1、2020年9月15日,1,2020年9月15日,1,UPS電源系統(tǒng)設計 (交流供電),2020年9月15日,2,2,目 錄,一、UPS電源系統(tǒng)組成 二、交流供電系統(tǒng)配電方式 三、交流負荷統(tǒng)計 四、 UPS電源系統(tǒng)配置 五、設備選型,2020年9月15日,3,2020年9月15日,3,第一部分：UPS電源系統(tǒng)組成,1、常規(guī)通信電源系統(tǒng)組成 通信電源系統(tǒng)由七個部分組成，即五個主要系統(tǒng)和二個輔助系統(tǒng)，俗稱5+2系統(tǒng)。 五個主要系統(tǒng)分別是： （1）高壓變、配電系統(tǒng)（變電所）； （2）低壓配電及油機交流供電系統(tǒng)； （3）UPS交流不間斷電源系統(tǒng)； （4）直流供電系統(tǒng)； （5）太陽能電池、風能等新能源供電

2、系統(tǒng)。,2020年9月15日,4,2020年9月15日,4,二個輔助系統(tǒng)分別是： （1）防雷與接地系統(tǒng)； （2）電源集中監(jiān)控系統(tǒng)。 通信電源系統(tǒng)的組成如下圖所示：,2020年9月15日,5,2、UPS電源系統(tǒng)組成 UPS供電系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)設備、網(wǎng)管設備、計費系統(tǒng)等對電源特性要求高交流設備供電，一般地，UPS系統(tǒng)根據(jù)局站大小，有2種常見的組成。 中、大型局站UPS供電系統(tǒng)組成,2020年9月15日,6,小型局站UPS供電系統(tǒng)組成,2020年9月15日,7,UPS輸入屏：接受市電和油機系統(tǒng)輸出電能的裝置，將電能分配給UPS系統(tǒng)，可以接入多套UPS系統(tǒng)。 UPS：含整流和逆變功能模塊，將交流電源整

3、流為直流電，一邊給蓄電池充電，一邊通過逆變器將直流電源轉化為交流電源，輸出電源單項、三相可選。 UPS輸出屏：接受UPS輸出電能，分配給交流通信設備。 電池組：作為后備電源，在市電故障時，將其儲存電能通過逆變器轉化交流電源，為設備供電，單體電壓一般選12V。,2020年9月15日,8,第二部分：交流供電系統(tǒng)配線方式,交流供電系統(tǒng)的配線方式有三大類： 1、TN系統(tǒng)中性點重復接地系統(tǒng) TN-S 三相五線制（通信局站廣泛使用）,T電源端有一點直接接地； N 電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。 S中性導體和保護導體是分開的。,2020年9月15日,9, TN-C 三相四線制,T電源

4、端有一點直接接地； N 電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。 C中性導體和保護導體是合。,2020年9月15日,10, TN-C-S三相四線后五線制,各個字母含義附錄：,2020年9月15日,11,2、TT系統(tǒng)中性點直接接地系統(tǒng),3、IT系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng),2020年9月15日,12,第三部分：交流負荷統(tǒng)計 1、交流負荷統(tǒng)計 （1）交流負荷的種類 交流負荷的種類有：動力（包括通信設備）、照明、空調和電熱等。（另一分法：通信設備負荷和建筑負荷） （2）交流負荷的性質 交流負荷的性質有保證（重要）、非保證（一般）負荷之分。,2020年9月15日,13,保證（重要）負荷：通信設備

5、負荷、機房照明、機房空調、消防（電梯、水泵、風機等）。 非保證（一般）負荷：普通照明（節(jié)日、道路）、辦公空調、生活用電等。 （3）交流負荷的計算 交流設備負荷 單相 P=220 xIxcos 三相 P=1.732x380 xIxcos 其中: I負荷相電流；cos功率因數(shù)（0.85）,2020年9月15日,14,第四部分：UPS電源系統(tǒng)配置,1、UPS容量 UPS的容量應根據(jù)必須保證的交流負荷總容量確定，并考慮一定的冗余。高原地區(qū)還應考慮相應的高原降容系數(shù)。 UPS視在功率（KVA）=P/() 式中：P交流負荷（KW）； UPS功率因數(shù)0.85； 保險系數(shù)0.8 ； 高原系數(shù)，在海拔低于100

6、0米時，取1。,2020年9月15日,15,2、UPS電池容量 先UPS容量計算出蓄電池的最大放電電流，再計算出蓄電池的容量。 I=(SCos)/(UN) 式中：SUPS額定容量（VA）； I蓄電池最大放電電流（A）； Cos負載功率因素，一般取0.85； UUPS蓄電池組放電終了電壓（V）（單體電池電壓10.8V）； 逆變器的效率，一般也取0.85； N蓄電池只數(shù)。,2020年9月15日,16,Q=KCI K:保險系數(shù)（取值范圍1.21.67，一般取1.25)； I:電池放電電流 ； C:蓄電池放電容量系數(shù)，見下表。,市電類別與蓄電池放電時間表,2020年9月15日,17,3、輸入/輸出屏或

7、交流配電容量配置 I=所帶遠期負荷電流* ：冗余系數(shù)，一般取1-1.2 特別地：具體輸入、輸出路數(shù)和電流等級需要根據(jù)具體的設備功耗情況確定。 4、交流導線截面積計算,2020年9月15日,18,按經濟電流密度選擇導線截面 計算公式：S=Im/Ij S-導線的經濟截面積（mm2） Im-最大負荷電流（A） Ij-經濟電流密度（A/mm2） 對通信電源的交流線Ij取2A/mm2(多芯銅導線) 附：電力電纜一般有4,6，10,16,25,35,50,70,95,120,150 ,185,240, 300mm2 等種類。 按發(fā)熱情況選擇導線截面 滿足式子：KI Ij Ij 最大計算負荷電流（A），（應

8、為局站的終期容量） I 考慮標準敷設條件（空氣溫度為25，土壤溫度為15）及導線連續(xù)發(fā)熱的容許溫升而制定的導線持續(xù)容許電流（A），查導線表獲取,見表1。（其中，導線最大載流量分65 情況下和125情況下，設計時選擇65 情況下最大載流量） K 考慮不同敷設條件的修正系數(shù)。,2020年9月15日,19,不同敷設條件的修正要考慮的因素很多，主要因素由下式表示： K=KtK1K2 式中：Kt溫度校正系數(shù)，見表2； K1電纜直埋地敷設多根并列校正系數(shù)，見表3 K2電纜穿管多根并列在空氣中敷設校正系數(shù)，見表 4。,2020年9月15日,20,2020年9月15日,21,表二 電纜載流量環(huán)境修正系數(shù)表,2

9、020年9月15日,22,表三 電纜直埋地敷設多根并列校正系數(shù),2020年9月15日,23,表四 電纜穿管及橋架修正系數(shù),2020年9月15日,24,按電壓損失選擇導線截面 若供電距離較遠時，除按以上兩種方法選擇外，還應滿足電壓損失U%5%的校驗（嚴格情況下U%2% ）。 S所需導線截面積（mm2) K使用不同電纜截面積的常數(shù)，與設計使用年數(shù)有關 I設計負荷電流（A） M配線距離（m）， V允許電壓降（V） 交流導線類型的選擇 考慮到受力因素，室外交流電纜一般采用鎧裝電纜VV22型。 考慮到安全因素，室內交流電纜一般采用阻燃軟電纜ZR-RVV。 由于三相負荷的不平衡，以及諧波電流干擾的影響，往

10、往中性 線電流較大，使得電力電纜發(fā)熱嚴重。為安全考慮，要求選擇電力電纜的截面時，三根相線與中性線的截面同粗（包括配電屏上的母線排也一樣）。,2020年9月15日,25,防雷保護地線 防雷保護地線采用不小于35平方毫米銅導線。 交流保護地線,注：為了安全可靠，接地線應不小于16平方毫米。,5、接地,2020年9月15日,26,第五部分：設備選型 1、UPS 常規(guī)容量： 1KVA、2KVA、3KVA、6KVA、10KVA、15KVA 、 20KVA 、30KVA 、40KVA 、60KVA 、80KVA 、 100KVA 、120KVA 、140KVA、160KVA 、200KVA 、300KVA 、400KVA、500KVA 、600KVA 、800KVA 等。 進出線方式： 小于10KVA UPS可以選擇“單進單出”和“三進三出”方式，大于等于10KVA UPS選擇“三進三出”方式。,2020年9月15日,27,2、蓄電池 常規(guī)容量： 為節(jié)省安裝空間，一般考慮12V單體，同時為保證安全可靠性，每臺UPS應配置不少于2組的蓄電池組。 常規(guī)單體容量有25AH, 50AH, 65AH, 80AH,100AH, 200AH, 300AH,