華為電源系統設計與計算

文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開電源設備配置和容量計算主要介紹了固網接入層局點供電系統的組成，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，為局點電力配置供應計算的依照。供電系統表示圖通信機房供電系統以下所示：10KV變壓設備380V直流變換器-24V整流器-48V直流配電屏-48V通交220V逆變器220V信蓄電池組流設整流器-48V備220V電配源UPS電220V分交流穩(wěn)壓器配屏架220V(PDF)建筑負荷電源380V油機發(fā)電設備接入層局點供電系統相比較較簡單，以下所示：變壓設備空調、保證照明380V220V、380V開關事故照明固網電源直流接或稱入整流－48V層器設蓄電池組備380V油機發(fā)電設備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照是：2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第1頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開市電供電種類；蓄電池的運行方式；忙時全局平均放電電流?！鲭姵氐墓ぷ鞣绞桨葱铍姵亟M的運行制式劃分，分為充放電、半浮充、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浮充工作時，整流器除供應通信設備用電外，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浮充對通信設備供電；在市電停電或一準時，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。■市電供電種類市電供電種類分為四類，對于不同樣的供電種類，蓄電池的運行方式和容量的選擇是不同樣的。比方，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8～10小時放電率來選擇。放電率與電池容量的關系可見下表。市電種類與蓄電池放電時間要求表市電種類每組電池的放電時間(小時）1類1～22類2～33類8～104類16～202020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第2頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開放電率與電池容量關系表放電小時數電池容量(額定容量放電電流(額定的％)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■蓄電池組的配置與計算交換機房必定配兩組，站點配一組或兩組(每組容量為總容量的1/2），蓄電池容量計算以下：Q＝K保險系數Ifzmax×tK××I＝Kn〔1+0.008(T-25)〕保險系數CfzmaxQ：蓄電池容量（AH〕K保險系數：取值范圍Ifzmax：忙時最大負荷電流〔A〕，t：電池放電時間（H〕T：蓄電池電解液的平均溫度Kn：蓄電池在不同樣放電率時的容量系數C：蓄電池的容量計算系數為了便于計算，可將上述公式簡化為Q＝Kn·Ifzmax2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第3頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開K、C與t的關系表電池放電時間0.51234567.58910121620（小時〕放電系數K0.350.50.610.750.790.830.890.920.9711111T＝10℃，C值1.622.273.734.555.576.857.669.269.3710.5510.3613.6418.1822.73T＝15℃，C值1.552.173.564.355.56.557.338.868.9610.0910.8713.0417.3921.74蓄電池只數：N放≥(Umin+△Umax)/UdfUmin：通信設備端子上贊同的最低電壓（V〕△Umax：直流放電回路全程最大電壓降〔V〕Udf：單只電池放電的停止電壓電池最大充電電流值為電池充電的贊同值，即限流值I充電：I充電≤KQ充電系數K取為0.2，對停電頻率較高的交流供電可取0.25。Q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。Pmax×1000Ic≥≈1.9Pmax3×380×COSIC：交流配電屏的額定電流（A）Pmax：交流負荷的最大功率（KW）COSφ：功率因素，一般取0.8整流器的電流計算額定輸出電流：If=Ifzmax+IBIfzmax：忙時最大負荷電流(A)IB：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，未經贊同不得擴散第4頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開整流器應采用變換效率高的高頻開關電源，并擁有：高、低壓切換電路、限流保護電路、告警功能、模塊電源均流輸出裝置。逆變器的輸入電流計算站點逆變器需要給出實質應用所需要的輸出功率，其輸入電流能夠依照下面的公式獲取。PI＝U：逆變器輸入電流P：逆變器輸出功率U：逆變器輸入電壓，－48Vη：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探中進行，本節(jié)供應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以下：I×LS=K×△U2S：導線截面積（mm〕△U：導線贊同壓降〔V〕（回路）I：導線負荷電流〔A〕L：導線回路長度（m〕2K：導線的導電率〔m/歐*mm〕導線性質銅線鋁線鋼線導線的導電率57347各種導線導電率電源種類24-48全程電壓降(V)1.83.2各種電源贊同的最大壓降2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第5頁,共11頁文檔名稱：電源系統設計與計算交流配電屏至三相整流器交流電纜截面積

文檔密級：內部公開第一步：Iz＝

IcUmax3380COSIz：整流器每根交流輸入線上電流（A〕IC：整流器輸出額定電流〔A〕Umax：整流器輸出直流最大電壓〔V〕η：整流器的效率COSφ：功率因素2第二步：相線截面積S相=IZ/2.5（mm〕（注：2.5為經濟電流密度，單位A/mm2）第三步：零線截面積S零=1.7×S相變壓器到交流配電屏交流線截面積P1000第一步：Ip＝IP：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P1000第一步：In＝3380COSIN：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）COSφ：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：Im＝P/220〔P為設備最大功率〕第二步：電源線面積S＝Im/Ji(mm2)Im為最大負荷電流2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第6頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開Ji為經濟電流密度（在24小時工作的通信系統中，一般取2.25）常用設備的效率、功率因數電動發(fā)電硒整流器硅整流器可控硅整流器交流通信設照明逆變器機備效率(%)65707580808080功率因數0.70.70.70.70.81\空調系統設計機房應依照設備廠家的需要決定可否安裝空調。若是有需要，可采用柜式空調機，連續(xù)工作。由公式Q＝0.82VA(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：每瓦電能變成熱能的換算系數0.86與電能在機房內變成熱能的系數0.95的乘積。實質的空調容量考慮：機房的面積設備的發(fā)熱量Q2注：實質工程中，一般依照經驗值制冷量250W－300W/m來估計。若是某站點機房，面積為15m2，則空調的制冷量需要15*250＝3750W。冷量單位換算表1冷噸（Ton）1英熱單位1馬力（hp）1千瓦1千卡（Btu）（Kw）（Kcal/H）0.000083310.0003930.0002930.2521120004.723.2530240.28434131.3418603.313968315.611.610000注：冷噸--1噸00C的水在24小時內變成00C冰的冷凍能力。說明：匹（ＨＰ）是指制冷壓縮機電機的輸入功率，１ＨＰ＝７３５Ｗ。2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第7頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開由于各廠家所用其他部件和般配的不同樣，實質輸入功率也不同樣，因此用“匹”的看法來描述空調器制冷量的大小是不科學的。商家所稱的１匹空調器的輸入功率大概是９００Ｗ左右，而制冷量大概在２５００Ｗ左右。同理，１．５匹機指的是制冷量為３５００Ｗ左右的空調器，２匹機是指制冷量為５０００Ｗ左右的空調器，您應依照實質所需的制冷量來選擇空調器。注意，這里的2500W，3500W，5000W其實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”。照明系統設計機房一般有三種照明系統，即：常用照明——由市電供電的照明系統保證照明——由局內備用電源（油機發(fā)電機）供電的照明系統事故照明——在常用照明電源中斷而備用電源還沒有供電時，暫時由蓄電池供電連續(xù)工作的照明系統機房照明方式分為：一般照明：一般照明是在整個房間內寬泛地產生規(guī)定的視覺條件的一種照明方式。它包括平均一般照明和分區(qū)一般照明。平均一般照明是指在整個房間的被照面上產生同樣的照度；分區(qū)一般照明是指在整個房間的部分被照面上產生同樣的照度。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輝經常被機架遮擋，不能夠寬泛地照到每一排機架上。又由于機房的層高較高，靠一般照來滿足要求的照度也不經濟。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寬泛采用。局部照明的照度是指在機架上或工作臺上的燈具所產生的照度，平均照明的照度是安裝在頂棚上的燈具所產生的照度。以以下出了一般情況下機房的照明要求。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2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第8頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開（LX）照面接入層交150～200直立面無機架照明換機室50直立面有機架照明說明：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米處。表中所列照度均指一般照明情況。依照檢查結果和參照外國發(fā)達國家的標準，建議：我國用電標準為15Wm2，稍低于發(fā)達國家標準。大概估計能夠參照這個值，也許要求低一點，取10W/m2.發(fā)電機配置原則當市電發(fā)生異常情況不能夠供電時，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。容量的確定依照供電方式的不同樣，油機容量的配置也不同樣。第一類供電方式：有兩個牢固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，主若是用于規(guī)模容量弘大，地位十分重要的通信局站，如重要的國際電信局、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組成牢固可靠的環(huán)形網上引入一路供電線；由一個牢固可靠的獨立電源或從牢固可靠的輸電線路上引入一路供電線。吻合以上條件之一即為第二類供電方式。這種方式下贊同有計劃的檢修停電，事故停電不多，一次停電時間一般不高出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、空調等其他必定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。電源不能靠，供電線路長，且停電次數多，一次停電時間有時高出24小時。第四類供電方式：由一個電源引入的一路供電線，且經常晝夜停電，供電無保證；有季節(jié)性長時間停電或無市電可用。2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第9頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開屬于第三、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、采暖及其他必定保證供電的設備的用電量來確定?！鐾ㄐ烹娫摧斎牍β实挠嬎鉖入=P出/(COS∮*ц)COS∮----功率因數（這里取0.8）P出-------額定輸出功率(KVA)P入-------輸入功率（KVA）ц--------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)電機的供油系統包括：儲油罐、油泵、日用油箱。日用油箱位于柴油發(fā)電機一側，經過油泵或其他方式從儲油罐中獲取供油。

儲油罐的容量以下：V＝GZm3Ai3V：油罐容量，m；G：每天用油量（t/d）；γ：燃油重度，一般按0.81～0.86t/m3A：油罐充滿系數，取A＝0.9；Z：儲油天數（d）；：罐數量，一般為一個。儲油罐設置分為地下、半地下和地上三種方式：2020-05-08華為機密，未經贊同不得擴散第10頁,共11頁文檔密級：內文檔名稱：電源系統設計與計算部公開地上油罐：罐底標高比周邊地面高或罐底埋入深度小于罐體高度的一半者稱地上油罐。地上油罐施工建設快，造價底，保