通信直流电源

2.1 引用标准

DL/T5044-2004    《电力工程直流系统设计技术规程》

DL/T5137-2001    《电测量及电能计量装置设计技术规程》

YD/T731-2002     《通信用高频开关整流器》

YD/T585-1999     《通信用配电设备》

YD/T1051-2000    《通信局(站)电源系统总技术要求（暂行规定）》

电网综1997(472)号文《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定》电网交1999(625)号文《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通信协议》

2.2  工程条件

2.2.1 工程概况

    本工程配置通信直流电源2套，由交流配电单元、直流配电单元、整流单元和监控单元四部分组成并安装于5面机柜内。

2.2.2  使用环境条件

      周围空气温度

      **温度：              39.4  ℃

      **温度：              -35.3 ℃

      环境相对湿度：        （在25℃时）

      日平均值：               95    ％

      月平均值：               90    ％

海拔高度：              1200   m

      地震烈度：               7     度

      水平加速度：            0.25    g

      垂直加速度：            0.125   g

       防护等级 ：

高频开关电源：          IP 20级

       2.2.3系统概况

       直流系统电压：         -48     V

       直流系统接线：         单母线   

       蓄电池组数：              2     

       蓄电池型式：           阀控式   

     蓄电池组容量：         300Ah   

     蓄电池个数：           24只(每组) 

   交流电源电压：        380/220   V

       交流电源频率：           50     Hz

2.3 总的要求

    本工程电源系统为无人值守设备，具备完善的故障告警及保护功能（包括交流输入过压、欠压、过流、缺相，直流过压、欠压、过流、整流单元故障、监控单元故障等自动保护功能），并具有本地声光告警功能。交、直流配电部分应为模块化设计，便于系统增容。

2.4 高频开关电源基本性能及参数

2.4.1 交流输入电压： 380  V± 15  ％

2.4.2 交流电源频率： 50  Hz± 10  ％

2.4.3 容   量           -48V/120A

2.4.4 充电电压调节范围:  40~60V

2.4.5 稳流精度：   ＜±0.2  ％：

2.4.6 稳压精度：   ＜±0.2 ％

2.4.7 效率（大于50%负载时）：   ＞92  ％

2.4.8 功率因数（大于50%负载时）：  99% 

2.4.9 噪声：  距装置1m处<50 dB

2.4.10 可靠性指标：MTBF不低于100000小时

2.4.11 输出过压保护：-58.8V～-61.2V

2.4.12 限流性能：限流点可以在额定输出电流的50%～110%之间连续（或分档可调）

2.4.13蓄电池浮充电压和均充电压：根据蓄电池电压调整

2.4.14绝缘电阻：≥100MΩ

2.4.15绝缘强度：＞ 200VAC

2.4.16均匀负载不平衡度：≤± 3%

2.4.17 通信接口：  RS232和RS485  

2.4.18 通讯规约： 免费开放规约，配合通信监控系统调试。 

2.4.19 机柜冷却方式：  自然冷却 

2.4.20 模块冷却方式：  强制风冷 

2.5 高频开关电源技术性能

2.5.1 本工程充电装置的数量采用一组蓄电池配一套高频开关电源。

2.5.2 高频开关电源采用微机控制，控制方式具有自动和手动两套独立单元，当自动控制故障或检修时，转入手动控制。

2.5.3 直流系统采用独立的直流总监控单元和电池在线监测装置。

2.5.4 通信接口能满足变电所自动化的要求。为完成供方设备与监控系统的接口功能，供方应向监控系统厂家提供完整的信息表。信息表应包括标准部分的信息和有关部分信息，信息量表应有功能类型、信息号、二进制状态量、事件、模拟量、限值等。通信接口应具备RS232和RS485两种，要求免费开放通讯规约。

2.5.5 充电装置具有液晶汉显、完善的保护报警信号和人机对话等功能。

2.5.6 采用模块化柜架结构，功能单元分隔布置。

2.5.7振动：装置应能承受GB7261第16.3条规定的严酷等级为1级的振动耐久能力试验。试验后无紧固件松动及结构件损坏。

2.5.8 室内垂直安装,柜立面倾斜度不大于5 ^°。

2.5.9 所有机柜应加装外部接线电缆槽盒及底部横槽，槽盒宽度最小不得低于80mm。槽盒长度与端子排相同。

2.6  高频开关电源模块主要性能要求

2.6.1 直流负荷充电及浮充电模块额定电流为30 A，工作额定电流120A，按4只配置，模块可带电插拔。多块模块并列运行时，应具有良好均流性能，在任何工况下，均流不平衡度应小于3 ％。

2.6.2 整流模块应具有遥信、遥测及本地监控功能，不依赖总监控单元，独立工作，并有本地声光告警。正常工作时，模块应与总监控单元通信，接受监控装置的指令。供方提供监控通信规约及监控接口（RS232或RS485）。

2.6.3 供方所提供设备须具有模块记忆功能，即失去告警模块的控制，整流模块也能独立工作，不间断供电。

2.6.4 模块具有过电压、过电流保护和自动限流、报警等功能。整流模块的输入端加装防雷装置。

2.6.5 整流模块应具有电磁兼容性，应符合IEC 1000－4、ITU YD/T983－1998规定的标准，即规定了静电、雷电浪涌、脉冲群、电源电压瞬变跌落等抗扰项目。应符合EN55022有关无线电干扰限值标准。要求其抗外界电磁干扰的能力要强或对外界干扰不敏感，如对电网谐波电压、谐波电流的干扰及感应器造成的高脉冲电压的干扰等；另外本身对其他设备产生的干扰要小。在整流器的输入端和输出端都应有传导干扰要求。

2.6.6 模块采用PWM调制制式，模块工作频率：20～300kHz。

2.6.7微机型高频开关整流器柜应具有如下保护功能：

▲    交流输入过压、欠压、过流保护。

▲    直流输出过压、欠压、过流保护。

▲    电流保护功能：在负载发生短路或电流超过额定值的115%时，充电机应具有限流功能，并发出灯光、音响告警信号。

▲    高压开关电源的主电路熔断器熔断或交流电源失压时，可发出灯光、音响告警信号。

▲    有过压、欠压、过流、交流断相、功率器件过热及元件异常等远方报警信号功能。

▲    模块和监控器互相报警功能，当模块发生故障时，监控器报警；反之，当集中监控器发生故障时，模块发生报警。

▲    充电装置采用微机控制，控制方式具有自动和手动两套独立单元，当自动控制故障或检修时，转入手动控制。

2.6.8 高频开关电源设备须具有充电、浮充电及均衡充电功能。高频开关电源设备在接通电源时，输出电压的冲击值应不超过额定电压的105%。

2.7 总监控单元

2.7.1 微机总监控单元是高频开关电源及其成套装置的监控、测量、信号和管理系统的核心部分。装置能根据直流系统运行状态，综合分析各种数据和信息，对整个系统实施控制和管理。

    装置能适应直流系统各种运行方式。具备人机对话功能，与成套装置中各子系统通信，并可与微机监控系统通信，具备与动力环境监控系统连接的功能，接口不符时免费提供规约，并提供协议转换器。

装置适应的运行方式：1 组蓄电池配1 组充电装置；充电装置独立运行；蓄电池浮充，均充或非正常工况时的自动、手动转换。

2.7.2 供方所供电源设备监控单元故障或更换时，应不影响系统正常工作。

2.7.3电源系统的监控范围：交直流配电、高频开关电源、蓄电池组；监控系统具有电池智能化管理，大屏幕汉显，并具有操作提示信息，具有蓄电池自动温度补偿功能，每条记录含有事件发生的日期与时间。

2.7.4电源监控系统保护功能：

包括交流输入缺相、缺零保护、交流输入过欠压、直流输出高低压、输出短路、过流，蓄电池和整流模块超温等保护，过压、过流故障消失后系统可自动恢复。

2.7.5电源监控系统告警功能：

具有交流输入过欠压、直流输出高低压、监控系统故障告警，熔丝告警、模块故障、蓄电池和整流模块温度过高和总告警功能。

2.7.6监控系统能够在线监测蓄电池运行状态，在出现异常时能以硬接点和通讯口的形式发出远传信号。电源厂家负责电池监测仪与蓄电池之间的配线等。

2.7.7可分档或无级设置限流值。

2.7.8电源监控接口种类及对传输通道的要求：

    集中监控器与充电模块等下级设备采用数字通信的方式，输入、输出采用电器隔离设计。集中监控器和整流模块相互报警。并具有RS232/RS485接口供远程监控使用。

2.8 交流配电单元主要技术性能和要求

2.8.1 输入：2路 AC380V，配电容量为40kVA；三相五线制，2路输入电源能自动倒换，且互为热备用。交流缺相不影响其它模块运行。

2.8.2 允许输入电压波动范围：380V±20%；50Hz±10%

2.8.3 输出：AC380V6路，63A/路，AC220V 4路，20A/路；

2.8.4 380V交流输入加装防雷装置。

2.9 直流配电单元主要技术性能和要求（每套配置）

配电输出：48V。60A输出8路；32A输出10路；20A输出10路；10A输出10路。

2.10 通信直流电源系统机械、电气及其它性能要求

通信直流系统接线按设计要求，组柜方式、柜面布置及设备型号由设计院与生产厂家共同研究确定。机械、电气及其它基本技术要求如下：

2.10.1 柜体采用封闭式加强型柜式结构，柜体应考虑散热，柜体的有效荷载为10kN。

2.10.2 柜门开启灵活，牢固可靠，门开启角大于90 ^o 。

2.10.3 柜体及其它构件的敞露部分均应涂漆防护，漆膜应有良好的附着力，平整、光洁，在不直射的阳光下，漆膜不应有肉眼可辨的色泽不均匀现象，同时应不眩目反光。

2.10.4 柜内母线全部采用阻燃绝缘铜母线，柜内端子排采用魏德米勒W系列阻燃端子，V0级。所有指示灯采用节能型指示灯。

2.10.5 运行中需要操作的元器件安装在面板上的位置，其操作高度适当。紧急操作的元件应安装在距基础面0.8～1.6m范围内。在运行中需观察的指示仪表中心距基础不高于1.8m。

2.10.6 柜体尺寸：高2260mm×宽600mm×深600mm，柜内设备自然冷却。

2.10.7 柜体颜色：业主决定。

2.10.8柜体应有足够的强度和刚度，应能承受所安装元件及短路时所产生的动、热稳定。同时不因设备的吊装、运输等情况而影响设备的性能。

2.10.9 装于柜体内的继电器应能防止设备正常操作的振动而引起的误动作。

2.10.10柜体背面应设置防止直接接触带电元件的面板。直流配电柜内回路与回路之间应有隔板，以防止事故的扩大。

2.10.11柜体使用的电器元件，如开关、按钮等应操作灵活，各类声光指示信号应能正确反映各元件的工作状况。

2.10.12 测量表计的配置应符合DL/T 5044-2004中规定，表计量程应选择适度，测量**值应达满量程的85%以上。必须保证指示仪表应有的准确等级，指示电池电压的仪表应采用数字式仪表，其准确等级不得低于0.1级。应配置指示电池浮充电流的专用表计，电流表**值可按0.3I₁₀A选取，其准确等级不得低于0.1级，该表不得直接串联在电池组放电回路中。

2.10.13主母线和分支母线及接头，应能满足长期通过电流的要求，母线应选用阻燃绝缘铜母线。

2.10.14汇流排和主电路导线的相序和颜色应符合有关规定。

2.10.15空气开关和熔断器的容量应满足长期工作电流的要求，且满足各级选择性的要求。

2.10.17柜体下方应设有接地铜排，规格25×4mm²，安装时应加绝缘支垫，并考虑柜间铜排互连的方便。

2.10.18 柜内元件的布置应便于安装和维护。

2.10.19 接线端子应能接入16 mm² 铜线。