核心层220kV变电站通信电源系统设计的关键步骤及计算方法

1000Ah/48V 蓄电池组可满足 8h 放电需求遥
4 高频开关电源配置分析
在双电源设备实际供电过程中袁电压较高的电源袁总是承
担大部分负载袁 由于高频开关电源的输出电压总是比蓄电池
输出电压高袁因此在单套高频开关电源故障时袁双电源供电的
通信设备实际上是由另外一套高频开关电源进行单独供电袁
故障电源的通信蓄电池仅给少数的单电源设备供电袁 仅在失
渊3冤变电站发生全站停电袁2 套通信蓄电池能满足 8 小时 供电需求袁同时在市电恢复之后袁单套高频开关电源能在恢复 供电的同时袁对蓄电池进行充电遥
相关原理如图 1 所示遥
图1
2 变电站通信电源容量分析
220kV 变电站作为骨干变电站袁 在通信系统中一般属于 汇聚层站点袁起到承上启下的关键作用袁其机房内通信设备典 型配置一般包括地区传输网设备尧接入网设备尧调度数据网设 备尧综合数据网设备尧配电数据网设备尧语音系统软交换设备尧 继电保护接口转换设备尧 通信电源设备以及相应的电源监控 设备遥 对于核心层的 220kV 站点袁另外还配有 OTN 设备以及 调度数据网汇聚层设备遥 相应的负荷需求如表 1 所示遥
3 蓄电池配置分析
根据蓄电池的容量计算公式院
Q逸
K伊I伊T 浊伊[1+琢伊渊t-25冤]
渊1冤
其中院Q-蓄电池容量渊Ah冤曰I-负载电流渊A冤曰K-安全系数袁
取 1.25 值曰T-放电小时数渊h冤袁变电站取 8h曰琢-电池温度系数
渊1/益冤袁渊取 0.008冤曰t-蓄电池所在地最低环境温度渊益冤袁无取
2200
1
汇聚交换机
500
1
交换机
200
1
协议处理器
50
1
电池采集单元
20
2
录音主机
50
1
显示器
50
1
转换装置
20
4
17
总功率渊W冤 500 500 200 500 100 1000 1000 200 100 2200 500 200 50 40 50 50 80 7190
总电流渊A冤 10 10 4 10 2 21 21 4 2 46 10 4 1 1 1 1 2 150
1 变电站通信电源系统原理
变电站通信电源设备包括交流配电输入尧高频开关电源尧 直流配电屏以及蓄电池组袁对于 220kV 变电站的通信电源袁应 满足以下原则院
渊1冤按 2 套相互独立的-48V 通信电源进行配置袁即 2 套 高频开关电源尧2 套直流配电屏及 2 组通信蓄电池遥
渊2冤单套发生故障时袁另一套电源容量能满足全部通信设 备负荷遥
【关键词】变电站；通信；直流；电源
【中图分类号】TM63
【文献标识码】A
【文章编号】1006-4222（2019）08-0320-02
引言
电源系统设计是变电站通信设计中不可缺少的一部分袁 根据输出电流类型袁可为交流系统和直流系统袁交流系统主要 应用在调度端服务器房袁 而通信直流系统则应用在更广泛的 通信机房袁包括配电站机房尧变电站通信机房以及调度端通信 设备机房袁 本文章将详细论述核心层 220kV 变电站通信电源 系统设计的关键步骤及计算方法遥
暖设备按 5益计算曰浊-放电容量系数袁按 8h 考虑袁取 0.94 值遥
免维护阀控式密封铅酸蓄电池放电特性如表 2 所示遥
结合上一节可知负载电流 I=150A袁根据公式渊1冤计算可
得 Q 逸1887Ah曰 由 于 通 信 蓄 电 池 组 一 般 有 300Ah尧500Ah尧
800Ah尧1000Ah尧1200Ah 等 常 用 容 量 标 称 值 袁 即 配 置 2 组
供电类型 双路-48VDC 单路-48VDC
表 2 蓄电池放电容量系数
放电小时数渊h冤
0.5
0.5
2019 年 8 月
电力讯息 321
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
类别 传输网设备 接入网设备 综合数据网
调度数据网
OTN 设备 配网汇聚设备
软交换设备 电源监控设备
录音系统 继保接口转换设备
总额
表 1 核心层 220kV 变电站通信设备负荷表
去双路市电供电时袁2 套蓄电池才会相继启用遥 而在市电恢复
供电的时候袁 首先恢复供电的高频开关电源会承担所有负载
的同时向蓄电池以 0.1C10 电流进行充电袁 在 2 路市电恢复供 电之后袁2 套高频开关电源共同承担负载遥
根据以上分析袁设单套高频开关电源整流容量为 I 单袁2 组 1000Ah 蓄电池 10h 充电电流为 I10袁则要求 I 单逸I 负载+I10袁其中 I10=100A袁I 负载=148A袁计算得 I 单逸248A袁即单套高频开关电源 配置 5伊50A 整流模块袁可满足使用需求袁考虑 N-1袁建议配置
320 电力讯息
核心层 220kV 变电站通信电源系统 设计的关键步骤及计算方法
陈晓楷（佛山电力设计院有限公司，广东 佛山 528200）
2019 年 8 月
【摘 要】通信电源系统是变电站通信系统设计的关键部分，本文将结合实际需求，从通信电源系统原理、设计关键步骤及计算方法，详细论述
核心层 220kV 变电站通信电源系统的设计过程。
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屏取电即可袁要求取自 2 路来自不同母线的三相交流 380V 电
源遥 设交 流输入为 I 交流袁 则 I 交 流 逸300A/0.9 伊48V/220V/3 = 24.24A渊其中 0.9 为整流模块转换效率冤袁考虑交流供电级差及
三相不平衡因素袁 建议 2 套高频开关电源各取 1 路三相 63A
空开即可满足容量要求遥
设备名称
额定功率渊W冤 数量渊套冤
地区传输 A 网 STM-16 设备
500
1
地区传输 B 网 STM-16 设备
500
1
PCM 设备
200
1
汇聚层交换机
500
1
接入层交换机
100
1
A 平面汇聚路由器
1000
1
B 平面汇聚路由器
1000
1
A 平面接入路由器
200
1
A 平面接入交换机
100
1
省 OTN 设备
一套容量为 300A渊6伊50A冤的高频开关电源遥 由于设备较多袁
300A 高频开关电源屏已无法安装足量的直流输出空开袁还需
要另外配置 2 套总容量不低于 200A 的直流配电屏才能满足
通信设备取电需求遥
5 交流电源配置分析
考虑到站内通信设备已实现全部直流-48V 供电袁无须再
配置交流配电屏袁2 套高频开关电源仅需要由站内市电配电