华为-电源系统设计与计算

电源设备配置和容量计算

主要介绍了固网接入层局点供电系统的组成，蓄电池、交流配电屏、整流器、逆变器的配置和容量计算，并介绍了交直流电缆线径的计算方法，为局点电力配置提供计算的依据。

供电系统示意图

通信机房供电系统如下所示：

接入层局点供电系统相对比较简单，如下所示：

蓄电池的配置和容量计算

一般蓄电池容量的确定的主要依据是：

市电供电类别；

蓄电池的运行方式；

忙时全局平均放电电流。

■电池的工作方式

按蓄电池组的运行制式划分，分为充放电、半浮充、全浮充。

充放电工作方式：两组蓄电池交替对通信设备放电供电，当其中一组投入放电供电时，另一组由整流器充电备用。

半浮充工作方式：用一组或两组蓄电池与整流器并联对通信设备浮充供电，部分时间由蓄电池组单独放电供电。在蓄电池与整流器并联浮充工作时，整流器除提供通信设备用电外，还要对蓄电池由于放电供电或自放电引起的容量损失予以补充，后者单独进行充电备用。

全浮充工作方式：在市电供电时，蓄电池与整流器并联浮充对通信设备供电；在市电停电或必须时，由蓄电池组放电供电。蓄电池放电供电或自放电引起的容量损失，在浮充时全部补足。

■市电供电类别

市电供电类别分为四类，对于不同的供电类别，蓄电池的运行方式和容量的选择是不同的。例如，一类市电供电的单位，可采用全浮充方式供电，其蓄电池容量可按1小时放电率来选择；二类市电供电的单位，可采用全浮充或半浮充方式供电，其蓄电池容量可按3小时放电率来选择；三类市电供电的单位，可采用充放电方式供电，其蓄电池容量可按8～10小时放电率来选择。放电率与电池容量的关系可见下表。

市电类别与蓄电池放电时间要求表

放电率与电池容量关系表

■蓄电池组的配置与计算

交换机房必须配两组，站点配一组或两组(每组容量为总容量的1/2），蓄电池容量计算如下：

Q＝

I fzmax×t

K n〔1+0.008(T-25)〕

＝K保险系数×C×I fzmax K保险系数

Q：蓄电池容量（AH〕

K

保险系数

：取值范围1.2-1.67

I

fzmax

：忙时最大负荷电流〔A〕，

t：电池放电时间（H〕

T：蓄电池电解液的平均温度

K

n

：蓄电池在不同放电率时的容量系数C：蓄电池的容量计算系数

为了便于计算，可将上述公式简化为Q＝K n·I fzmax

K、C与t的关系表

蓄电池只数：N放≥(U min+△U max)/U df

U

min：

通信设备端子上允许的最低电压（V〕

△U

max：

直流放电回路全程最大电压降〔V〕

U

df

：单只电池放电的终止电压

电池最大充电电流值为电池充电的允许值，即限流值I

充电

：

I

充电

≤KQ

充电系数K取为0.2，对停电频率较高的交流供电可取0.25。

Q为一组电池的容量。

交流配电屏容量计算

若站点配置交流配电屏的话，需要给出交流配电屏的容量，规则是按终期负荷容量选择。

I c≥

P max×1000

3×380×COS

≈1.9P max

I

C

：交流配电屏的额定电流（A）

P

max

：交流负荷的最大功率（KW）

COSφ：功率因素，一般取0.8

整流器的电流计算

额定输出电流：I f =I fzmax +I B

I fzmax：忙时最大负荷电流(A)

I B：浮充时，蓄电池补充电流(A)（请向蓄电池供应商咨询〕额定输出电压为蓄电池组浮充电压（一般为52.8V±05V)

整流器应采用转换效率高的高频开关电源，并具有：高、低压切换电路、限流保护电路、告警功能、模块电源均流输出装置。

逆变器的输入电流计算

站点逆变器需要给出实际应用所需要的输出功率，其输入电流可以根据下面的公式得到。

η

⨯U P

I ＝

I ：逆变器输入电流 P ：逆变器输出功率 U ：逆变器输入电压，－48V η：逆变器的效率，取80％ 电力电缆的设计

电缆的设计一般在中标后详细勘察中进行，本节提供各种电缆的计算方式，供我方工程师进行核算。

直流电缆

母线的设计应满足年限，一般按终期容量设计截面，直流电源线截面积的计算如下：

S=

I×L K×△U

S ：导线截面积（mm 2〕

△U ：导线允许压降〔V 〕（回路） I ：导线负荷电流〔A 〕 L ：导线回路长度（m 〕 K ：导线的导电率〔m/欧*mm 2〕

交流配电屏至三相整流器交流电缆截面积 第一步：φ

ηCOS 3803Umax Ic Iz ⨯⨯⨯＝

Iz ：整流器每根交流输入线上电流（A 〕 I C ：整流器输出额定电流〔A 〕

U max ：整流器输出直流最大电压〔V 〕 η：整流器的效率 COS φ：功率因素

第二步：相线截面积S 相=I Z /2.5（mm 2〕 （注：2.5为经济电流密度，单位A/ mm 2 ） 第三步：零线截面积S 零=1.7×S 相 变压器到交流配电屏交流线截面积 第一步：380

31000P Ip ⨯⨯＝

I P ：变压器每相输出线电流（A ）

P ：功率（KV*A ）（一般按变压器容量计算） 第二、三步同上

油机发电机到交流配电屏的交流线截面积 第一步：φ

COS 38031000P In ⨯⨯⨯＝

I N ：交流发电机每相输出线电流（A ） p ：交流发电机输出功率（KW ） COS φ：交流发电机功率因素 第二、三步同上 220V 电源线截面积

第一步： I m ＝P/220 〔P 为设备最大功率 〕 第二步：电源线面积S ＝I m / J i (mm 2) I m 为最大负荷电流