由配电柜生产企业制造。对于直流电源系统整体配置和系统组成而言，这样的组成方式是合理的、可行的。

3、第6页/共31页第5页/共31页通过处理事故并进行广泛的调查发现、号柜内的配电部分时常存在配置不合理问题，使得通信电源系统存在安全隐患，主要表现在：第7页/共31页第6页/共31页号柜两路交流市电总输入开关不能实现自动转化作为较大容量的直流系统的交流输入柜，在用户不提出特殊要求的情况下，高频开关电源生产企业一般只提供两路交流市电的输入开关或人字刀闸，采取机械保护方式实现两路交流电源的一主一备手动转换运行方式。第8页/共31页第7页/共31页这种设计无可厚非，对于应用在中心枢纽机房的电源系统中较为合理，既节约了购置费用（与具备两路交流供电实现自动倒换的电源系统相比较），也能够完成各种供电方式的转

4、换。因为中心枢纽机房即使有三路交流市电引入并且具备两台以上的发电机（组）设备，也能够通过高频开关电源系统上一级的低压配电系统实现高频开关电源系统各种交流输入电源的转换工作，从而确保高频开关电源系统得到各类的交流电能。第9页/共31页第8页/共31页但如果高频开关电源系统应用在具备两路交流市电供应的无人值守机房，当主用交流市电停电、备用交流市电有电的情况下，值班人员没能及时赶到现场进行市电转换工作，就会造成蓄电池组过放电甚至造成直流供电中断的事故产生，严重威胁了通信电源为负载供电的安全。第10页/共31页第9页/共31页号柜提供给整流模块交流输入使用的开关数量不能满足整流模块增容要求调查中还发现

5、号柜提供的开关数量小于整流模块柜能够安装最多模块的数量。例如号柜提供了16个交流开关作为整流模块的交流输入使用，号柜最多可插入20个整流模块，电信运营单位实际只购买了15个整流模块，从表面看了这套高频开关电源系统能够正常运行，不存在任何隐患，第11页/共31页第10页/共31页但当通信负载增加需要再购买2个以上整流模块对电源系统进行增容时，就会存在1个以上的整流模块由于没有交流输入开关而不能顺利接通交流电源的情况，必须先增加号柜为整流模块提供交流电能的开关后才能实现电源系统增容。众所周知，通信电源一旦开通投入使用，很难停电进行改造，带电进行交流开关的扩容改造很不安全，从而造成电源系统扩容工作的

6、被动。第12页/共31页第11页/共31页、号柜用交流开关代替同容量直流开关使用通信用直流电源系统的、号柜为直流配电柜（分配柜），理应使用熔丝或直流专用开关作为电能的分配控制器件，调查中发现、号柜尤其是号柜内存在使用交流开关代替熔丝或直流专用开关进行直流电能的分配的情况，从而埋下了安全隐患，更可怕的是一些使用、号柜的工作人员全然不知隐患的存在。第13页/共31页第12页/共31页以100A的开关为例，如果是直流专用开关可以最大安全控制66A的直流电流，长期使用不会出现压降过大、温升超标等情况。若使用100A交流开关控制66A直流电流，长期使用就会压降增大、温升增加，以至最终自动跳闸切断负载，造

7、成通信负载中断的事故。因为，依据交流开关工作曲线可知，100A交流开关最大安全控制60V直流电流的容量为46.2A，如果控制66A直流电流，属于过载运行，短时间可能不会跳闸，一旦时间较长、环境温度较高就会发生跳闸自动切断负载的事故。第14页/共31页第13页/共31页这一点已经发生过问题，有过沉重的经验教训。我们有些值班人员，特别是使用号柜的非电源专业人员对这一点不很清楚，往往认为自己使用的直流配电柜内或列头柜上一直用交流开关控制直流负载，用了很多年也没发生掉闸的现象。但是没有发生自动跳闸切断负载现象不说明不存在安全隐患，当流经交流开关的直流电流值远小于交流开关的额定容量时，就不会发生问题；如

8、果随着负载的增加、流经交流开关的电流逐渐增大，当接近其额定容量的1/1.5倍时，长期使用就存在安全隐患了。第15页/共31页第14页/共31页、号柜上下级开关（熔丝）容量不匹配问题通信电源系统上下级开关（熔丝）的匹配问题，一直困扰着使用人员，相关维护规程中规定“直流馈电总熔断器的额定容量应为各分熔断器额定容量的2倍，分熔断器的额定容量应为该分路实际负载的1.5倍”，而实际情况却常常与维护规程相违背。第16页/共31页第15页/共31页例如，某通信楼一楼电源室的一套通信电源系统号柜馈出给二层号柜的熔丝额定容量为400A，而二层号柜内有熔丝16个，分别为：100A 2个、60A 10个、40A 4

9、个，二层号柜熔丝总容量：960A，远大于上级400A熔丝的容量；如果按照维护规程要求，号柜馈出给二层号柜的熔丝额定容量应为1920A。第17页/共31页第16页/共31页二、原因分析及解决方案1、两路市电实现自动转换通信用高频开关电源系统不能实现两路市电的自动转换，主要是购买者没有明确提出这样的需求，生产企业为了节约成本降低电源系统造价，一般只提供手动转换两路交流市电的机柜。第18页/共31页第17页/共31页因此，为了提高通信电源系统的可靠性，用户在选择通信电源产品时，就要依据本地市电的供应情况、电源设备使用地点的上一级低压配电系统的交流转换方式，是否用在无人值守的地点等情况，来确定是否购买

10、带两路交流自动转换功能的通信电源系统。当通信电源系统用在能够提供两路交流市电又具有固定发电机（组）且为无人值守的机房时，就要购买号柜内具备两路交流市电自动转换功能且能够接入发电机电能的通信电源系统；第19页/共31页第18页/共31页当通信电源系统用在中心枢纽的有人值守机房，无论上一级低压配电系统能否进行各类交流电能的自动转换，都可以购买号柜内两路交流市电手动转换功能的通信电源系统，人为实现外供交流的电能转换；如果通信电源系统用在上一级低压配电系统能够提供两路交流市电之间、以及市电与发电机之间能够自动转换的机房时，也应购买号柜内手动转换两路交流市电的通信电源系统，以节约投资成本。第20页/共3

11、1页第19页/共31页2、在满足通信电源系统的不间断供电情况下实现顺利增容由于通信电源系统使用的特殊性，只要开通运行一般不能停电检修或停电增容，因此，在购买通信电源系统时一定要注意系统配置的合理性、可靠性以及易于扩容性。通信电源系统的模块化设计，充分考虑的在线扩容功能，无论通信电源系统中号柜（整流模块和控制模块柜）内是否一次配置了全部的整流模块，都要注意号柜为整流模块提供交流电能的开关要与全部整流模块数量一一对应，同时开关容量也要与整流模块额定容量相匹配，只有这样，才能实现不间断供电情况下的电源系统的顺利增容。第21页/共31页第20页/共31页3、直流配电柜配电器件只选用熔丝或直流专用开关

12、随着电信运营企业规模的不断增加，维护人员总数不但没有增加反而正逐步减少，电源专业维护人员相对也越来越少，从而使得非电源专业的维护人员使用号柜或其他直流电源分配柜的几率越来越大。这些非电源专业维护人员对通信电源的知识了解得不多是正常的，这就需要我们在建设通信电源系统时严格按照相关标准、规程的要求去执行，不给使用者留下任何隐患。控制通信用直流电源的各个直流分配柜严格使用熔丝或直流专用开关，按照实际负载额定容量的1.5-2.5倍选取熔丝或直流专用开关。第22页/共31页第21页/共31页这样一来，当负载较轻时，熔丝或直流专用开关的冗余度就较大，随着负载的逐步增加，即使值班人员忽略了对负载电流的监控，

13、负载电流也不会超过额定值，所以，无论实际负载怎样变化，控制这一负载的熔丝或直流专用开关都在安全可靠的范围内工作，都不会发生由于开关长期过载使用温度累积增加自动跳闸切断负载的事故。第23页/共31页第22页/共31页反过来，如果用交流开关控制直流负载，也按照实际负载额定容量的1.5-2.5倍选取，当负载较轻时，可能不会发生问题；但随着负载的逐步增加，值班人员若没有及时发现负载电流的变化，未采取分流措施，就极易发生问题。因此，建议使用通信电源的直流配电柜（屏）的维护人员，密切关注熔丝或开关内流过实际电流值的大小，更换所有交流开关为熔丝或直流专用开关，消除故障隐患。第24页/共31页第23页/共31

14、页4、号柜上下级熔丝（开关）容量要匹配通信电源系统直流分配柜上下级熔丝（开关）不匹配问题比较普遍，有时还经常发生在号柜与传输系统的列头柜或交换机的直流输入柜这样的上下级馈送配电系统中。出现这种问题有多种原因，一是上下级直流分配柜不是同一个单位订购和建设的，号柜建立后，号柜由通信负载的使用部门单独购买和建设，在购买和建设号柜时，只考虑了号柜与负载的需求与匹配问题，未考虑上一级直流分配柜内是否能够提供号柜所需容量的熔丝（开关），从而出现、号柜上下级熔丝（开关）容量不匹配问题，即上级号柜馈送给下级号柜的熔丝（开关）容量小于号柜熔丝（开关）额定容量的总和。第25页/共31页第24页/共31页解决这类问

15、题，可以从号柜内找到两个额定容量相同的熔丝，这两个熔丝额定容量总和应为号柜总负载额定容量总和的1.5至2倍；然后采用同样截面积的电缆，尽可能保持同等长度布放到号柜内的总汇流排上，来解决电源系统直流分配柜上下级熔丝（开关）不匹配问题。第26页/共31页第25页/共31页值得注意的是，这种解决办法的前提是号柜内具备能够满足容量要求的两个额定容量相同的熔丝，如果号柜不具备这样的条件，绝不能用容量不同的两个熔丝并联使用，也不能用容量相同的直流开关并联使用。第27页/共31页第26页/共31页另一个出现上下级熔丝（开关）不匹配问题的原因是，号柜建立后，号柜进行了扩容，增加了许多馈出分路，使得原本匹配合理

16、的上下级关系遭到破坏。这种情况通常表现在由于负载的增加，原来号柜内全部熔丝（开关）已经用完，但柜内具备扩容分路熔丝（开关）的条件，号柜的使用部门未对号柜进行调研就独自对号柜进行了较大容量的增容。尽管熔丝（开关）的数量增加了许多，有可能短期内实际负载增加的并不多，这时就要求维护人员关注号柜每次实际负载增加的情况，确保号柜相关熔丝（开关）的运行安全，当号柜实际负载容量已经达到号柜相关熔丝（开关）额定容量的1/1.5倍时，就应停止再增加负载了。第28页/共31页第27页/共31页无论什么原因，只要存在直流电源分配柜上下级熔丝（开关）不匹配问题，就要及时整改。或者采取增大上级熔丝（开关）容量、同时增加馈送线路的容量的方法，或者采取分流下级分配柜负载的方法，以确保通信电源系统中各级直流分配设备的使用安全。第29页/共31页第28页/共31页通信电源系统故障无小事，任何一个环节出现问题都会影响通信负载的能源供应，是不能存在任何侥幸心理去面对的事情。因此，通信电源系统的配电问题是维护人员必须给与高度关注的问题。第30页/共31页第29页/共31页谢谢大家！第31页/共31页第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页