華為-電源系統(tǒng)設計與計算

1、文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開電源設備配置和容量計算主要介紹了固網(wǎng)接入層局點供電系統(tǒng)的組成， 蓄電池、交流配電屏、整流器、 逆變器的配置和容量計算， 并介紹了交直流電纜線徑的計算方法， 為局點電力配 置提供計算的依據(jù)。供電系統(tǒng)示意圖通信機房供電系統(tǒng)如下所示：接入層局點供電系統(tǒng)相對比較簡單，如下所示：蓄電池的配置和容量計算一般蓄電池容量的確定的主要依據(jù)是：2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第1 頁, 共11頁文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開市電供電類別；蓄電池的運行方式；忙時全局平均放電電流 電池的工作方式按蓄電池組的運行制式劃分，分為充放電、半

2、浮充、全浮充。充放電工作方式： 兩組蓄電池交替對通信設備放電供電， 當其中一組投入放 電供電時，另一組由整流器充電備用。半浮充工作方式：用一組或兩組蓄電池與整流器并聯(lián)對通信設備浮充供電， 部分時間由蓄電池組單獨放電供電。 在蓄電池與整流器并聯(lián)浮充工作時， 整流器 除提供通信設備用電外， 還要對蓄電池由于放電供電或自放電引起的容量損失予 以補充，后者單獨進行充電備用。全浮充工作方式：在市電供電時，蓄電池與整流器并聯(lián)浮充對通信設備供電； 在市電停電或必須時， 由蓄電池組放電供電。 蓄電池放電供電或自放電引起的容 量損失，在浮充時全部補足。 市電供電類別市電供電類別分為四類， 對于不同的供電類別，

3、蓄電池的運行方式和容量的 選擇是不同的。例如，一類市電供電的單位，可采用全浮充方式供電，其蓄電池 容量可按 1 小時放電率來選擇； 二類市電供電的單位， 可采用全浮充或半浮充方 式供電，其蓄電池容量可按 3 小時放電率來選擇； 三類市電供電的單位， 可采用 充放電方式供電， 其蓄電池容量可按 810 小時放電率來選擇。 放電率與電池容 量的關系可見下表。2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第2 頁, 共11頁市電類別與蓄電池放電時間要求表市電類別每組電池的放電時間 （ 小時）1類122類233類8104類1620放電率與電池容量關系表放電小時數(shù)電池容量 （ 額定容量 的）放電電流 （

4、 額定 容量的）10 小時放電率100108 小時放電率96125 小時放電率85173 小時放電率75252 小時放電率6532.51 小時放電率5050文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開 蓄電池組的配置與計算 交換機房必須配兩組，站點配一組或兩組 （每組容量為總容量的 1/2 ），蓄 電池容量計算如下：Q K 保險系數(shù)Ifzmax × t K保險系數(shù) ×C× I fzmax Kn1+0.008(T-25) Q：蓄電池容量（ AHK保險系數(shù)： 取值范圍 1.2-1.67I fzmax：忙時最大負荷電流 A，t ：電池放電時間（ HT：蓄電池電解液

5、的平均溫度 Kn：蓄電池在不同放電率時的容量系數(shù)C：蓄電池的容量計算系數(shù) 為了便于計算，可將上述公式簡化為QKn·Ifzmax2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第3 頁, 共11頁文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開K、C與 t 的關系表電池放電時間（小時0.51234567.58910121620放電系數(shù) K0.350.50.610.750.790.83 0.89 0.92 0.9711111T10，C值1.62.27 3.73 4.55 5.576.857.66 9.26 9.710.5510.3613.6418.1822.73T15，C值1.55.17

6、 3.56 4.355.56.55.33 8.86 8.9610.0910.8713.0417.3921.74蓄電池只數(shù)： N放 （Umin+ Umax）/U dfUmin：通信設備端子上允許的最低電壓（ V Umax：直流放電回路全程最大電壓降 V Udf：單只電池放電的終止電壓 電池最大充電電流值為電池充電的允許值，即限流值 I 充電 ：I充電 KQ充電系數(shù) K取為 0.2 ，對停電頻率較高的交流供電可取 0.25Q為一組電池的容量交流配電屏容量計算 若站點配置交流配電屏的話， 需要給出交流配電屏的容量， 規(guī)則是按終期負荷容量選擇 1.9P maxI Pmax × 1000 Ic

7、 3 ×380× COSI C ：交流配電屏的額定電流（ A）Pmax：交流負荷的最大功率（ KW）COS：功率因素，一般取 0.8整流器的電流計算 額定輸出電流： I f =I fzmax +I BI fzmax ：忙時最大負荷電流 （A）I B：浮充時，蓄電池補充電流 （A） （請向蓄電池供應商咨詢 額定輸出電壓為蓄電池組浮充電壓（一般為 52.8V± 05V）2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第4 頁, 共11頁文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開整流器應采用轉換效率高的高頻開關電源，并具有：高、低壓切換電路、限 流保護電路、告警功

8、能、模塊電源均流輸出裝置逆變器的輸入電流計算其輸入電流可以根據(jù)下面站點逆變器需要給出實際應用所需要的輸出功率， 的公式得到。PIUI ：逆變器輸入電流P：逆變器輸出功率U：逆變器輸入電壓， 48V：逆變器的效率，取 80電力電纜的設計電纜的設計一般在中標后詳細勘察中進行，本節(jié)提供各種電纜的計算方式， 供我方工程師進行核算。直流電纜母線的設計應滿足年限， 一般按終期容量設計截面， 直流電源線截面積的計 算如下：K×U第5 頁, 共11頁S ：導線截面積（ mm2 U：導線允許壓降 V（回路） I ：導線負荷電流 A L：導線回路長度（ mK：導線的導電率 m/歐 *mm2導線性質銅線鋁

9、線鋼線導線的導電率57347各類導線導電率電源種類24-48全程電壓降 （V）1.83.2各類電源允許的最大壓降2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開交流配電屏至三相整流器交流電纜截面積 第一步： Ic Umax 第一步： Iz 3 380 COSIz ：整流器每根交流輸入線上電流（ AI C：整流器輸出額定電流 AUmax：整流器輸出直流最大電壓 V ：整流器的效率COS：功率因素 第二步：相線截面積 S相=I Z/2.5 （mm2 （注： 2.5 為經(jīng)濟電流密度，單位 A/ mm2 ） 第三步：零線截面積 S 零=1.7×

10、S相變壓器到交流配電屏交流線截面積第P 10003 380I P：變壓器每相輸出線電流（ A）P：功率（ KV*A）（一般按變壓器容量計算） 第二、三步同上油機發(fā)電機到交流配電屏的交流線截面積第一步：In P 10003 380 COSI N：交流發(fā)電機每相輸出線電流（ A） p ：交流發(fā)電機輸出功率（ KW） COS：交流發(fā)電機功率因素 第二、三步同上220V 電源線截面積第一步： I mP/220P 為設備最大功率 第二步：電源線面積 SI m/ J i （mm 2）I m為最大負荷電流2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第6 頁, 共11頁文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級

11、：內 部公開Ji 為經(jīng)濟電流密度（在 24小時工作的通信系統(tǒng)中，一般取 2.25 ）常用設備的效率、功率因數(shù)電動發(fā)電 機硒整流器硅整流器可控硅整流器交流通信設 備照明逆變器效率（%）65707580808080功率因數(shù)0.70.70.70.70.81空調系統(tǒng)設計機房應根據(jù)設備廠家的需要決定是否安裝空調。如果有需要，可采用柜 式空調機，連續(xù)工作。由公式Q0.82VA（千卡/ 小時）Q：通信設備發(fā)熱量V：設備直流電源電壓（ V）A ：設備忙時平均耗電電流（ A）0.82 ：每瓦電能變?yōu)闊崮艿膿Q算系數(shù) 0.86 與電能在機房內 變成熱能的系數(shù) 0.95 的乘積。實際的空調容量考慮：機房的面積 設備的

12、發(fā)熱量 Q注：實際工程中，一般按照經(jīng)驗值制冷量 250 W300W/m2來估算。 假如某 站點機房，面積為 15 m2，則空調的制冷量需要 15*2503750W。冷量單位換算表1冷噸（ Ton）1英熱單位（Btu）1馬力（ hp）1千瓦（Kw）1千卡 （Kcal/H ）0.000083310.0003930.0002930.2521120004.723.2530240.28434131.3418603.313968315.611.610000注：冷噸-1 噸0 0C的水在24小時內變?yōu)?0 0C冰的冷凍能力。 說明：匹（）是指制冷壓縮機電機的輸入功率，2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不

13、得擴散第7 頁, 共11頁文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開由于各廠家所用其他部件和匹配的不同， 實際輸入功率也不同， 所以用“匹” 的概念來描述空調器制冷量的大小是不科學的。 商家所稱的匹空調器的輸入功 率大概是左右，而制冷量大約在左右。同理，匹機指的是制冷量為左右的空調器， 匹機是指制 冷量為左右的空調器，您應根據(jù)實際所需的制冷量來選擇空調器。注意，這里的 2500W，3500W，5000W并不是空調的輸出功率，而是指的輸出 冷量。因此，我們計算出來的功率需要折算成輸入功率，即空調的“匹” 。照明系統(tǒng)設計機房一般有三種照明系統(tǒng)，即：常用照明由市電供電的照明系統(tǒng) 保證照明由局

14、內備用電源（油機發(fā)電機）供 電的照明系統(tǒng)事故照明在常用照明電源中斷而備用電源尚 未供電時，暫時由蓄電池供電繼續(xù)工作的照明系統(tǒng)機房照明方式分為：一般照明：一般照明是在整個房間內普遍地產(chǎn)生規(guī)定的視覺條件的一種照明 方式。它包括均勻一般照明和分區(qū)一般照明。 均勻一般照明是指在整個房間的被 照面上產(chǎn)生同樣的照度； 分區(qū)一般照明是指在整個房間的部分被照面上產(chǎn)生相同 的照度。局部照明（包括列架照明） ：局部照明是將照明安裝在機架上或工作臺上的 一種照明方式。由于機架（或機柜）較高，排列間距不大，裝在天花板的一般照明光線往往 被機架遮擋， 不能普遍地照到每一排機架上。 又由于機房的層高較高， 靠一般照 來滿

15、足要求的照度也不經(jīng)濟。 因此， 除了設置一般照明外， 在機架上安裝照明燈 具的局部照明方式已被普遍采用。局部照明的照度是指在機架上或工作臺上的燈具所產(chǎn)生的照度， 均勻照明的 照度是安裝在頂棚上的燈具所產(chǎn)生的照度。以下列出了一般情況下機房的照明要求。2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第8 頁, 共11頁機房照明要求機房名稱最低照度標準螢光燈規(guī)定照度的被備注(LX)照面接入層交 換機室150200直立面無機架照明50直立面有機架照明文檔 密級：內 文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算 部公開說明：(1) 照度計算點的高度，水平面照度一般指地面 0.8m 處，直立面照度一般 指距地面 1.4 米

16、處。(2) 表中所列照度均指一般照明情況。(3) 根據(jù)調查結果和參考國外發(fā)達國家的標準， 建議：我國用電標準為 15W m2，稍低于發(fā)達國家標準。粗略估算可以參考這個值，或者要求低一點， 取 10W/m2.發(fā)電機配置原則當市電發(fā)生異常情況不能供電時， 需要發(fā)電機供電。 本小節(jié)主要介紹柴油發(fā) 電機配置情況。容量的確定根據(jù)供電方式的不同，油機容量的配置也不同。第一類供電方式： 有兩個穩(wěn)定可高的獨立電源引入兩路供電線， 不應有同時 的檢修停電，事故停電極少， 兩路供電線宜配置備用電源自動投入裝置。 此類供 電方式投資大， 建設困難，主要是用于規(guī)模容量龐大， 地位十分重要的通信局站， 如重要的國際電信

17、局、長途樞紐局、一類衛(wèi)星通信地球站等。第二類供電方式：由兩個以上的獨立電源構成穩(wěn)定可靠的環(huán)形網(wǎng)上引入一路 供電線；由一個穩(wěn)定可靠的獨立電源或從穩(wěn)定可靠的輸電線路上引入一路供電 線。符合以上條件之一即為第二類供電方式。 這種方式下允許有計劃的檢修停電， 事故停電不多，一次停電時間一般不超過 12 小時。屬于第一、 二類供電方式， 應按各種直流電源的浮充功率， 交流供電的通信 設備功率， 按低壓恒壓供電制工作的蓄電池放電后的充電功率， 保證照明、 空調 等其它必須保證供電的用電量來確定。第三類供電方式：由一個電源供電，引入一路供電線。電源不可靠，供電線 路長，且停電次數(shù)多，一次停電時間有時超過 2

18、4 小時。2020-05-08華為機密，未經(jīng)許可不得擴散第9 頁, 共11頁第四類供電方式： 由一個電源引入的一路供電線， 且經(jīng)常晝夜停電， 供電無 保證；有季節(jié)性長時間停電或無市電可用。文檔名稱：電源系統(tǒng)設計與計算文檔 密級：內 部公開屬于第三、 四類供電方式， 應按各種直流電源的浮充功率、 蓄電池的充電功 率、交流供電的通信設備功率和照明、 空調、采暖及其他必須保證供電的設備的 用電量來確定。通信電源輸入功率的計算P入=P出/(COS*)COS 功率因數(shù)（這里取 0.8 ）P出 額定輸出功率 （KVA）P入 輸入功率（ KVA） 電源效率（這里取 0.86）油機容量計算P=2*（P 入 +P空調 +P照明 +P其他.）P- 油機容量P入 電源輸入功率P空調- 空調輸入功率（注意考慮油機啟動電流問題）P照明 - 照明用電P其他- 其他需要油機供電設備儲油罐及日用油箱的容量計算 柴油發(fā)電機的供油