通信局(站)的电源系统中,往往是使用市电交流电源为通信局(站)及通信设备提供初始能源的,通信设备所使用的直流能源是用交流能源经整流后提供的。因此,交流电源系统,也称为交流供电系统,是通信局(站)电源系统中极为重要的组成部分。下述依据YD/T 1051《通信局(站)电源系统总技术要求》等标准,对通信局(站)交流电源系统进行介绍。
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一、综述
1、系统组成
依据我国通信行业标准YD/T 1051的规定,整个通信局(站)的交流电源系统则应包括:变配电系统(又包括高/低压配电设备、变压器、操作电源等);备用电源系统(即自备发电系统,又包括发电机组及附属设备);不间断电源系统(即UPS系统,又包括UPS、输入输出配电柜、蓄电池组)和通信设备用交流配电设备等。上述组成是从设备配置的角度考虑的交流交流系统的组成,外市电的引入,也应成为通信局(站)的交流电源系统的组成部分。
一、二类局站在建设初期应把外市电、变配电当作基础设施来建设。外市电的引入容量,以及变配电、发电机组、电力电池室的面积预留,应考虑远期负荷需求。变配电、发电机组的建设应考虑扩容方便。
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2、标称电压等级
通信局(站)的基础电源分为交流基础电源和直流基础电源两种。经由市电或备用发电机组(含移动电站)提供的交流电为通信局(站)用的交流基础电源。交流基础电源的标称电压等级有高压和低压之分,高压为10kV,低压为220V/380V,其标称频率均为50Hz。10kV等级的基础电源是在2018年版YD/T 1051标准中新增加的,主要用于电信数据心中的设备之用。
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二、外市电的引入系统
1、市电供电方式的分类
我国通信行业标准YD/T 1051中,根据通信局(站)所在地区的供电条件、线路引入方式及运行状态,将市电供电分为四类,其划分条件应符合下表2-1的要求。
表2-1:通信局(站)市电供电方式的分类
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2、外市电引入的原则要求
在YD/T 1051标准中,对市电引入应满足的要求有:其一,通信局站建设时应充分考虑市电的可靠性和分类,各类通信局站的市电引入应遵循下表2-2的原则(按通信局(站)类型提出)。其二,外市电的引入要考虑将来可扩容性。引入外市电的电压等级可根据当地供电条件、用电容量、供电部门要求确定,在 220kV、110kV、66kV、35kV、20kV、10kV、380V 或 220V 电源中选择,经技术经济比较确定。
表2-2:各类通信局站的市电引入应遵循的原则
在GB 51194《通信电源设备安装工程设计规范》国家工程建设标准中,对通信局(站)市电供电方式的分类,也为四类,基本类同于表2-1。对于市电引入的要求,除YD/T 1051标准中的两条要求外,又增加了一条是:独立设置的核心网、国家级干线传输节点等比较重要的小容量通信负载,因限于条件无法达到市电引入类别要求时,可提高固定或移动发电机组配置等提高供电的可靠性。
三、变配电系统
交流供电系统中的变配电系统应包括高压配电、变压器和低压配电部分。高压是指引入外市电的电压等级,通常是在10kV级以上。
1、变配电系统的工作方式
市电作为主用电源,市电停电时由发电机组启动供电。市电和发电机组的倒换可采用自动或手动。市电和发电机组应具备联锁功能,可采用带中间位的自动切换开关(ATS, Automatic Transfer Switch)、 双掷刀闸或双空气断路器联锁。禁止使用双接触器搭接的开关进行两路电源的倒换。
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2、变配电系统的配置要求
在YD/T 1051和GB 51194中都对变配电系统的配置做出了详细的要求。
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3、变配电系统的设备技术要求
在2018年版的YD/T 1051中提出,变配电系统的设备技术要求应遵循YD/T 1818《电信数据中心电源系统》中的相应规定。
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另外,对于低压交流配电系统按接地方式的不同,分为TN系统、TT系统和IT系统三种基本类型,这些类型的选择对于通信局(站)的用电安全(设备和人身)极为重要。
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需要说明的是,这里的低压配电系统通常是指变压器输出侧的配电系统,低压配电系统多是由开关柜、电容补偿柜等组成,它是安装在变配电系统的机房。而通信设备机房内直接连接UPS、整流器等输入端的低压交流配电柜,我们通常称之为通信用交流配电柜(屏)。通信用交流配电柜(屏)是通信用配电柜(屏)的一种,通信用配电柜(屏)还包括通信用直流配电柜(屏);通信用配电柜(屏)还应包括配电列柜(屏)。
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4、变配电系统的维护技术要求
我国通信行业系列标准YD/T 1970.2《通信局(站)电源系统维护技术要求 第2部分 高低压变配电系统》规定了通信局(站)高低压变配电系统的维护技术要求。
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四、备用电源系统
交流电源系统的备用电源系统主要是指自备的交流发电机系统,在市电一旦停供时,用发电机组自动提供供电。
1、分类
通信电源系统中常用的发电机组按其原动力方式,可分为柴油发电机组、燃气轮机发电机组和汽油发电机组等;按可移动性,可分为固定发电机组和移动发电机组(车载式、便携式);按输出交流电压等级分,可分为低压发电机组(380V)和高压发电机组(10kV、6kV或3kV等)。
2、配备要求
在YD/T 1051和GB 51194中都对备用发电机系统的配置做出了详细的要求,包括容量的配置、台数的配置即类型的配置要求等。
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3、技术要求
通信用的发电机组的相关技术要求是由我国多个相关通信行业标准规范的。
欲详细了解备用发电机组相关技术要求的请进入:低压柴油机组;高压柴油机组;燃气轮机机组
五、UPS 供电系统
不间断电源系统(UPS)是针对那些使用交流供电的通信设备用电提供进一步的可靠保障,一旦初始交流电源(包括主供市电和备用发电)供电断供(停电或故障或异常),UPS系统可以利用蓄电池的直流能源逆变为交流能源,以保证该类通信设备正常用电。但这种供电属于短时供电系统。
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通信交流电源系统,由于是通信局(站)的主供能源,它不仅保障着通信交流设备的用电,还保障着通信直流设备的用电,同时还保障着通信局(站)配套设施(空调、消防、照明等)的用电。因此,通信交流电源系统,在通信局(站)电源系统中呈现极为重要的地位,它必须是高稳定性和高可靠性的。
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