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    一次下電和二次下電究竟有哪些差別?

    2021-04-26 ryder

    所謂的一次下電、二次下電是針對開關電源(電源柜)說的。為甚么要設置二次下電電壓呢?為了保護電池包不會出現過放電現象,過放電對電池是致命的傷害,而且是不可逆的,會造成整組電池的報廢,那可都是錢呢!


    通常,把發電廠和變電所的電氣設備分為一次設備和二次設備兩大類。筆直加工,輸送、分配和使用電能的設備,稱為一次設備,這些一次設備連接起來構成一次回路;對一次設備進行監察,測量,控制,保護,調節的補助設備,稱為二次設備,其連接起來構成二次回路。簡單的說,一次下電和二次下電就是分別指對一次回路和二次回路下電。


    對應在移動通信基站里,我們也稱為一次下電和二次下電,也叫一次負載保護電壓和二次負載保護電壓。


    通俗點講,一次下電就是把除了傳輸設備外的設備供電都停了,以保證傳輸能正常工作。當市電停電,電池包開始放電,持續給基站主設備(BTS/NODEB/ENODEB)、傳輸設備等供電,基站此時仍舊正常運行。但是,當電池電壓下降到開關電源設置的一次下電電壓時,開關電源斷掉BTS/NODEB/ENODEB、數據設備等供電,基站主設備退服,只保證傳輸設備供電。


    原由緊要有兩點。


    1)傳輸設備更緊要。節點基站傳輸設備絕對不能斷開,若節點基站傳輸設備停電,將影響傳輸環網,導致大部分區域基站傳輸中斷,從而造成更嚴重的通信故障。


    2)傳輸設備電量消耗較小。BTS等基站主設備耗電較大,斷其供電后,輕載下可保證仍可以持續工作一段較長的時間,以便維護人員能夠有時間趕到,進行發電應急解決。


    一次下電后,電池包持續放電,給傳輸設備等緊要業務負載供電。當電池電壓下降到二次下電電壓時,開關電源切斷所有負載,基站全體退服。


    為甚么要設置二次下電電壓呢?為了保護電池包不會出現過放電現象,過放電對電池是致命的傷害,而且是不可逆的,會造成整組電池的報廢,那可都是錢呢!


    不過,要保護電池的一般是基站等無人機房,而核心機房由于緊要,所以一般不設下電功能。


    基站開關電源一次下電和二次下電要怎么樣配置呢?


    先來看看開關電源的工作原理。


    基站供電系統緊要由交流供電系統和直流供電系統組成。


    交流供電系統運行方式:


    (1)市電正常時,由市電供電


    (2)市電停電后,移動油機未到站時,站內通信設備由蓄電池放電供電


    (3)移動油機到站,待油機啟動后,由油機供電


    (4)市電恢復后,由市電供電。


    直流供電系統的運行方式:


    在線恒壓充電的全浮充供電方式。


    (1)當交流電源正常時,由整流器和蓄電池并聯浮充供電(整流器一方面給通信設備,一方面又給蓄電池充電,以補充蓄電池因自放電而失去的電量)


    (2)當交流電源中斷后,由蓄電池單獨向通信設備供電


    (3)當交流電源恢復供電時,開關電源的監控模塊自動啟動整流器向通信負荷供電,并對蓄電池進行充電。


    蓄電池包既為備用電源,又可以吸收高頻紋波電流。


    當前基站中常見的電源柜廠家有艾默生、中興、中達、華為、北京動力源等,以下以艾默生電源柜做示例。


    開關電源柜功能架構


    (1)邏輯架構


    高頻開關組合電源由交流配電單元、直流配電單元、整流模塊、監控模塊組成。


    交流配電單元:輸入市電或油機電源,將交流電能分配給開關電源整流模塊使用含有浪涌保護器,作為基站電源系統的第二級防雷保護。


    直流配電單元:通過直流匯流母排,將開關電源整流模塊輸出的直流電能供應給通信設備用電,并對電池進行充電。


    整流模塊:從交流配電取得交流電能,將交流電整流成直流電,輸出到直流母排。監控模塊:實時監測和控制電源系統各部分工作,對電池進行自動管理,具有標準的RS232或RS485通信口,作為后臺監控的接口。


    (2)開關電源柜現場圖


    交流配電單元


    交流配電解析


    直流配電單元


    直流配電回路有一次下電、二次下電之分。


    一次下電負載:基站設備(如GBTS、eNODEB等)接在一次下電回路;


    二次下電負載:傳輸設備、監控設備(中興、高新興等動環設備)接在二次下電回路。


    (1)直流配電單元平面圖


    (2)直流配電單元實物圖


    如下圖,基站電源-48V應當接到一次下電熔絲接口上,熔絲工作電流應為63A,工作地應當接到電源柜統一接口。


    整流模塊及監控模塊


    整流模塊型號介紹:


    監控模塊型號介紹:


    蓄電池


    基站電池通常由兩組電池并聯供電,部分基站是一組電池供電,每組電池由24只2V單體電池串聯組成。


    蓄電池浮充、均充


    浮充充電應處理的兩個問題:


    1.補償電池因自放電而萌生的容量損失


    2.避免過充造成電池壽命的縮短


    浮充電壓一般在2.23~2.28V/只范圍內選定(溫度為25℃時)


    均衡充電電壓2.30~2.35V/只


    整流設備應能浮充/均充方式的自動轉換。


    蓄電池放電后,整流設備自動向蓄電池進行均充電,當充電電流小于每安時50mA或充入電量是放出電量的1.2倍時,均充自動轉為浮充。


    電池的不均衡性:多節串聯的電池在運行過程中有時會發生容量、端壓不一致的情況,通常采用均充的辦法來處理。


    一次下電和二次下電設置要怎么樣操作?


    電源柜一、二次下電概述


    基站交流電停電后,為最大化維持業務和保護電池,電源柜直流配電回路有一次下電、二次下電之分,依據設備業務緊要程度,實現電池差別化供電,同時保護電池。


    一次下電負載:基站主設備(如GBTS、eNODEB);


    二次下電負載:傳輸設備、監控設備;


    (1)電源柜一、二次下電過程


    基站電源一、二次下電示意圖


    移動基站中,三相或單相(市電)交流電引入開關電源后,經過整流,輸出-48伏直流電源供通訊設備使用,同時對蓄電池包進行浮充、均充操作。


    一次下電過程:當交流停電,整流模塊無直流輸出時,電池開始放電,電壓繼續下降至一次下電門限值(44.0V/22V,可調)時,電源柜一次下電接觸器將斷開,接在一次下電電源支路上的設備將被切斷電源供應。此時接在二次下電電源支路上的設備仍正常供電;


    二次下電過程:隨著電池放電的進程持續,倘若電池放電至二次下電門限值(43.2V/21.6V,可調),電源柜二次下電接觸器將斷開,電池放電進程終止,所有通信負載的供電都被中止,從而可避免電池因過放電而損害。


    恢復過程:當交流來電且整流模塊輸出正常后,負載下電和電池保護接觸器自動閉合,系統恢復正常工作。


    一次、二次下電電壓的設置都是在開關電源上,詳盡參數依據電池包容量,電池包工作年限,負載功耗等參數設置。


    不同廠家不同型號的監控模塊參數配置不同,為貼近現場實際,以下將選擇現網中常見的艾默生PAM-X系列監控模塊和中興ZXDU68監控模塊作為操作示例。


    (2)基站動力日常維護常用參數


    開關電源日常維護常常使用的一些參數列表,以供參考,詳盡設置時參照電池操作使用說明書。


    開關電源一、二次下電設置(艾默生)


    (1)監控模塊操作面板


    圖監控面板PAM-A、PSM-A2、PSM-A7、PSM-A9、PSM-A11


    (2)艾默生開關電源型號、密碼


    常見開關電源對應的監控模塊、整流模塊、監控操作密碼一覽表


    (3)監控模塊一、二次下電設置步驟


    開關電源一、二次下電設置(中興ZXDU68)


    (1)監控單元外形圖


    中興ZXDU68監控單元操作面板


    按鍵功能:


    (2)電源一、二次下電設置步驟


    設置要求:一次下電電壓值le電池欠壓值


    中興ZXDU68一次下電電壓默認值為46.0V,二次下電電壓默認值為45.0V。

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