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1、,基站通信电源原理及日常维护授课人：移动运维部 王永华联系电话:15607181680,二九年五月,基站电源维护,第二节 基站电源组成,第三节 开关电源原理及日常维护,第一节 湖北基站动力现状,第四节 蓄电池原理及日常维护,第一节 基站动力现状,全省共有宏站11177个，微蜂窝612个，直放站1181个；宏站中室内站8910个，占比80，室外一体化站2267个，占比20,第一节 基站动力现状基站平面图,第一节 基站动力现状开关电源情况,主流厂家：艾默生、中兴、中达、易达，占比83，运行较好；二类厂家：动力源、博西、洲际共976套，占比12，运行一般；三类厂家：亚奥、托普、佛山、通力环、珠江 共
2、423套，占比5 故障率高，无维保。,第一节 基站动力现状,按生产厂家统计：普天、银泰占比最大，均在20左右光宇、圣阳、华日次之，各在10左右双登，华达及其他电池占比总共25,第一节 基站动力现状存在的主要隐患,1、分公司普遍无专职基站动力维护管理人员，部分分公司动力专业无正式员工，不能对基站电源和代维单位进行有效管理；2、对基站电池维护认识不足，日常维护停留在清洁卫生方面；3、新建工程开关电源参数无人设置，普遍存在开站后使用出厂默认值，无法对电池充电进行管理；4、室外一体化基站比例太高，风化、高温、防盗均无法有效解决，特别是其所配12V电池经过夏天高温后容量急剧下降；5、尤其是部分室外站使用
3、UPS供电，UPS自身故障率高，电池为12V，安全性得不到保证；6、全省电源电池厂家过多，维护管理困难。,第一节 基站动力现状存在的主要隐患,7、部分基站二次下电接线错误，普遍存在一、二次下电值设置偏低，不能对电池实施有效保护；8、动力环境监控建设问题：室外站监控建设时没有安排（部分分公司不会实施）室内站监控实施不及时，较多站没建直流低压告警；9、市电引入问题，外电引入使用民用电，部分郊区和山区基站接火点距基站太远，供电电压低；10、部分高山站发电线路没能引到山下，停电后发电困难；11、部分电池自身批量质量问题，没到使用寿命，但电池容量已不足，反映较强烈的为荆门，黄冈，孝感，江汉，十堰等地市；
4、12、基站日常维护作业计划执行不力。,基站电源维护,第二节 基站基础电源组成,第三节 开关电源原理及日常维护,第一节 湖北基站动力现状,第四节 蓄电池原理及日常维护,第二节 基站电源组成,基站电源配置均为一体化组合开关电源架，配12组电池，电源系统作用就是为主设备提供不间断供电,第二节 电源外观,附图为艾默生在湖北联通基站使用的电源外观。机柜中部为整流模块和监控单元，中部右上角为监控单元。基站电源种类繁多，但结构大同小异，必须包括交流配电、直流配电、整流模块、监控单元四大部分。,第二节 电源外观中兴基站电源,整流机柜门,直流防雷盒,整流机柜,直流配电单元,监控单元,整流模块,预留空间,（可根据
5、配置需要，加入嵌入式逆变器、UPS及其他19英寸机架式产品。）,资料夹,交流配电（整流器空开及交流变送器等）,交流配电（输入总空开及C/D防雷器等）,第二节 模块外观,第二节 电池外观,第二节 电池外观,基站电源维护,第二节 基站基础电源组成,第三节 开关电源原理及日常维护,第一节 湖北基站动力现状,第四节 蓄电池原理及日常维护,第三节 开关电源原理,第三节 整流器内部框图,第三节 全桥整流电路,第三节 交流配电单元,第三节 交流配电单元,交流配电通常由以下几个部分组成：1、交流接入电路：交流接入一般通过空气开关，交流接入开关的容量即为交流配电屏的容量。2、整流器交流输入开关：交流配电单元分别
6、为系统的每一个整流器提供一路交流输入，开关容量根据整流器容量确定。3、交流切换机构：有自动切换机构和手动切换机构。自动切换机构由机械电子双重互锁的接触器或ATS组成。 4、交流采样电路：由变压器和整流器件组成的电路板，将交流电压、电流和频率等转换成监控电路可以处理的电信号。5、交流切换控制电路：完成两路交流自动切换、过欠压保护、告警等功能。6、交流监控电路：集散式监控中专门处理交流配电各种信息的微处理器电路，可以完成信号检测、处理、告警、显示以及与监控模块通信等功能。7、C级与D级防雷器。,第三节 监控单元概述,监控模块的主要功能 监控模块是高频开关电源系统中的智能装置，对开关电源系统的运行进
7、行统一的管理。该模块通过内部通信接口，根据预定的工作程序，对开关整流模块、交、直流配电屏及电池的运行状态进行实时监视、控制和管理。一套开关电源系统有一个监控模块，可同时监控多个高频开关整流模块和配电装置。 另外，通过RS232485外部接口纳入上一级监控管理系统，发送并接收相应的信息，执行监控系统的命令；同时，还具有完成对各种参数及运行信息的存储，由维护人员在现场进行运行参数的调整，将系统的运行状态与参数进行实时的显示等功能。,第三节 监控单元面板及框图,第三节 监控单元功能,监控模块的主要功能 （1）显示功能 监控模块可在其液晶显示屏上分屏显示系统各种运行信息，如交流输入电压、直流输出电压/
8、电流，电池的均/浮充状态等。 （2）参数设置 可通过键盘和显示屏输入、修改电源系统的工作参数。这些参数将在以后电源系统的运行过程中，影响整个系统的工作，所以设置参数时，必须确保输入的参数值与实际情况一致，否则监控模块不能正确地监控电源系统。 （3）控制功能 监控模块根据系统的运行状态，对被监控对象发出相应的动作指令， 主要包括： 1.改变整流模块的限流点； 2.控制整流模块的开/关机状态和均/浮充状态； 3.电池欠压保护等。,第三节 监控单元功能,监控模块的主要功能 4）告警功能 监控模块可以根据采集到的数据，对系统交直流配电开关量、模拟量、电池运行状态进行监控，并综合相关信息处理进一步的告警
9、。 5）历史记录 监控模块将电源系统运行过程中的一些重要状态和数据，根据时间或其它条件存储起来，以备查询。监控模块可提供五条的历史告警信息，每一条信息都包括告警类型、起始时间和结束时间，并保证掉电后不会消失。用户随时可以在液晶显示屏上浏览。 6）电池管理功能 监控模块可根据用户设定的数据（如充电限流值、均/浮充转换电流值、二次下电电压值和电池保护电压值等）调整电池的充电方式、充电电流，并实施各种保护措施（如充电限流、浮充温度补偿、二次下电和电池保护等）。,第三节 直流配电,直流配电的技术要求 直流配电屏位于整流器与通信负载之间，主要用于整流器、蓄电池组的接入和直流负荷的分配。其主要技术要求如下
10、： (1)同一种电压同型号的直流配电屏应能并联使用。 (2)可接入两组蓄电池。 (3)负荷分路及容量可根据系统实际需要确定。 (4)在低阻配电系统中，直流屏带额定负荷时，屏内放电回路电压 降500mV。 (5)具有过压、欠压、过流保护和低电压告警功能。 (6)对于蓄电池充放电回路以及主要输出分路应能够进行监测。 (7)基站开关电源直流配电应具有一次下电和二次下电功能。,第三节 直流配电,直流配电原理图 图 直流配电单元工作原理图（讲解二次下电原理）,第三节 没配置二次下电的直流配电外观,本图中没有配置二次下电，只有电池保护，若要增加二次下电功能，需要在哪加接触器？,第三节 易达开关电源-直流配
11、电单元,电池接入负极一次下电负载(交换和BTS),LVBD二次下电接触器,LVLD一次下电接触器中兴二次下电较特殊：下电控制装置在机柜内，可手动控制。下电控制装置包括一次下电控制开关LLVD1 和二次下电控制开关LLVD2。取下该装置的防护盖后，可看到这些开关。二次下电负载(传输)直流防雷器,【操作说明】1. 将一次下电控制开关中的自动/手动开关拨向“自动”，允许系统进行一次下电自动控制。此时，该开关组中的断开/接通开关不起作用。2. 将二次下电控制开关中的自动/手动开关拨向“自动”，允许系统进行二次下电自动控制。此时，该开关组中的断开/接通开关不起作用。3 .一次下电负载路数及容量一般大于二
12、次下电负载路数容量。,中兴开关电源二次下电描述,中兴开关电源二次下电描述,第三节 开关电源设置原则及建议,1、电源设置必须与基站现场情况一致，不得使用出厂默认值； 2、电源设置重点在电池管理、电源模块数量正确（部分厂家自适应系 统不用设置模块数量） 3、开关电源一二次下电设置值：对于2.5G传输站和传输链路上下挂较多站点的基站，以保证传输供电为重点，宜将一次下电值设为46V，二次下电值设为43.2（44）V； 4、普通基站一次下电值建议设为45.6V、二次下电值设为44.4V； 5、端站（不用对传输做保护的站）宜将一、二次下电均设置为44V； 6、直流低压告警值：传输节点站、重要站点、高山站的
13、直流电压低告警值宜设为48V，普通基站设为47V； 7、普通站：充电限流值：0.1-0.15C10，定时均充时间36个月， 停电频繁站：均充限流值增加为0.15-0.2C10，加快电池充电；定 时均充时间12个月；,第三节 艾默生开关电源设置及检查,V1.2版本以前用户级密码为123456，工程师级密码为654321。V1.2版本以后用户级密码为1，工程师级密码为2。管理员级密码均为640275（谨慎使用）。上级密码可重置下级密码。所有密码均可由管理员修改。首次输入密码后2分钟内重新进入不必再输入密码。,第三节 艾默生开关电源设置及检查密码,中兴监控单元 外观,中兴监控单元 面板及按键,中兴监
14、控单元 参数设置,第三节 开关电源设置易达基站电源,系统名称 PRS3000 48V/300A 电源系统名称定义如下： PRS: 电源系统; 3000: 整流模块输出功率3000W。 48V: 额定输出电压，-48Vdc 系统； 300A: 该系列电源系统额定输出电流（终期容量）,第三节 开关电源设置易达电源监控单元,前面板按键 按 键从状态模式转换为菜单模式。 按 或 键上下翻屏，并查找菜单选项（功能或者参数）。 按 键选择功能。,LED指示灯Smartpack监控模块具备下列指示灯：电源（绿色）指示电源状态：开或关告警（红色）指示报警状态（主要警报）警告（黄色）指示异常状态（次要警报）,第
15、三节 开关电源设置易达电源监控操作,用户选项 进入菜单模式之后，用户即进入了用户选项。浏览显示菜单方法与步骤： 进入“菜单模式”按 键从状态模式 转至菜单模式。 按“下翻键”，转至菜单选项按 键在同级菜单向下翻屏，并查找出所需要的菜单选项（功能或者参数）。 选择菜单选项按 键选择所显示的菜单选项或者参数。 按“上翻键”，转至菜单选项或者级别按 键在上一级菜单中向上翻屏，并跳至上一级菜单。,第三节 开关电源设置易达电源监控操作,维护选项用户进入菜单模式之后，即进入用户选项。之后，用户可能使用下翻键，进入受密码保护的维护选项。维护选项的密码在出厂设置为（0003）。浏览显示菜单方法与步骤：进入“菜
16、单模式”按 键从状态模式转至菜单模式。按“下翻键”，转至菜单选项按 键在同级菜单向下翻屏，并查找所需要的菜单选项（功能或者参数）。选择菜单选项按 键选择所显示的菜单选项或者参数按“上翻键”，转至菜单选项或者级别按 键在上一级菜单中向上翻屏，并跳至上一级菜单。,第三节 开关电源设置易达电源监控操作,第三节 开关电源设置直流低压告警设置及接线,1、艾默生电源交流停电关联1号继电器，直流欠压关联2号继电器 建议使用默认关联继电器，将直流欠压值按要求设置，将干信号接入BTS外部告警即可;2、中兴电源 交流停电关联1号继电器，直流欠压关联2号继电器 建议使用默认关联继电器，将干信号接入BTS外部告警即可
17、；3、其他电源大同小异，一般都有交流停电告警和直流低压告警，有条件的公司尽量将直流低压告警接到网管中心，作为停电后 发电的触发条件。,基站电源维护,第二节 基站电源组成,第三节 开关电源原理及日常维护,第一节 湖北基站动力现状,第四节 蓄电池原理及日常维护,第四节 蓄电池作用, 荷电待用。 蓄电池在通信电源中用于直流供电系统与交流不停电系统(UPS)，蓄电池在系统中的作用主要作为储能设备，当外部交流供电突然中断时，蓄电池担负起对全部负载供电的任务。在直流供电系统中，蓄电池可提供1-20h或更长时间的不停电供电；在交流不停电系统(UPS)中，蓄电池可提供0.5-4h的不停电供电，以维持正常的通信
18、。 平滑滤波。 在直流供电系统中，整流器的输出电压仍存在着纹波及多种谐波电压，由于蓄电池对低频谐波电流呈现极小内阻，仅为数十毫欧，而与之关联的负载内阻远大于电池内阻。所以蓄电池对整流器输出纹波电压具有旁路功能，即平滑滤波作用，能改善整流器的供电质量。,第四节 蓄电池,蓄电池的基本概念 （1）充电与放电 充电是指蓄电池从其它直流电源中获得电能的过程。充电容量指对蓄电池充入的电量，以Ah计算。 过充电是指对已充足的蓄电池继续充电，有强烈析气反应。 放电是指蓄电池供给外电路负载电流的过程。此时由化学能转变为电能。放电容量指蓄电池放出的电量，以Ah计算。 深放电是指放出额定容量的80%以上的放电。 浅
19、放电是指放出额定容量的25%以下的放电。 过放电是指低于规定终止电压的放电。,第四节 蓄电池,蓄电池的容量 蓄电池的容量是指蓄电池储存电量的数量，通常以充足电后的蓄电池放电到规定终了电压时所能供应的电量。当蓄电池采用一定电流连续放电，电池容量C（单位：安时）用下式计算： 式中，I放为放电电流（A），t放为放电时间（h）。 当放电电流随时间变化时， 单位重量或单位体积的容量（Ah）称为比容量，单位为Ah/kg或Ah/L。,第四节 蓄电池,电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅 (PbO2)，负极是绒状铅 (Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸 (H2S04)起化学作用的结果也不同。在未接
20、通负载时，由于化学作用使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图5.2所示，两极间就产生了一定的电位差。,铅蓄电池电动势的产生过程,第四节 蓄电池,放电过程的化学反应 当外电路接上负载 (比如灯泡)后，铅蓄电池在正、负极板间电位差 (电动势)的作用下，电流I从正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的电子经负载进入正极，如图5.3所示。同时在蓄电池内部产生化学反应:,铅蓄电池在放电时的化学反应,正极 硫酸 负极 正极 水 负极 PbO22H2SO4Pb PbSO42H2OPbSO4,第四节 蓄电池放电,正极 硫酸 负极 正极 水 负极 PbO22H2SO4Pb PbSO42H2OPbSO4
21、 从放电方程式来看，放电过程中，蓄电池内阻将越来越大。 Pb、PbO2、PbSO4三者体积比如下： Pb: PbO2: PbSO4=18:26:49=1:1.44:2.72 放电过程中极板由于体积增大而膨胀，深度放电可使极板损坏。,第四节 蓄电池充电,充电过程的化学反应 充电是放电过程的逆过程，如下图。(a)充电时的化学反应(b)充电时的情况铅蓄电池在充电时的化学反应,(a)充电时的化学反应,(b)充电时的情况,第四节 蓄电池充电反应式,于是,充电时总的化学反应式为: 正极 水 负极 正极 硫酸 负极 PbSO42H2OPbSO4PbO22H2SO4Pb 从充电反应式看出，当蓄电池充电后，两极
22、上原来被消耗的活性物质复原了，同时电解液中的硫酸成分增加，水分减少。,充电,第四节 蓄电池,阀控式铅酸蓄电池的充电特性 充电特性图,第四节 蓄电池容量影响, 放电率的影响 从阀控式密封铅酸蓄电池的放电特性曲线可知，放电率低于正常放电率时，可得较大的容量;反之，容量则变小。铅酸蓄电池因放电率引起的放电变化如图5.11所示。 温度和放电速率对电池放出容量的影响,第四节 蓄电池容量影响,终止电压的影响 电池的容量与端电压降低的快慢有密切关系。放电过程中，若能做到浓度极化小，端电压降低很慢，电池容量会相应提高。 终止电压是按实际需要确定的。小电流放电时，终止电压高些;大电流放电，终止电压低些。因为小电
23、流放电极化作用小，容易形成硫酸铅结晶，充电时不易恢复成原来有效物质，故而终止电压规定高些。大电流放电时，扩散速度跟不上，端电压降低很快，容量发挥不出来，因此终止电压定得低些。 从湖北联通实际配置来看，放电电流一般都小于0.1C10，较多基站停电后等基站退服才去发电，且二次下电设置值很低（43.2V），基站过放电严重，对电池造成巨大伤害，需要极力避免！,第四节不同放电率的蓄电池放电容量和电流,放电率 额定容量的% 额定容量的电流% 终止电压10小时率 100% 10% 1.8V09小时率 97.4% 10.8%08小时率 94.4% 11.4%07小时率 93% 12.4%06小时率 91.7%
24、 13.3%05小时率 87.6% 14.6%04小时率 80% 20%03小时率 75% 25% 1.8V02小时率 61.1% 30.55%01小时率 55% 51.4% 1.75V0.5小时率 45% 70% 1.7V,第四节 蓄电池寿命影响,1、充电电压对蓄电池使寿命的影响 浮充电压过低时，电池长期处于欠充，极板深处的活性物质不能参与化学反应，因而在活性物质与板栅之间形成高电阻层，电池的内阻增大，容量下降。 浮充电压过高时，一方面，电池将长期处于过充电状态，电池内产生的气体量增加，安全阀经常开阀，电解液中的水分损失。通常，水分损失15%，电池的容量就减小15%。另一方面，充电电流的增大
25、，极板腐蚀速度加快，蓄电池的寿命相对缩短。2、放电深度对蓄电池寿命的影响 循环寿命与电池每次放电的深度有密切关系，放电深度为30时，充放电循环次数可达1200次；放电深度为100时，循环寿命仅有200次。因此，应当尽量避免电池深度放电,第四节 蓄电池寿命影响,环境温度对蓄电池寿命的影响 浮充寿命与环境温度的关系,第四节 日常维护容量重量对应表,安装使用初期的维护工作：及时安装投入使用，避免长期贮存和人为故障； 连接可靠，不得出现虚接，压降过大等问题，记录开路电压 ；开通时需均充补充电，以弥补运输和贮存周期带来的容量损失 ；首次容量检查应认真做好，测出实际容量值， 放电参数尽可能靠近10小时率，
26、并保证结束后完全充满 ；容量检查时，同时检查端子压降、单体温度、排气阀是否可靠、电池是否反极；设定好和蓄电池相关的开关电源参数，做好详细维护记录。,第四节 日常维护开通,日常维护工作：需要加强日常巡检检测力度，发现落后电池并予以更换； 若机房温度长期得不到保证，应适当修正浮充电压；应尽量避免电池过放电，过放电后应及时均充 ；每次油机发电完成后应进行手动均充，防止蓄电池充电不足而造成损坏（油机充电一般情况下都不能将电池完全充饱） ；应保持机房卫生清洁，保持蓄电池表面清洁，机房内无可燃杂物；每半年对所有连接螺钉和连接条拧紧。,第四节 日常维护,目前湖北联通对电池的维护停留在清洁方面，必须改变这种维
27、护模式， 实施在线放电；艾默生、中兴、易达电源均支持在线放电功能；需在监控单元中启动电池测试功能，实施撒网收网模式进行电池放电；艾默生电池测试后需要专用软件在监控单元232口读取；（拷贝即可）易达电源和中兴电源可以直接在监控单元读取历史数据；测试电源应设置好直流低压告警值并上传网管中心，直流低压告警设置值建议低于测试值0.2V，一旦发现低压告警需要奔赴基站处理；一、二次下电值的设置，测试时均应设置在测试值之下；测试完毕需对电池均充并恢复各项参数，参数设置人员需精通开关电源。,第四节 日常维护电池检测放电,1、进主菜单参数设置进入如下界面选电池参数，设置电池管理为手动，设置好电池测试参数。,第四
28、节 日常维护艾默生电源启动电池测试,2、设置完毕回主菜单控制输出输入密码启动按右键到“测试”回车确认。,第四节 日常维护艾默生电源测试参数解释,第四节 日常维护中兴放电测试设置及控制,1、主菜单控制系统参数设置界面电池参数设置，设置好测试参数。,2、主菜单控制操作维护管理界面设置均充/浮充/测试按或键 选择测试，设置成功即开始放电。 其他电源大同小异，测试前需要仔细阅读说明书,第四节 日常维护中兴电池放电记录查阅,第四节 日常维护10小时放电率电压对应表,采用10小时放电率放电后，若测试电压值与表格中标准值相差较大，则表示电池性能发生变化，对发现的落后电池应进行更换。实际放电情况为以BTS作为负载放电，为恒功率放电形式参考本表作适当修改。,谢谢大家！,
