直流供电系统的分散方式(区炎光) 直流电源集中供电方式是传统的方法。
新型的供电方式是采用分散供电,依据通信机房楼的层次及不同的通信系统可有多种分设方法,具有综合投资少、扩容方便、运行更可靠、容易实现智能管理与无人值守等优点。一、直流供电系统的集中方式 1.概述 案中方式的交流电源是由市电(主用电源)、油机发电机组(备用电源)及转换屏组成。
直流系统是由整流器(主用电源)、蓄电池(备用电源)及直流屏组成,集中安装在电力室和电池室。由电力室馈送出来的低压基础在流电源,接至各个通信机房,即安装在楼房底层的电源设备为整栋大楼的通信设备供电。
集中供电是大容量的供电系统,系统负荷电流往往高达数千至上万安培,如果某部分设备出了故障不能运转,则整个通信可能会瘫痪,故整个通信网的运行可靠性较差。 结合国外和国内通信设备的实际需要,XT005-95《通信局(站)电源系统总技术要求》已规定单个直流供电系统最大电流,不能超过五万门市话数字程控交换机的耗电量,旨在减轻集中供电系统故障,达到缩小通信系统中断所带来的直接经济损失及产生的社会影响。
系统可靠性的保证还依赖于蓄电池的支持,即蓄电池组应确保交流电源中断后对该直流电源系统负荷的供电。传统的肪酸型电池功率密度小,大电流放电性能及低压限流充电性能差,维护操作手续繁杂,容易酿成供电中断事故,因而降低了供电系统可靠性。
在集中供电系统中,由于基础电源设备置于大楼底层的电力室或电池室内,而各类通信设备机房设于各层楼上,电源设备必须用很长且截面积很大的馈电线向远距离负载供电,大多数局(站)采用无绝缘层的汇流排平行铺设馈电线,很容易造成雷击短路或人为故障短路,甚至发生火灾。 (2)长距离供电问题多 在集中供电方式中,由于电源设备独居一室,所以从电力室至供电目的地的能量传输成本高(配电电缆和机械结构附件),安装成本(墙、天花板上打洞、架设电缆及安装配件)也较大。
在大容量直流电源系统中,过长的馈电回路上增加的电感量会影响电源及电路的稳定性。 为保持电池放电接近终止时能维持最低负载电压,还需采用多级配电,或采用升压装置或采用大容量蓄电池。
(3)多种通信设备混装影响了使用性能 程控数字交换设备允许电压变化范围较窄,大多数在-41.7V~-58V之间。可满足《通信局(站)电源系统总技术要求》的机架电源输入端子电压允许值-40V一-57V的要求,而数字微波和有线传输设备电压允许范围也很窄,且各种设备电压允许范围不一致。
如果将多种设备混装于同一电源系统,便将多种设备机架电源输入端于允许的电压范围都统一到某一种设备电压允许范围,则降低了机架电源上功率器件耐热和耐压性能。 在整流器输入端,雷击、静电放电、快速瞬变电脉冲群及电压暂停或中断等所产生的电磁尖脉冲信号或晶闸管整流器的移相触发脉冲等,不仅影响整流器自身的运行,而且会以电磁场传送方式破坏各种通信设备的机架电源,乃至功能元器件。
二、直流供电系统的分散方式 英国是较早实施分散式供电的国家,1982年首次将生产的高频开关整流器与阀控式密封铅酸电池同装在一个机架内组合成电源系统,以分散方式向交换机供电。两年后,分散供电系统在公用通信网正式启用,以后逐渐取代集中供电系统。
1.分散供电方式的类型 (1)半分散供电方式 将电源设备(整流器、蓄电池、交流和直流配电屏)搬至通信机房内,为本机房的各种通信设备及空调机供电,这是国外目前普遍采用的方式(如日本、瑞典等)。把电源设备在机房中分成若干小的独立电源系统,每个小电源系统包合整流模块和蓄电池组,向本机房部分通信设备供电,英国、法国等采用这种供电方式。
上述两种情况都是把整流器与蓄电池以及相应配电单元等设备安装在同一室(通信机房或邻近房间),属半分散供电方式。此方式中电源机柜包含整流模块和交直流配电单元及保护装置,柜中直流配电单元用于将直流电源分配到每行通信模块系统最末端。
馈电线路短,而且可用小线径的电缆。 (2)全分散供电方式 在每行通信设备的机架内都装设了小基础电源系统(包含整流模块、交流和直流配电单元、蓄电池),澳大利亚、美国等较多采用这种全分散供电方式。
2.优缺点 (1)分散供电可靠性高 据国外专家在通信电源系统可靠性理论研究中表明:市话端局电源系统的不可用度指标与电源系统故障所产生的社会影响有关,大电源系统故障产生的社会影响大,小电源系统故障所产生的社会影响小。 日本NTT公司研究认为:交换机可靠性取决于社会影响L(X)和交换机规模X(爱尔兰),其关系为: L(X)=CX15(C为常数) 规模越大,占线小时通信业务越大,L(X)越大。
若将X供电系统计为N个,则分散供电系统使社会影响减少到1/ˇN。 邮电部科技司 1992年下达邮电部设计院制定电源系统可靠性指标的工作,从长达5年的研究中得出:可靠性的定量指标是可靠度,它与故障率及可用度或不可用度因素有关,若电源系统分为多个小系统并联互为冗余,只有在各个小系统全部发生故障时,系统才会瘫痪,这说明采。
直流系统主要由两大部份组成。
一部份是电池屏另一部份是直流充电屏(直流屏)。电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜(800*600*2260)。
电池屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组成,对应电的电压输出也就是110V或220V。 目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。
直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。 1、整流模块系统 电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机模块,通常是以通过电流大小来标称(如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等等),按设计理念的不同也可以分为:风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷模块和自能自冷模块。
它可以多台并联使用,实现了N1冗余。模块输出是110V、220V稳定可调的直流电压。
模块自身有较为完善的各种保护功能如:输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。 2、监控系统 监控系统是整个直流系统的控制、管理核心,其主要任务是:对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测,获取系统中的各种运行参数和状态,根据测量数据及运行状态及时进行处理,并以此为依据对系统进行控制,实现电源系统的全自动管理,保证其工作的连续性、可靠性和安全性。
监控系统目前分为两种:一种是按键型还有一种是触摸屏型。监控系统提供人机界面,实现系统运行参数显示,系统控制操作和系统参数设置。
3、绝缘监测单元 直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置,可实时监测线路对地漏电阻,此数值可根据具体情况设定。 当线路对地绝缘降低到设定值时,就会发出告警信号。
直流系统绝缘监测单元目前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。 4、电池巡检单元 电池巡检单元就是对蓄电池在线电压情况巡环检测的一种设备。
可以实时检测到每节蓄电池电压的多少,当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时,就会发出告警信号,并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生故障。 电池巡检单元一般能检测2V-12V的蓄电池和巡环检测1-108节蓄电池。
5、开关量检测单元 开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点输出的一种设备。比如在整套系统中哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断后开关量检测单元就会发出告警信号,并能通过监控系统显示出是哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断。
目前开关量检测单元可以采集到1-108路开关量和多路无源干节点告警输出。 6、降压单元 降压单元就是降压稳压设备,是合母电压输入降压单元,降压单元再输出到控母,调节控母电压在设定范围内(110V或220V)。
当合母电压变化时,降压单元自动调节,保证输出电压稳定。 降压单元也是以输出电流的大小来标称的。
降压单元目前有两种,一种是有级降压硅链,一种是无级降压斩波。有级降压硅链有5级降压和七级降压,电压调节点都是3。
5V,也就是说合母电压升高或下降3。5V时降压硅链就自动调节稳定控母电压。
无级降压斩波就是一个降压模块,它比降压硅链体积小,装修效果图,它没有电压调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定,还有过压、过流、和电池过放电等功能。 不过目前无级降压斩波技术还不是很成熟常发生故障,所以还是降压硅链使用效广泛。
7、配电单元 配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件如:电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮开关、指示灯以及电流、电压表等等。
类型与试验项目有:(1)二次回路直流电源的类型。
1) 强电电源。强电电源一般指使用220V或110V电压等级的直的设备电源、二次回路的操作电源、自动化信号电源,电源分两类,母线,另一类取自站内US不间断电源设备及经逆变装置逆变后的电2) 弱电电源。
弱电电源一般指使用48V或24V电压等级的直流第三级:馈线分屏、控制屏、保护屏上的保护元件。此级保护应为直流断路器。
对于辐射形接线方式,第三级应为馈线分屏上直流断路器,对于小母线接线方式,第三级则为保护 屏、控制屏及S等屏柜上直流断路器。(2) 对于辐射形接线方式回路,级差配合均应在馈线总屏和分屏内完成。
继电保护、通 信等设备各屏柜本身自带的直流断路器仅视作断开点,可不按保护元件定值级差要求考核, 但应避免下级脱扣定值高于上级的现象。对于辐射形接线方式回路,在负载侧不允许加装分 段闸刀。
(3) 对于小母线接线方式回路,级差配合均应考虑继电保护、S等屏柜上自带的直流 断路器的脱扣电流,以确保上下级的配合。
直流操作电源 事故负荷统计 指导书P358 直流负荷统计计算时间表 指导书P363 直流系统主要接线方案 指导书P365 蓄电池的选择 手册P393 蓄电池容量计算 指导书P370 不同性质回路的计算电流 手册P403 充电装置额定电流选择 指导书P379 高压电器 电气选择一般技术条件、设备 最高电压、回路持续电流 指导书P231、232 污秽等级、地震力时的加速度值 指导书P235、236 金属开关柜分类、防爆配电装置的分类 指导书P257 断路器承受的静态拉力 指导书P240 高压短路器额定充电开断电流 手册P214 电抗器百分数、压损、残压校验 P247 消弧线圈谐振容量、并联补偿 P249 断路器端子允许的机械荷载 规范补P12 指导书P240 屋外隔离开关接线端允许的机械荷载 规范补P14 悬垂绝缘子串片数依照海拔修正 P256以上是我对于这个问题的回答,希望能够帮到大家。
蓄电池是一种可多次重复使用的化学电源。
它可将储备的化荷,这一过程称为放电;当参加反应的物质以电能的形式释放完毕之后直流电能,将电能转变为化学能,这一过程称为充电。大中型变电站一池连接组成的蓄电池组作为直流操作电源,它是一种独立式电源系统,无关,在一次系统发生故障,甚至在变电站失去全部交流电的情况下,工作,以保证直流负荷的正常工作,因此具有较高的供电可靠性和稳定稳,容量较大,能够适用于任何复杂的继电保护和自动装置,对于各种直流操动机构进行远距离操作。
蓄电池组直流电源的主要缺点是其运朽寿命较短,价格昂贵,需要配备充电、通风等辅助设备和专用房间,增可能存在硫酸的挥发物,对入的身体健康有一定的影响。对大中型变电可靠性的要求较高,因此蓄电池组直流电源在大中型变电站中得到广泛应用。
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