【導讀】所謂的一次下電、二次下電是針對開關電源(電源柜)說的。為什么要設置二次下電電壓呢?為了保護電池組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。直接生產,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,電池組開始放電,繼續給基站主設備(BTS/NODEB/ENODEB)、傳輸設備等供電,基站此時依然正常運行。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。
原因主要有兩點。
1)傳輸設備更重要。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繼續工作一段較長的時間,以便維護人員能夠有時間趕到,進行發電應急處理。
一次下電后,電池組繼續放電,給傳輸設備等重要業務負載供電。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。
為什么要設置二次下電電壓呢?為了保護電池組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,需要保護電池的一般是基站等無人機房,而核心機房由于重要,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如何配置呢?
先來看看開關電源的工作原理。
基站供電系統主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。
蓄電池組既為備用電源,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提供給通信設備用電,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
交流配電介紹
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應該接到一次下電熔絲接口上,熔絲工作電流應為63A,“工作地”應該接到電源柜統一接口。
整流模塊及監控模塊
整流模塊型號解析:
監控模塊型號解析:
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
●浮充充電應解決的兩個問題:
1. 補償電池因自放電而產生的容量損失
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,通常采用均充的方法來解決。
一次下電和二次下電設置如何操作?
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,根據設備業務重要程度,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,同時對蓄電池組進行浮充、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,電壓持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繼續,如果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,具體參數根據電池組容量,電池組工作年限,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
開關電源日常維護經常使用的一些參數列表,以供參考,具體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≤電池欠壓值
中興ZXDU68一次下電電壓默認值為46.0 V,二次下電電壓默認值為45.0 V。
(來源:網優雇傭軍)