南方电网通信电源技术规范审定版.docx

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南方电网通信电源技术规范审定版

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Q/CSG

中国南方电网有限责任公司企业标准

Q/CSGXXXXX—2015

南方电网通信电源技术规范

CommunicationpowersupplytechnicalspecificationofCSG

中国南方电网有限责任公司发布

2015-XX-XX实施

2015-XX-XX发布

目　次

前言I

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4缩略语2

5通信电源系统配置原则及通用技术条件2

6交流供电系统技术要求3

7通信直流供电系统技术要求7

8蓄电池技术要求20

9安全和接地22

10通信电源设备配置要求23

11制造工艺的一般要求25

前言

为保障南方电网安全、优质、经济运行，推进南方电网通信电源的规范化管理，提供通信电源设备选型技术规范，制定本规范。

本规范依据国家标准、行业规范，并结合通信电源技术发展及南方电网实际情况，规定了南方电网通信电源在规划、设计、设备选型、运行维护等方面需遵循的技术指标及功能特性，以规范和指导南方电网所属各单位通信电源的规划、设计、工程建设、运行维护等工作。

本规范由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出、归口并解释。

本规范主要起草单位：

中国南方电网有限责任公司系统运行部、海南电网公司系统运行部。

主要起草人：

谢尧、陈新南、徐键、张思拓、吴赞红、邓文成、陈育平、方里宁。

本规范自颁布之日起执行。

执行中的问题和意见，请及时反馈给中国南方电网有限责任公司系统运行部。

南方电网通信电源技术规范

1范围

1.1本规范规定了中国南方电网有限责任公司所属各单位通信电源规划、建设、验收、运行、维护、检修等工作应遵循的基本原则和技术规范。

1.2本规范适用于中国南方电网有限责任公司所属各单位通信电源规划、建设、验收、运行、维护、检修等工作。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB2900.11-2008蓄电池名词术语

DL/T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程

DL/T724-2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程

YD/T1051-2010通信局（站）电源系统总技术要求

YD/T1058-2007通信用高频开关电源系统

YD/T731-2008通信用高频开关整流器

YD/T983-2013通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法

YD/T799-2010通信用阀控式密封铅酸蓄电池

YD/T944-2007通信电源设备的防雷技术要求和测试方法

TL9000TelecomLeadership9000

3术语和定义

除引用标准GB2900.11外，再增补以下术语和定义：

3.1通信电源

为通信设备供电的装置。

包括通信交流供电系统、通信直流供电系统、太阳能电池组等。

3.2通信交流供电系统

主要由交流配电柜、不间断电源设备（简称UPS）、逆变器、电源监控等设备组成，通信中继站还包括油机发电机组等部分，为通信设备提供交流电源。

3.3通信直流供电系统

主要由高频开关电源、蓄电池组、直流配电、电源监控等设备组成，为通信设备提供-48V直流电源。

3.4"三遥"功能

遥信功能、遥测功能、遥控功能的简称。

3.5均流及均流不平衡度

采用同型号同参数的高频开关电源模块整流器，以（N+M）多块并联方式运行，使每一个模块都能均匀地承担总的负荷电流，称为均流。

模块间负荷电流的差异，叫均流不平衡度。

按以下公式计算：

β=（I-IP）/IN×100%

式中：

β-均流不平衡度；

I-实测模块输出电流的极限值；

IP-N个工作模块输出电流的平均值；

IN-模块的额定电流值。

3.6蓄电池容量

C10：

10小时率放电额定容量，单位：

安时（Ah）。

3.7放电电流符号

I10：

10小时率放电电流，数值0.1C10，单位：

A。

3.8高频开关整流器

采用功率半导体器件作为高频变换开关，经高频变压器隔离，组成将交流转变成直流的主电路，且采用输出自动反馈控制并设有保护环节的开关变换器。

3.9模块

是指高频开关整流器的结构型式。

3.10冗余

是指设N+M台整流模块并联工作，其中N台用以供给负载所需电流，M台为后备模块（或称冗余模块）。

3.11谐波

非正弦周期波形中所含的频率为其基波频率数倍的正弦分量。

3.12直流放电回路全程压降

从直流系统的蓄电池端子到负载设备的端子通以额定电流（0.55C10）时的电压降。

4缩略语

4.1MTBF

平均失效间隔时间

4.2UPS

不间断电源

5通信电源系统配置原则及通用技术条件

5.1基本配置原则

5.1.1调度机构、220kV及以上厂站以及通信中继站必须安装通信直流供电系统；传送220kV及以上线路继电保护、安全稳定自动装置业务的通信设备，宜采用通信直流供电系统供电。

5.1.2总调、中调、地调三级调度机构，220kV及以上电压等级的变电站，总调、中调调度管辖范围内的发电厂，通信直流供电系统应双重化配置，配置两套独立的高频开关电源，每套高频开关电源配置独立的蓄电池组。

5.1.3110kV及以下电压等级新建变电站应采用DC/DC供电方式，DC/DC模块的输出性能应满足7.5.2节的参数要求，DC/DC模块应采用双重化配置，在每套变电站操作电源中配置DC/DC模块，任一套故障时，另一套应具备承载全部负载的能力。

DC/DC模块应满足N+1冗余配置，其中N只主用，N≤10时，1只备用。

48V输出开关由变电站操作电源统一配置。

5.1.4通信设备、通信网管等系统需要交流电源时，应使用UPS供电或由逆变器供电。

总调、中调、地调三级调度机构的调度数据网、综合数据网、通信网管需要使用交流电源时，应接入两套UPS电源或逆变器，每套UPS配置独立的蓄电池组。

禁止直接使用市电。

5.1.5当具备条件时，通信直流电源系统两路交流输入应从不同变压器出线的交流母线取电。

交流电源不可靠的站点除应增加蓄电池容量外，还应配置太阳能、油机等其它备用电源。

5.1.6调度机构宜配置独立的交流配电柜。

厂站、通信中继站等需要供电的设备较少时，宜不配置交流配电柜。

5.1.7调度机构的每套高频开关电源宜配置独立的直流配电柜。

如机房空间有限，厂站、通信中继站可两套高频开关电源共用一套直流配电柜，但需要进行分区，并采取必要的隔离措施。

5.1.8双重化配置的通信直流供电系统，任一套高频开关电源故障时，另一套高频开关电源应具备承载全部负载并同时对本组电池充电的能力。

5.1.9直流供电回路全程压降应小于下列值：

48V电源为3.2V，24V电源为2.6V；采用太阳能电池的供电系统时，太阳能电池至直流配电柜的直流导线电压降可按1.7V计算。

5.2通用技术条件

5.2.1运行环境条件

5.2.1.1环境温度：

-5℃～+40℃。

5.2.1.2相对湿度：

不高于90％。

5.2.1.3大气压力范围为：

70Kpa~106kPa。

5.2.1.4满足满负荷使用时的通风散热要求。

5.2.1.5无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质。

5.2.2运行电气条件

5.2.2.1交流电源电压波动范围

1）220V（单相）波动范围：

187V～242V。

2）380V（三相）波动范围：

323V～418V。

5.2.2.2交流电源频率范围：

50×（1±5%）Hz。

6交流供电系统技术要求

6.1交流配电柜

6.1.1系统接线

6.1.1.1配置两路380V/220V三相四线（阻燃或铠装电缆）进线。

6.1.1.2两路交流输入分别设置手动总开关（负荷开关或隔离开关），在机柜前面板操作。

6.1.1.3每路交流至少配置三个三相交流出线（其中2个用于高频开关电源，1个备用）。

其它空气开关按需配置。

6.1.1.4机柜内部连接线缆应满足电气绝缘要求。

6.1.2断路器选择

6.1.2.1其能耐受的最高电压应大于或等于回路的最高工作电压。

6.1.2.2额定电流应大于回路的最大工作电流。

6.1.2.3断流能力应满足电源系统短路电流的要求。

6.1.3输出开关要求

6.1.3.1交流配电柜根据通信设备供电需求配置容量合理的输出开关。

6.1.3.2每个分路输出应有过流保护措施，以避免局部的分路故障影响全局。

6.1.3.3配电接线端应加装防护罩防止误碰短路。

6.1.3.4每路开关上方应具备通电指示灯（通电时绿色指示灯亮起，断开时指示灯熄灭）。

前面板应配置总告警指示灯（告警时红色指示灯亮起）。

6.1.4监视要求

6.1.4.1需监测每路交流进线的三相电压、三相电流，主馈线开关（对高频开关电源供电的开关）跳闸等，异常时告警。

6.1.4.2监控单元面板显示：

用数字显示两路交流输入的A、B、C各相的电压、电流，采用不小于3英寸的显示屏幕，显示字体不小于4号字体。

6.1.4.3任何一路交流输入异常（包括过压、欠压、缺相、失电）均应有告警。

任何一路分路开关跳闸应有告警（可屏蔽）。

6.1.4.4具备声光告警，具有消音功能。

6.1.4.5对产生的告警在监控单元进行确认（复归）操作后，仅屏蔽本机蜂鸣器报警，此告警仍能在监控单元当前告警中显示，且不影响其它新告警产生。

6.1.4.6监控单元的工作电源应取自2路交流输入，只要有任何一相电压正常，监控单元应能正常工作。

6.1.4.7开放本地监测和远程监测接口，按需要提供RS232或RS485或TCP/IP的接口，预留不少于8个干接点，用于总告警、母线电压异常、交流输入异常等告警。

干接点告警方式应可配置，支持断开及闭合两种告警方式。

6.1.4.8屏内使用的电器元件，如开关、按钮等应操作灵活，各类声光指示信号能正确反应各设备的工作状况。

6.1.5布局工艺要求

6.1.5.1交流配电柜面板应具备电压、电流指示，测量仪表满足精度要求，测量精度不低于1级。

6.1.5.2前后柜门不允许安装监控显示电路。

6.1.5.3两路输入总开关安装在机柜正面。

6.1.5.4各分路开关安装在机柜正面，输出接线端子安装在机柜背面，开关与端子在空间上应前后对应排列。

6.1.5.5机柜正面应安装封板，每路开关就近位置应有编号标识（如交流输入开关1、交流输出开关1），并配有用户标签位。

6.1.5.6开关、端子排列要整齐美观。

6.1.5.7各分路输出接线端子排列顺序要求（从左到右）：

三相为：

A、B、C、N

单相为：

火线（A/B/C）、N

6.1.5.8接线端子应有防护措施，以减少短路或触电的风险，并相应预留接线端子扎线杆。

6.1.5.9机柜两侧应有直通的走线通道，满足上下走线，并提供用户绑线槽。

6.1.5.10机柜线缆、接线端子能够长期承受满载的电流容量，线缆接线要牢固、整齐、美观。

6.1.5.11分路开关、输出端子不允许采用接力连接。

以避免在线维护时影响其它分路。

6.1.5.12机柜线缆颜色采用国家标准颜色，（A、B、C、N分别对应的是黄、绿、红、黑或蓝）。

6.1.5.13裸露带电铜排应采取防护措施，以减少短路或触电的风险。

6.1.5.14在两路交流输入侧均需要安装交流防雷保护装置（标称通流容量In≥20kA）及防雷模块开关。

6.1.5.15机柜内需要接地的部件应直接接地，不能通过其它部件（包括机壳）间接接地，机柜提供的接地点应能至少连接35mm2的线缆以满足安全接地要求。

6.1.5.16接地点应有明显的标识。

6.1.5.17机柜分区布局要求参见图1、图2。

图1交流配电柜正面布局示意图

图2交流配电柜背面布局示意图

6.2交流不间断电源系统

6.2.1系统构成

6.2.1.1交流不间断电源系统由UPS电源或逆变器、交/直输入单元、交流输出单元等外围设备组成。

6.2.1.2UPS电源由整流器、逆变器、监控单元、蓄电池组等组成。

6.2.1.3UPS耐雷电流等级分类及技术要求应符合YD/T944-2007的要求。

6.2.1.4交/直流输入单元由交流输入自动切换装置（可选）、交流输入断路器、旁路输入断路器、直流输入断路器、防雷器等组成。

6.2.1.5交流输出单元由交流输出断路器、交流馈线开关、母联开关（可选）、测量表计等组成。

6.2.2总调、中调、地调三级调度机构配置的两套UPS电源，可采用并机运行或分列运行两种方式。

6.2.2.1并机运行方式

1）当机房内调度数据网、综合数据网、通信网管等关键设备不具备双路交流输入功能时，宜采用并机运行方式。

2）为抑制各模块间环流的影响，执行并机运行方式前应保证各逆变模块输出电压的相位、幅值及频率的一致性。

3）两套UPS应均分负载功率，一套故障时不影响另一套UPS正常运行，所有负载供电正常。

4）UPS应具有故障后在线脱开以及修复后在线投入的功能。

5）UPS的旁路应与主路同源，且相序一致。

6.2.2.2分列运行方式（参见图3）

1）当机房内调度数据网、综合数据网、通信网管等关键设备具备双路交流输入功能时，宜采用分列运行方式。

2）双电源供电的设备，两路交流输入电源应分别取自不同UPS电源系统的输出母线。

图3通信交流不间断电源系统双重化配置示意图

6.2.3容量配置原则

6.2.3.1每台UPS输出额定功率应不小于1.2倍全部负载额定功率的总和。

任一套UPS故障时，另一套UPS应具备承载全部负载的能力。

6.2.3.2UPS电源容量应满足最大功率负载的起动电流需求。

6.2.3.3电源容量（Sn）与输出额定功率（Pn）关系为：

Pn（kW）=0.8Sn（kVA）。

7通信直流供电系统技术要求

7.1系统构成

通信直流供电系统由高频开关电源、直流配电部分、蓄电池组和监控单元等设备组成。

7.2系统配置与接线

7.2.1总调、中调、地调三级调度机构，220kV及以上电压等级的变电站，总调、中调调度管辖范围内的发电厂，为通信直流供电系统供电的交流电源应分别取自两路不同变压器出线的交流母线。

7.2.2高频开关电源通过熔断器等过载保护装置与蓄电池组相连。

7.2.3两套通信直流供电系统彼此独立运行，两套直流供电系统的输出分配单元应完全隔离，并且在操作中不能互相影响。

7.2.4每套高频开关电源通过熔断器等过载保护装置与配电单元互联，两套通信直流供电系统的直流输出母线禁止并联运行。

7.2.5高频开关电源应具有智能化、人工可控的均衡充电、浮充电、均浮充转换和温度补偿等功能，适应蓄电池充电性能的要求。

7.2.6高频开关电源不设置模块输入总保护，对充电模块采用分组供电方式（分组不少于3组，单组发生故障时，其它组需能正常运行），每组模块（一台或几台模块）配置一个断路器。

7.2.7通信直流供电系统的电缆应采用阻燃电缆，尽量避免与交流电缆并排铺设，在穿越电缆竖井时，两组蓄电池电缆应加穿金属套管。

7.2.8根据站内各种通信设备供电需求，配置直流供电系统容量（含蓄电池、整流模块）和配电端口数量，并满足站内通信设备5年规划的发展需要。

7.2.9高频开关电源整流模块应满足N+M冗余配置，其中N只主用，N≤10时，1只备用；N＞10时，每10只备用1只。

整流模块数量应不少于3只。

主用整流模块总容量应大于负载电流和电池的10小时率充电电流之和。

7.2.10交流配电柜、高频开关电源的交流输入侧均应设有交流防雷保护装置（标称通流容量In≥20kA）及防雷模块开关。

直流配电柜的输入侧应有直流防雷保护装置（标称通流容量In≥10kA）及防雷模块开关。

7.2.11具备双路直流电源输入功能的通信设备，应由两套通信直流供电系统分别供电（参见图4）。

若由通信设备柜内的直流分配开关供电时，需配置两组独立的直流分配开关，分别与两套通信直流供电系统独立连接，禁止形成并联。

7.2.12设备柜内可安装直流分配单元（PDU），与直流配电柜直接连接，作为其延伸部分。

通信设备柜内的直流分配单元禁止向其它通信设备柜供电。

图4通信直流供电系统双重化配置示意图

7.3运行方式

7.3.1直流供电系统采用并联浮充的运行方式，在交流电正常的情况下，整流器向负载供电的同时对蓄电池浮充。

若发生交流中断，则由电池向负载供电，电池电压下降到设置的最低保护工作电压时，电池被保护断开。

当交流恢复后，应实行带负载限流恒压对蓄电池组充电。

7.3.2两条直流母线在正常运行和改变运行方式的操作中，严禁同时脱开蓄电池组。

7.3.3承载线路保护、安全稳定自动装置业务的通信电源运行方式应满足如下要求：

7.3.3.1对于采用双光纤通道的保护装置（含远跳装置），提供通道的两套光通信设备存在单电源供电时，应分别由不同的直流电源供电，保护的数字接口装置与提供通道的光通信设备使用的直流电源相一致。

7.3.3.2对于采用一路光纤和一路载波的双通道保护（含远跳装置），提供通道的光通信设备或载波设备存在单电源供电时，光通信设备与载波机应分别由不同的直流电源供电。

保护的数字接口装置与提供通道的光纤、载波设备使用的直流电源相一致。

7.3.3.3单通道保护中既有单光纤通道保护又有单载波通道保护，且提供通道的光通信设备或载波设备存在单电源输入时，光通信设备与载波机使用的直流电源应相互独立，至少有一套单光纤通道保护的数字接口装置与载波机使用的直流电源相互独立。

7.3.3.4单通道保护全部为单光纤通道保护，提供通道的光通信设备存在单电源供电时，要求至少有一套承载单光纤通道保护的光通信设备与其他光通信设备使用的直流电源独立，保护的数字接口装置与提供通道的光通信设备使用的直流电源相一致。

7.3.3.5当线路保护仅有载波通道时，应由不同的载波机传送信息。

载波机存在单电源供电时，不同载波机使用的直流电源应相互独立，保护的数字接口装置与提供通道的载波设备使用的直流电源相一致。

7.3.3.6安全自动装置A、B系统业务分别由不同的光通信设备传送时，且光通信设备存在单电源供电时，其数字接口装置电源应与提供通道的光通信设备使用的直流电源相一致，且相互独立。

7.3.3.7安全自动装置A、B系统业务分别由单电源输入的光纤、载波设备传送时，其数字接口装置电源应与提供通道的光纤、载波设备使用的直流电源一致，且相互独立。

7.3.3.8安全自动装置A、B系统业务分别由不同载波机传送，且载波机存在单电源供电时，其数字接口装置电源应与提供通道的载波机使用的直流电源一致，且相互独立。

7.4直流配电柜

7.4.1配置要求

7.4.1.1直流输入采用隔离开关或熔断器。

7.4.1.2直流配电柜的输入侧配置直流防雷保护装置（标称通流容量In≥10kA）及防雷模块开关。

7.4.1.3前面板开关及空余地方应当用面板封堵。

7.4.1.4输出开关宜采用直流空气开关，并应连接端子，方便接线。

7.4.1.5熔断器的输出端应安装接线用汇流排，避免用户直接从熔断器接线。

7.4.1.6直流配电柜面板应具备电压、电流指示，测量仪表满足精度要求，测量精度不低于1级。

7.4.1.7屏内使用的电器元件，如开关、按钮等应操作灵活，各类声光指示信号应正确反应各元件的工作状况。

7.4.2运行要求

7.4.2.1直流配电柜应能在额定输出容量下，长期不间断运行。

7.4.2.2在负载设备正常工作的任何时刻，不应脱离规定的电压范围（即43.2V～57.6V）。

7.4.3输出开关要求

7.4.3.1每路开关应具备供电通断指示灯，配电接线端应加装防护罩防止误碰短路。

7.4.3.2直流配电柜应根据通信设备供电需求配置容量合理的配电开关。

7.4.3.3分路输出开关有单独的开关状态显示（亮－通；熄－断），优选LED显示，不采用耗电≥0.3A的灯泡作分路显示。

7.4.3.4机柜正面应安装封板，每路开关就近位置应有编号标识（如交流输入开关1、交流输出开关1），并配有用户标签位。

7.4.3.5每路输入配置一个总控制开关（隔离开关），以方便检修维护和操作，控制开关采用手动开关。

7.4.4告警要求

7.4.4.1告警时应有声音和光闪烁指示。

7.4.4.2任何一路输入电压异常应有告警。

7.4.4.3输出直流母线电压异常应有告警。

7.4.4.4任何一路输入控制开关断开应有告警。

7.4.4.5任何一路分路开关跳闸应有告警和告警屏蔽措施。

7.4.5接线要求

柜内接线要求如下：

6A、10A开关用4mm2的阻燃导线连接；

16A、20A开关用6mm2的阻燃导线连接；

32A开关用10mm2的阻燃导线连接；

63A开关用16mm2的阻燃导线连接；

100A开关用25mm2的阻燃导线连接。

7.4.6接地与安全

7.4.6.1接地点应有明显的标识。

7.4.6.2配电柜提供的接地点，应至少能连接35mm2的线缆，以满足安全接地要求。

7.4.6.3操作人员有可能触及到的，有危险的裸露带电导体，应有明显的安全标识。

7.4.7监视要求

7.4.7.1监控单元显示母线电压。

对输入母线的过压、欠压、失压故障均有监测、告警、保护措施。

7.4.7.2监控单元主屏应显示输出电压、输出电流。

7.4.7.3系统应配置红色总告警（或分类告警）指示灯。

7.4.7.4负载分路每路设置跳闸告警（开关在跳闸的时候发出告警信息，正常开关动作或断开状态不能发出告警信息）。

7.4.8布局要求

7.4.8.1配电柜由上至下的功能区为：

有关标志、状态显示、监控模块、母线开关、分路输出开关与分路输出开关状态LED显示。

7.4.8.2直流配电柜正面布置要求（单母线输入的直流配电柜参见图5、双母线输入的直流配电柜参见图7）

3）表计和指示灯布置于屏柜的上部。

4）监控单元和直流配电部分布置于屏柜的中部，监控单元在上，直流配电在下。

5）直流输入部分布置于屏柜下部。

6）直流输入、输出开关应安装在机柜正面并有面板防护。

7.4.8.3直流配电柜背面布置要求（单母线输入的直流配电柜参见图6、双母线输入的直流配电柜参见图8）

7）直流输入端子布置于屏柜的下方中部。

8）直流输出端子布置于屏柜的中间中部。

9）靠近机柜后方左右两侧应留出足够的空间用于用户电缆的铺设，应考虑可扩充的线缆走线槽位以及固定卡位。

图5单母线输入的直流配电柜正面布局示意图

图6单母线输入的直流配电柜背面布局示意图

图7双母线输入的直流配电柜正面布局示意图

图8双母线输入的直流配电柜背面布局示意图

7.5高频开关电源

7.5.1输入性能

7.5.1.1输入额定电压：

AC380V或AC220V。

7.5.1.2输入220V电压范围：

187V～242V。

7.5.1.3输入380V电压范围：

323V～418V