通信基站供電設計

樊曉軍

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通信基站供電設計

樊曉軍

中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信有限公司青海省分公司，青海 西寧 810000

介紹了通信基站的電源設計，其中包含外電引入的選擇、蓄電池的配置、太陽能電源的配置、風光互補的配置等。在工程設計中，可因地制宜，選擇適合當?shù)卣局返慕尤敕绞?，降低工程造價，加快施工進度。

外市電；設計；通信基站

1 外市電

隨著移動通信市場的快速發(fā)展，網(wǎng)絡規(guī)模及網(wǎng)絡質(zhì)量日益成為運營商之間競爭的決定因素。在通信工程建設中，通信基站的供電方式選擇，成為工程建設進度及設備投運后穩(wěn)定運行的核心問題。

安全可靠是通信電源工程的核心。在可靠性的前提下，選擇節(jié)能、高效的設備是通信工程建設的原則[1]。

通信電源建設方案的確定，取決于設備安裝地點的供電情況及設備的供電要求，因此要求電源查勘人員具備現(xiàn)場確定供電方案的能力。在通信工程中，電源設備需最先加電，因此對電源工程的設計、施工時間的把控，成為整個通信工程進度的關鍵因素[2]。

1.1 電網(wǎng)

電網(wǎng)分為孤網(wǎng)、自備網(wǎng)和公網(wǎng)。

表1 市電劃分條件表

（1）孤網(wǎng)：孤立電網(wǎng)的簡稱，一般指脫離大電網(wǎng)的小容量電網(wǎng)，在青海省內(nèi)主要為小水電。

（2）自備網(wǎng)：由企業(yè)自備電廠供電的電網(wǎng)。

（3）公網(wǎng)：由國家電網(wǎng)供電的電網(wǎng)，即一般泛指的電網(wǎng)。

1.2 供電方式

供電方式分為直供電和轉供電。

（1）直供電：直接由供電部門提供交流電的總稱。目前直供電來源于火電、水電、核電、風力發(fā)電等生產(chǎn)電力的公司，再經(jīng)送變電公司后進行直供電。由于以上電力來源不同，造成用電價格不同，因此直供電價格也不同。

（2）轉供電。通過物業(yè)公司或業(yè)主轉接電力能源，向物業(yè)公司或業(yè)主繳費，稱為轉供電。

1.3 市電分類

根據(jù)通信局（站）所在地區(qū)的供電條件、線路引入方式及運行狀態(tài)，將市電供電分為四類，其劃分條件應符合下列要求，詳情見表1。

1.4 變電站

通信局（站）宜采用專用變壓器。

（1）桿架式露天變電站：構造簡單、占地面積小、造價低、散熱條件好、易拆遷、符合防火要求，但安全性差、易雷擊、安裝位置高導致維護不便，容量小，可≤180kVA。

（2）落地式露天變電站：構造簡單、占地面積小、造價低、散熱條件好、不受容量限制、維修方便（受氣候條件限制），但投資較大、通風不良、防火要求較高，變電站需防備小動物進入。

（3）室內(nèi)變電站：機房面積大，可方便擴容、維修方便并不受氣候條件限制，但投資大、需單獨建立配電室、通風差、防火要求高。

2 供電方式選擇

2.1 通信基站外電引入方式

通信基站外電引入方式分為10類：（1）國網(wǎng)高壓≥10?kV；（2）國網(wǎng)低壓380?V/220?V；（3）農(nóng)電高壓≥10?kV；（4）農(nóng)電低壓380?V/220?V；（5）孤網(wǎng)（小水電或企業(yè)自供電）高壓≥10?kV；（6）孤網(wǎng)（小水電或企業(yè)自供電）低壓380?V/220?V；（7）轉供電（企業(yè)、物業(yè)、業(yè)主）高壓≥10?kV；（8）轉供電（企業(yè)、物業(yè)、業(yè)主）低壓380?V/220?V；（9）太陽能；（10）風光互補。

2.2 外電引入選擇順序

從安全可靠性出發(fā)，優(yōu)先選擇順序為：國網(wǎng)高壓、國網(wǎng)低壓、農(nóng)電高壓、太陽能、風光互補、農(nóng)電低壓、孤網(wǎng)高壓、孤網(wǎng)低壓、轉供電高壓、轉供電低壓[3]。

2.2.1 農(nóng)牧業(yè)地區(qū)外電選擇

在農(nóng)牧業(yè)地區(qū)，當存在以下情況時，應優(yōu)先考慮采用太陽能或風光互補進行電源保障。

（1）無市電；（2）市電引入線路過長；（3）采用農(nóng)電低壓以及孤網(wǎng)（小水電或企業(yè)自供電）供電。

2.2.2 太陽能電源選擇

年日照時長大于2?000小時、負荷小于1?kW時，日平均日照大于3?h，且地形比較平坦，宜采用太陽能電源供電。

2.2.3 風光互補選擇

當基站選址位置較高，年平均風速大于4?m/s，基站負荷小于50?kW時，宜采用風光互補供電。

3 基站電源設計要求

3.1 組合電源

按近期負荷配置，整流模塊數(shù)按n+1冗余方式確定；n只為主用。主用整流模塊總容量應按負荷電流和均充電流（10?h率充電電流）之和確定。

3.2 基站交流電源引入

其功率和交流引入線均按遠期考慮，交流配電箱和組合電源架也按遠期考慮。

3.3 蓄電池配置

按近期負荷考慮，并考慮一定的發(fā)展負荷。根據(jù)YD/T 5040—2005《通信電源設備安裝工程設計規(guī)范》相關要求，二類市電地區(qū)基站蓄電池組的放電時間為1～3?h（無線設備）、12?h（傳輸設備）；三類市電地區(qū)基站蓄電池組的放電時間為2～4?h（無線設備）、20?h（傳輸設備）；四類市電地區(qū)基站蓄電池組的放電時間為3～5?h（無線設備）、24?h（傳輸設備）。根據(jù)聯(lián)通青海的維護力量、地區(qū)供電情況及通信業(yè)務發(fā)展，基站蓄電池組的放電時間按四類市電地區(qū)設計，并保證傳輸設備維持20?h以上不停電；基站內(nèi)的電源設備需要具備低電壓二次切斷功能。

3.4 交流配電箱

室內(nèi)基站配置1個380?V/100?A壁掛式交流配電箱。

3.5 浪涌保護裝置

根據(jù)青海省氣象局對十年來雷暴氣象數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，青海省各地區(qū)年平均雷暴日數(shù)為40～80天不等，屬多雷暴區(qū)和強雷暴區(qū)，其中西寧地區(qū)的年均雷暴日數(shù)位居我國北方城市第二。青海省西北部主要由沙漠、戈壁灘和盆地等干旱地區(qū)組成。因此，年平均雷暴日數(shù)較少，一般只有20天。但青海省大部分地區(qū)由于多為高原和山丘，地勢較高，地形起伏較大，因此，年平均雷暴日數(shù)偏高于同緯度其他地區(qū)，一般為50～80天[4]。根據(jù)通信行業(yè)標準YD/T 5098—2005《通信局（站）防雷與接地工程設計規(guī)范》的規(guī)定，新建基站均選用最大通流容量120?kA限壓型浪涌保護器（SPD）。

4 結論

本文從理論和實踐上，結合青海省的氣象、地理因素，探討了通信基站的供電設計方案，由相關表述可以看出，因地制宜，采取不同的供電方式，可以降低施工難度；且可以減少投入運營后的后期維護成本，減少碳排放量，符合節(jié)能減排的要求。

[1]韓旭. 小型風光互補發(fā)電系統(tǒng)研究與應用[J]. 能源與節(jié)能，2012（8）：47-48，102.

[2]李知藝，閆凱，張偉. 智能電網(wǎng)環(huán)境下的大規(guī)模風光儲聯(lián)合發(fā)電技術探析[J]. 電源技術應用，2013（4）：179-180.

[3]劉嬌嬌，王致杰，張笙瑞. 基站用風光互補控制器的設計[J]. 電子制作，2014（8）：63-64.

[4]胡永樂. 通信基站新型供電系統(tǒng)的設計[J]. 建材發(fā)展導向，2012（7）：23-24.

Communication Base Station Power Supply Design

Fan Xiaojun

China United Network Communications Co., Ltd., Qinghai Branch, Qinghai Xining 810000

The power supply design of the communication base station is introduced, which includes the selection of external power introduction, the configuration of the battery, the configuration of the solar power supply, and the configuration of complementary scenery. In the engineering design, it can be adapted to local conditions, and the access mode suitable for the local site can be selected to reduce construction cost, speed up construction progress.

External power supply; design; communication base station

TN86；TN929.5

A