基站电源系统及原理
通信基站电源系统知识要领 (2)
2.1 通信电源-通信系统的“心脏”
2、通信电源系统概述
2.1 通信电源-通信系统的“心脏”
3、通信电源系统工作原理
正常状态 市电正常，开关电源 整流模块和蓄电池组 并联浮充供电。
停电状态 市电停电，发电机未 启动，由蓄电池向负 载供电
恢复状态 市电恢复，开关电源 整流模块向负载供电 同时给蓄电池组充电
5、开关电源-整流模块
主要功能：检测、告警/保护、通讯；电池自 动管理。 电池管理： ➢ 及时地、用合适的电压、电流给电池充电 ➢ 监测电池放电，避免电池过放电 ➢ 电池保护、电池测试
作用：将交流电转变为稳定的直流电 组成：整流模块、散热风扇、背板模块。 整流模块特点：具有交流输入过压、交流输入欠 压、直流输出过压、直流输出限流与短路保护、 散热器过温关机等保护功能
目录
CONTENTS
1
通信基站电源设备运行现状及问题
2
通信基站电源系统概述
3
通信基站主要电源设备知识要领
4
实操训练
3.1 交流供电系统知识要领
1、交流供电系统概述
A相 B相 C相 零线（N）
380V 380V
380V
220V
交流工作接地
220V
220V
U线：火线与火线之间的电压。我国线电压为380V，50Hz。 U相：火线与零线之间的电压。我国相电压为220V，50Hz。
➢ 蓄电池的均衡充电（均充）：是指蓄电池在放电后或长时间未放电的情况下，电池容量不足，为 了尽快恢复其容量而采用相对较高的恒定电压和电流对其进行快速充电的过程，一般均充电压值 设为56.4V（2V单体为2.35V），电流值设为0.1C10。
➢ 蓄电池的浮动充电（浮充）：是指蓄电池在充满电后，为了平衡由于电池自放电造成的容量损耗 ，对蓄电池进行的一种连续地、长时间的相对较低的恒电压充电。一般浮充电压值设为53.5~54V （2V单体为2.25V）。
基站电源系统原理及查勘要点
目录
直流远供相关技术原理及应用
1
基站电源系统原理及相关知识
2
3
基站电源查勘要点及注意事项
市电
开关电源
空调
照明及其它
油机电
交 流 配 电 箱
市 电 油 机 电 转 换 接 口
S P D
基站交流供电系统组成:
（直供电或转供电）
（移动油机）
基站电源系统原理及相关知识
基站直流供电系统组成:
基站电源系统原理及相关知识
基站电源部分进行2级防雷：配电箱和开关电源 基站设置两级防雷，交流配电箱内安装一级防雷，开关电源内设置二级防雷
一级防雷
二级防雷
直流配电
整流模块
整流模块
整流模块
整流模块
整流模块
交流配电
1）、基站开关电源容量考虑到基站内远期负荷增加的需要，开关电源满架容量一般选择600A。 2）、开关电源需要配置二次下电功能： 二次下电为传输设备使用， 一次下电为其它设备使用。 a）市电停电，蓄电池放电到一定电压时（一般设在46V）将所带的一次下电分路的负载（BTS、数据等设备）断开，保证传输持续供电，维持SDH环路工作。 b）为避免小电流深放电危及电池，在电池放电终了时切断传输或电池。
典型基站系统数量（套）
2
4
6
通信设备总功率（kW）注1
2.5
5
7.5
市电容量需求（kW）注2
6～9
12～18
21～28
自建变压器容量（kVA）注3
10～15
15～25
25～35
基站电源系统原理及相关知识
市电引入线缆及空开选型对照表
主设备功率（KW)（220V单相）
基站电源系统介绍
基站电源系统（详）一基站供电系统结构基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。
交流供电系统:由一路市电电源、一路移动油机电源、浪涌保护器、交流配电箱(具备市电油机转换功能)组成。
直流供电系统:由高频开关组合电源(含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元)、两组(或一组)蓄电池组组成。
交流供电系统运行方式:(1)市电正常时,由市电供电;(2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电;(4)市电恢复后,由市电供电。
直流供电系统的运行方式:在线恒压充电的全浮充供电方式。
(1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量);(2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电;(3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。
蓄电池组既为备用电源,又可以吸收高频纹波电流。
二基站电源系统实物布局基站内电源相关设备主要有：交流配电箱、浪涌保护器、室内地线排、高频开关组合电源、蓄电池组。
三交流供电部分3.1 交流供电系统分为两种型式1. TN型：系统中，电源端有一点与地直接连接，电气装置的外露可导电部分与电源端接地点用保护线直接连接；又可分为：TN-C、TN－S、TN-C-S三种。
2.TT型：在此系统中，电源端有一点与地直接连接，负荷侧电气装置外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
移动基站中常用TT型式供电3.2 对市电的要求新建基站要求引入一路三类以上（年停电次数≤54，每次停电时长≤8小时）的市电电源。
乡镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW（自建变压器的基站，变压器容量建议按照20KVA选定）；一般市区、城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW；特大城市密集市区基站，交流市电引入容量建议为25 kW～30kW；基站内电源电缆应采用铜芯非延燃聚氯乙稀绝缘及护套软电缆。
5G基站电源理论知识交流
交流供电系统
工程举例：
某机房新增无线设备1.5KW ；传输设备按400W预估，新增3P空调1台，1套48V直流电源系统，配置1组
500AH蓄电池；问引入市电容量需多大，相关线缆及交流配电引入空开大小如何配置。
市电引入容量计算： 1、交流功率=2205+500=2705W 2、直流功率=15000+400+2820=18220W 总功率=2705+18220=20925W 3、在配置市电容量时，考虑基站类负载的功率因数，一般按0.9考虑。 所以基站的引入容量：I=20925/(3*220*0.9)=35A。 4、引入空开的配置原则一般按配置负载的1.2-1.5倍配置，所以：空开大小区间约在42-53A。 5、基站引入线缆配置查线径与电流关系表，线径选择电力电缆-ZA（铜芯）-RVV-0.6/1KV（耐压范围）-3×16mm2+1×10mm2（限流60A）
5G基站电源系统知识交流
无线小组 XX
2020年6月
一 基站电源系统 二 交流供电系统 三 直流供电系统
基站电源系统组成
基站供电系统主要分为交流供电系统，直流供电系统和响应的接地系统组成。
一 基站电源系统 二 交流供电系统 三 直流供电系统
交流供电系统
交流供电分类：
1、按电压等级分类 10KV方式，及通常情况下所说的高压供电 380V供电，基站机房最主要的供电方式 220V方式 2、按供电制式分类： 三相供电，一般有三相四线制供电方式和三相五线制供电方式，基站用电一般采用三相四线制供电方式。 单相供电 3、按产权分类 直供电方式，通过电业部门直接管辖的方式接入（报装电） 转供电方式，从业主或者供电企业配电系统接入 4、交流供电设备类型 变压器、交流配电箱、油机、浪涌保护器（防雷器）
基站电源系统介绍
二、交流供电系统
2.1交流供电系统4个组成部分
① 交流电源 （一般为 10KV市电）
11 47 12月1日 星期一
11 47 12月1日 星期一
②变电站或 者变压器
二、交流供电系统
2.1交流供电系统4个 组成部分
③固定油机/ 移动式油机
11 47 12月1日 星期一
11 47 12月1日 星期一
一、基站电源系统的组成
1.2电源系统概括图
高压市电 变电站/变 压器
固定油机/移动 式油机
低压配 电设备/ 交流配 电设备
AC 220/380V
AC 220/380V
防雷接地系统
AC 220/380V
开关电源
DC -48V
运营商设备
蓄电池
其他新业务设备
空调、照明 其他交流电设备
目录
Chap.1 基站电源系统的组成 Chap.2 交流供电系统 Chap.3 直流供电系统 Chap.4 防雷接地系统
Tip：①-48V系统中，通常用24只2V或者4只12V的电池串联，也可以再并联 了另一组24只2V或者4只12V的电池，构成蓄电池组。
②蓄电池组中每只电池的型号、厂家必须一致，否则需要使用电池共用 管理器。
三、直流供电系统
3.1.3 蓄电池的命名规则
请说出左边蓄电池的 正确的全称？
三、直流供电系统
3.1.2 蓄电池存在的必要性
Question：为什么会有电池？
Answer：备电，蓄电池充电时将电 能转变成化学能储存起来，当需要 蓄电池放电时，将化学能转变成电 能供给基站用电设备。
三、直流供电系统
3.1.3 蓄电池的命名规则
单体电池个 数
额定容量（AH） 蓄电池型号：G----固定
通信基站电源系统设计
通信基站电源系统设计作者：巩峰峰，乔慧来源：《中国新通信》 2017年第18期一、引言通信基站电源系统以满足基站设备7×24 小时不间断供电为原则，对移动通信网络可靠运行至关重要。
随着各运营商网络共建共享，通信基站电源系统需积极推进优化设计，保证通信网络的安全。
本文对通信基站电源设计进行简要分析。
二、通信基站电源系统介绍通信基站电源系统包含外市电引入、交流供配电、直流供配电、蓄电池、直流远供、防雷接地、空调等子系统[1]。
通信基站使用市电作为主用电源，移动油机作为备用电源。
当市电正常时，由市电电源供基站用电；当市电检修或故障停电时，由移动油机供电。
市电与移动油机的转换在各站内双电源转换箱上进行。
油机未供电时，由蓄电池组放电供电。
直流配电系统应具有两级电压切断装置，第一级先切断基站负荷（优先保证传输设备用电），第二级为电池放电至终止电压时切断电池（保护电池）。
三、通信基站电源系统设计1、外市电引入。
各新建基站的外市电引入优选从公共电网引入一路380V/220V 的交流电源；如无法引入，则在满足供电质量前提下，按以下两种方案引入：①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V 的交流电源；②自建变压器，引入一路10kV 高压市电。
自建变压器优选油浸式产品，变压器容量按照基站远期规划容量配置。
不管采用何种引入方式，各基站要求至少引入一路三类或优于三类（平均月市电故障≤ 4.5 次，平均每次故障持续时间≤8h）的市电作为主用交流电源。
2、交流供配电。
各新建基站的交流供电系统优选从公共电网引入一路较可靠的380V 市电（距离较远时可采用10kV 市电引入，在基站附近新建变压器），每站一般配置1个380V/100A 或380V/63A 挂墙式交流配电箱（容量应满足基站远期需求），输出分路及容量应满足开关电源、空调、照明、插座等的需求。
各基站配置 1 个浪涌保护器SPD（可内置在配电箱内，Imax 根据基站位置和行标要求确定）。
通信基站电源知识点总结
通信基站电源知识点总结一、通信基站电源概述通信基站电源系统是通信基站设备的重要组成部分，它主要用来为基站设备提供稳定的电源供应。
通信基站电源系统的稳定性和可靠性直接影响到通信设备的正常运行和通信质量，因此通信基站电源的设计和管理至关重要。
通信基站电源系统一般包括直流电源系统和交流电源系统两种。
直流电源系统一般由直流电源设备、蓄电池和直流配电系统组成，用于为无线通信设备提供直流电源。
交流电源系统则是用于为基站设备和辅助设备提供交流电源，一般由交流供电设备、配电柜和配电线路组成。
二、通信基站电源的特点1.稳定性要求高通信基站设备对电源的稳定性要求非常高，因为任何电源波动都可能导致通信中断或通信质量下降。
因此，通信基站电源系统需要具有很高的稳定性和可靠性。
2.备用电源要求严格通信基站设备具有很高的可用性要求，因此通信基站电源系统通常需要配备备用电源，以应对突发的停电或其他电源故障。
3.远程监控和管理通信基站电源系统需要支持远程监控和管理，以便运维人员可以及时了解电源工作状态和故障信息，提高故障处理效率。
4.适应复杂环境通信基站设备一般被设置在户外，需要能够适应各种恶劣的环境条件，通信基站电源系统的设计也需要考虑到环境因素。
三、通信基站电源系统的组成1.直流电源系统直流电源系统是通信基站电源系统的核心部分，它主要由直流电源设备、蓄电池和直流配电系统组成。
直流电源设备一般采用整流器、逆变器等设备，用来将市电或发电机输出的交流电转换为稳定的直流电。
蓄电池一般用于备用电源，以应对突发停电或其他电源故障。
直流配电系统用来将直流电平衡地分配到各个通信设备中。
2.交流电源系统交流电源系统是通信基站电源系统的辅助部分，用来为基站设备和辅助设备提供交流电源。
交流电源系统一般包括交流供电设备、配电柜和配电线路。
交流供电设备用来将市电或发电机输出的交流电转换为稳定的交流电。
配电柜用来对交流电进行配电，保证各个设备能够获取到稳定的电源。
基站电源系统及常用参数设置
五、基站电源系统及常用参数设置
1、示意图：
2、参数设置：
●浮充54.0V
–补偿电池自放电损耗（平时）
●均充56.4V
–快速充电（不满）
–迫使各单体电池的特性均衡（1至3个月
●充电限流值<= 0.1~0.15C10 （单个模块额定工作电流为50A）
–C10 单组电池容量
例: C10=1000AH
=100AX10H
≠50AX20H
●一次下电设置电压：44V，二次下电设置电压：43.5V
●整流模块按功能分：带热插拔功能和不带热插拔功能两种，不带热插拔功能的更换顺序
(等电位操作)：先插交流口→打开正常后→再插直流口（原因：防止打火）
六、必须掌握的一些计算
1、功率W=电压V*电流A（交流、直流均一样）
2、过半时间=电池组总容量AH／负载总电流A／2（例：电池总容量为1000AH，负载总电流为50A，则
过半时间=1000/50/2=10小时）
3、单相汽油或柴油发电机额定功率为5000W，空调一般在2000W左右，用单相油机发电时应先将空调关
闭，否则油机会过载。
可以计算：模块50A*54V=2700W+空调2000W=4700W，油机实际输出功率一般可估算为80%即4000W左右。
4、单相油机发电时遇负载总电流超过50A应如何操作：以负载65A为例，一个模块工作只有50A，则电
池仍放电10A，发电时间长了会出现倒站或是来电切换时倒站，若开启两个模块油机无法承受，此时可以对模块进行限流如35A，再开启两个模块（两个模块应处于同一相）。
35A*2*54V=3780W，油机可以正常工作，而且尚有5A电流对电池充电。
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一、通信基站电源系统的组成
• 通信基站供电系统图
二、通信基站交流供电系统
• 基站交流供电系统组成
• 基站要求引入一路三类以上（含三类）的市电电源。乡 镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW（自建变压 器的基站，变压器容量建议按照20KVA选定），一般市区、 城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW，特大城 市密集市区基站，交流市电引入容量建议为25 kW～ 30kW。 • 基站交流供电系统由一路380V交流市电引入、防雷箱、 交流配电箱和开关电源架中的交流配电单元组成。 • 基站内所有交流用电设备：开关电源、空调、照明、插 座、铁塔的航空警示灯等供电电源，均从交流配电箱的输 出分路引接。
•直 流 配 电 箱
三、通信基站直流供电系统
• 通信基站直流配电系统运行方式
• 市电正常时，站内引入的380V交流市电电源经交流配电屏、组合开 关电源的交流配电单元、整流模块整流后变换为直流电源。该直流电源 通过组合开关电源的直流配电单元，向通信设备供电，同时对蓄电池组 浮充充电。 • 在市电故障时，开关电源整流模块自动停止工作，监控模块远程告警， 蓄电池组放电，保证通信设备的直流用电；同时，开关电源系统要监测 电池放电情况。当市电恢复时，开关电源整流模块自启动恢复工作，对 通信设备供电，并根据开关电源系统的预先设定，自动选择浮充或均充 工作方式。 •
• 交流配电箱标准配置： • 输入：100A/3P 1路(市电) • 100A/3P 1路(油机) • 输出：63A/3P 2路(开关电 源1路，预留1路) • 25A/3P 2路(空调1路， 预留1路) • 16A/1P 2路(插座) • 10A/1P 2路(照明)
二、通信基站交流供电系统
• 通信基站交流配电系统运行方式 • 交流配电箱内需配置市电/油机切换开关、 移动油机应急接口。 • 市电正常时，市电作为主用交流电源为 基站提供交流电源；市电故障时，将移动 油机运至市电故障基站，为站内设备供电。 在油机尚未启动前，通信设备由蓄电池组 供电。 •
基站电源系统
主要内容
1、通信基站电源系 统的组成 2、通信基站交流供
电系统
3、通信基站直流供 电系统
一、通信基站电源系统的组成
• 通信基站电源系统的组成 • 新建基站均配置1套交直流供电系统， 分别由1台交流配电箱/屏、1套-48V高频 开关组合电源（含交流配电单元、高频 开关整流模块、监控模块、直流配电单 元）和2组（或1组）阀控式蓄电池组组 成。 • 通信基站电源系统必须保证稳定、可 靠、安全地供电。
三、通信基站直流供电系统
•蓄Байду номын сангаас电 池
三、通信基站直流供电系统
• 直流配电箱 • 一般情况下，当高频开关电源柜内直流配电单元直流分路不够用时， 配置直流配电箱为通信设备供电。
•
为不同容量的负载分配电能，当直流供电异常时要产生告警或保护。 如熔断器断告警、电池欠压告警、电池过放电保护等。
三、通信基站直流供电系统
一、通信基站电源系统的组成
• 防雷箱接线示意图（凯文接法）
• 1、“S”至“P” 导线长度应大 于5米，否则需 加退耦电感。 • 2、“D”至“d1” 导线长度应小 于1米(Φ70软 线) 。 • 3、"D"至"d3" 导线长度应尽 量短，否则需 用较粗的导线 (软线)
二、通信基站交流供电系统
• 通信基站交流配电系统图
一、通信基站电源系统的组成
• 通信基站供电系统图
二、通信基站交流供电系统
• 基站交流供电系统组成 •
基站要求引入一路三类以上（含三类）的市电电源。 乡镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW（自建变 压器的基站，变压器容量建议按照20KVA选定），一般市 区、城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW，特 大城市密集市区基站，交流市电引入容量建议为25 kW～ 30kW。 • 基站交流供电系统由一路380V交流市电引入、防雷箱、 交流配电箱和开关电源架中的交流配电单元组成。 • 基站内所有交流用电设备：开关电源、空调、照明、插 座、铁塔的航空警示灯等供电电源，均从交流配电箱的输 出分路引接。
一、通信基站电源系统的组成
• 防雷箱接线示意图（凯文接法）
• 1、“S”至 “P”导线 长度应大 于5米，否 则需加退 耦电感。 • 2、“D”至 “d1”导线 长度应小 于1米(Φ70 软线)。
二、通信基站交流供电系统
• 通信基站交流配电系统图 • 交流配电箱标准配 置： • 输入：100A/3P 1路(市电) • 100A/3P 1路 (油机) • 输出：63A/3P 2 路(开关电源1路， 预留1路)
三、通信基站直流供电系统
• • • • • • 高 频 开 关 电 源
三、通信基站直流供电系统
• 蓄电池是直流供电系统的重要组成部分。在市电正常时，蓄电池与整 流器并联运行，用来改善整流器的供电质量，起平滑滤波作用；当市电 异常时，向负载提供直流电，是直流系统不间断供电的基础条件。 • 通信基站一般采用固定阀控密封铅酸蓄电池（GFM-XXX），这种电 池在使用中无酸雾排出，不会污染环境和腐蚀设备，可以和通信设备安 装在同一机房；维护简单；电池中无流动电解液，体积小，可立放或卧 放工作，节省占用空间。 •
三、通信基站直流供电系统
• 通信基站直流配电系统组成
• • • •
高频开关电源（AC/DC变换器） 蓄电池 直流配电箱
三、通信基站直流供电系统
•
高频开关电源一般由交流配电单元、直流配电单元、高频整流模 块和监控模块组成。完成从交流配电箱引入交流电，将交流电通过整 流模块整流为直流电后，输出到直流配电单元与负载及蓄电池连接， 为负载供电，给电池充电。同时监控模块实现对电流、电压、电池充 电状态进行监控。 • 高频开关电源的直流配电单元要求具有二次下载功能，以优先保证 蓄电池组对传输设备的供电时间及达到对电池的保护。在市电故障中 断供电时，高频开关电源停止工作，由蓄电池组放电，对基站内所有 通信设备供电。当电池放电电压达到设定的一次下载电压时，自动断 开对基站设备供电的直流分路，仅保证对传输设备和监控设备的继续 供电；当电池放电电压达到设定的终止电压时，自动断开电池供电的 直流分路，避免电池组深度放电发生损坏。