市電交流供電系統

市電交流供電系統由變電所、電力線路及電力配電設備所組成。變電所擔負著變電、配電的任務，其電源設備由一套高壓配電設備、一台或多台變壓器、一套低壓配電設備組成。

基本介紹

  • 中文名：市電交流供電系統
  • 外文名：ElectricAC power supply system
定義,引入市電的必要性,引入市電的可能性,交流供電的種類和系統組成,市電交流供電的質量指標,

定義

通信系統所需的交流電源宜利用市電作為主用電源。根據通信局（站）所在地區的市電供電條件、線路引入方式及運行狀態，通信電源安裝設計規範中將市電分為4類。
（1）一類市電供電為從兩個可靠的獨立電源各自引入一路供電線。該兩路電源不應同時出現檢修停電，平均每月停電次數不應大於1次，平均每次故障時間不應大於0.5h。兩路供電線宜配置備用市電電源自動投入裝置。
由於一類市電供電的建設投資大，主要適用於一類局站，即國家級樞紐、容災備份中心、省會級樞紐、長途通信樓、核心網局、網際網路安全中心、省級IDC數據機房、網管計費中心、國際關口局、國際海纜登入站等。對於二類局站，即地市級樞紐、國家級傳輸幹線站、地市級的IDC數據機房、衛星地球站、客服大樓、無線電台等，也要儘可能採用一類市電。對於三類局站，即縣級綜合樓、省級傳輸幹線站、模組市話局等，在具備市電引入條件且投資增長不大時，也可考慮一類市電引入。
（2）二類市電供電應符合下列條件之一的要求。
1）從兩個以上獨立電源構成穩定可靠的環形網上引入一路供電線。
2）從一個穩定可靠的獨立電源或從穩定可靠的輸電線上引入一路供電線。
二類市電供電允許有計畫地檢修停電，平均每月停電次數不應大於3.5次，平均每次故障時間不應大於6h。
由於建設投資、建設難度及穩定可靠性相對一類市電均較小，因此二類市電主要適用於二類局站，即地市級樞紐、國家級傳輸幹線站、地市級的IDC數據機房、衛星地球站、客服大樓、無線電台等。對於三類局站如縣級綜合樓、省級傳輸幹線站、模組市話局等，在具備條件時也可引入二類市電。
（3）三類市電供電為從一個電源引入一路供電線。其供電線路長、用戶多。規定其平均每月停電次數不應大於4.5次，平均每次故障時間不應大於8h。
三類市電的穩定可靠性相對較低，因此三類局站在不具備條件引入二類市電時，可引入三類市電。四類局站（指末端接入網站、移動通信基站、室內分布站等）在具備條件時，可引入三類市電。
（4）四類市電供電應符合下列條件之一的要求：
1）由一個電源引入一路供電線，經常晝夜停電，供電無保證。
2）有季節性長時間停電或無市電可用。
四類市電的可靠性極低，一般只有在四類局站（指末端接入網站、移動通信基站、室內分布站等），且不具備引入三類及三類以上市電的條件下，可就近引入380V或220V電源。

引入市電的必要性

通信局（站）的重要性較高，必須有安全可靠的電源為其供電。在我國，絕大多數情況下能夠保證長期穩定運行的最安全可靠的電源是市電。通信局（站）的通信設備有的採用直流電源供電，有的採用交流電源供電。在有交流電源的情況下，通信設備需要的直流電源可以通過整流器把交流電整流成直流電。對於機房專用空調、機房照明和消防水泵等一類必須保證供電的大容量用電設備，一般要求交流電源直接供電，它們占的比重較大。因此，為了確保通信設備正常運行，通信局（站）對交流電源的需求是不言而喻的。

引入市電的可能性

通信局（站）一般位於城市內，城市電網的高可靠性成為通信局（站）在引入市電時被優先考慮的優越條件。
對於幹線通信和移動通信站點，由於其負荷較小（幾十千瓦以下），而且多在農村或偏僻地帶，難以獲得像城市電網那樣可靠性較高的供電系統，當能取得農村電網供電時要儘可能接引，因為它可能比較經濟。當然，這要通過全面的技術經濟因素比較最後決定。
引入市電的限制取決於允許輸電距離。架空線路允許的輸電距離見表1。
表1 架空線路允許的輸電距離（km）
截面
（mm2）
5%電壓損失
10%電壓損失
0.4kV
10kV
35kV
在允許負
荷下
在經濟負
荷下
在允許負
荷下
在經濟負
荷下
在允許負
荷下
在經濟負荷下
16
0.052
0.38
—
—
—
—
25
0.06
0.36
1.43
8.34
—
—
35
0.064
0.347
1.52
8.34
10.64
58.8
50
0.068
0.325
1.61
7.15
11.0
52.6
70
0.071
0.3
1.67
7.15
11.24
50
95
0.072
0.275
1.67
6.25
11.24
43.4
120
0.07
0.233
1.61
5.56
11.24
38.4
150
0.065
0.213
1.56
5
10.48
34.4
185
0.069
0.206
1.56
4.55
10.14
31.2
240
0.064
0.18
—
—
9.1
26.4
電纜線路允許的輸電距離見表2。
表2 電纜線路允許的輸電距離（km）
電壓
（kV）
截面（mm2）
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
0.4
0.033
0.039
0.047
0.056
0.069
0.079
0.091
0.104
0.118
0.128
0.137
0.142
0.152
0.159
10
—
—
—
—
2.2
2.5
2.95
3.33
3.73
4.06
4.3
4.55
4.7
5.6
註：按允許負荷計算的。
1．交流供電的種類

交流供電的種類和系統組成

根據通信局（站）的通信設備的供電要求（可靠、保證不間斷地供電），國內通信局（站）電源的交流供電包括交流市電供電、備用發電機組（油機或燃氣輪）供電和交流不間斷電源（UPS）設備供電。其中交流市電及備用油機發電機組或燃氣輪發電機組是所有通信局（站）的交流用電負荷的必備電源。交流不間斷電源（UPS）設備主要供電於通信系統的計算機網路管理、計費系統、集中監控管理系統、衛星地球站等通信設備。
交流供電系統由市電交流供電系統、備用發電機組（柴油或燃汽輪）交流供電系統、電力機房交流供電系統（通信交流配電及UPS供電系統）組成。一般市電作為主用電源，發電機組作為通信系統的備用電源。
根據通信局（站）的建設規模、重要性及所建局址的位置不同，通信局（站）的市電供電類別及市電的引入電壓等級（高壓或低壓）也有所不同。

市電交流供電的質量指標

（1）供電電壓及頻率
通信局（站）市電的供電電源電壓有高壓和低壓兩種。根據《全國供用電規則》中的第2條標準，供電部門供電的電網額定電壓標準如下。
低壓供電：單相為220V，三相為380V；高壓供電：10、35（63）、110、220、500kV；供電頻率：50Hz。
供電部門對用戶的供電電壓，應從供用電的安全、經濟角度出發，根據電網規劃、用電性質、用電容量、用電方式及當地供電條件等因素，進行經濟比較後與用戶協商確定供電電壓等級。
用戶用電設備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA及以下者，應以低壓方式供電（移動通信基站由低壓市電供電），特殊情況也可以高壓方式供電。
目前我國公用電力系統現有的6kV供電系統將逐步由10kV取代。
（2）供電電壓及頻率允許偏差
《全國供用電規則》中第5條的相關子目規定：
35kV及以上供電及對電壓質量有特殊要求的用戶為額定電壓的+5%；10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的+7%；低壓照明用戶為額定電壓的-10%～+5%。
電網容量在300萬千瓦及以上者，頻率允許偏差為±0.2Hz；電網容量在300萬千瓦及以下者，頻率允許偏差為±0.5Hz。
（3）公用電網諧波在用戶用電入口處的總的諧波電壓的限值
根據國家標準《電能質量、公用電網諧波》（GB/T14549-1993）中第4、5條的規定，用戶用電入口處的總的諧波電壓、諧波電流的限值見表3和表4。
表3 公用電網的諧波電壓（相電壓）限值
電網標稱電壓（kV）
電壓總諧波畸變率（%）
各次諧波含有量（%）
奇次
偶次
0.38
5
4.0
2.0
6～10
4
3.2
1.6
35～66
3
2.4
1.2
表4 公用電網的諧波電流限值
標準
電壓
（kV）
基準短
路容量（MVA）
諧波次數及諧波電流允許值（A）
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0.38
10
78
62
39
62
26
44
19
21
16
28
13
24
10
100
26
20
13
20
8.5
65
6.4
6.8
5.1
9.3
4.3
7.9


諧波次數及諧波電流允許值（A）
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0.38
10
11
12
9.7
18
8.6
16
7.8
8.9
7.1
14
6.5
12
10
100
3.7
4.1
3.2
6.0
2.8
5.4
2.6
2.9
2.3
4.5
2.1
4.1

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