基站通信电源系统配置指导意见精编版.docx
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基站通信电源系统配置指导意见精编版
MQSsystemofficeroom【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
基站通信电源系统配置指导意见精编版
2017年建设工作会单件10
基站通信电源系统配置指导意见
（征求意见稿）
中国铁塔股份有限公司
2017年2月
1概述
基站通信电源系统对移动通信网络可靠运行至关重要,以满足基站设备7×24小时不间断供电为原则，平衡投资成本和运行能效，贯彻“精准配置、动态调整”的动力专业建设思路，充分考虑动力专业各类建设场景，做到投资成本和运行能效最优，特制定本指导意见。
通信基站的电源系统过配置会导致投资浪费、设备利用率低，而欠配置会降低供电系统可靠性，进而影响通信安全。
本指导意见在中国铁塔《新建基站配套设施总技术要求（试行）》（Q/ZTT1005-2014）基础上，对典型场景给出了具体配置要求，适用于中国铁塔股份有限公司基站的建设、改造及搬迁。
对于有特殊要求的基站，各省分公司可根据实际情况在本指导意见的基础上进行合理调整，并在总部相关部门的管理和指导下，根据实际进行试点或改进，以达到最佳应用价值为原则确定配置方案。
本指导意见未涉及的内容，应执行工业和信息化部、中国铁塔股份有限公司的相关标准和规范。
本指导意见由中国铁塔股份有限公司负责解释。
2系统配置
基站电源系统及空调包含市电引入、直流远供、新能源供电、交流配电、开关电源、后备保障、一体化机柜、空调、防雷接地、等子系统。
系统配置以“精细准确配置、需求动态调整”为原则，以三个“服务”即“服务客户、服务维护、服务基层”为抓手，最终实现“单站造价降低、服务指标提升”的目标。
依据订单需求和应用场景，标准化、模块化地对动力配套系统进行配置。
3市电引入
原则上引入一路优于三类（平均月市电故障≤次，平均每次故障持续时间≤8h）市电电源，优选从公共电网引入一路380V/220V的交流电源；如无法引入，则在满足供电质量前提下，按以下三种方案引入：
①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V的交流电源；
②自建变压器时，统筹考虑该区域周边基站市电的需求。
③取电费用高、拉电难度大的场景，可选用直流远供设备进行供电。
市电引入容量根据基站远期规划容量配置，在通信负载最大功率工作时还需要同时满足蓄电池充电及温控系统最大负荷需求。
典型基站容量需求见下表。
表典型基站市电引入容量需求表
典型基站系统数量（套）
2
4
6
通信设备总功率（kW）注1
3
6
9
市电容量需求（kW）注2
6～10
12～20
21～28
自建变压器容量（kVA）注3
20
20
30
注：
1.最大单系统不超过。
2.市电引入容量根据通信设备额定功率和所配蓄电池组容量等主要因素进行计算。
3.市电引入采用自建变压器方案情况时考虑适当容量预留。
外电引入电缆常用铜芯电缆和铝芯电缆，不同材质、线径电缆对应负载功率下最大引入距离详见附录1。
4直流远供
负载不大于3kW情况下，供电半径2km范围内可考虑直流远供技术，对相邻或相近基站的供电设施进行整合。
局端基站应具备较好市电环境和后备保障能力，局端接入开关电源熔丝/空开不小于63A，根据局端实际配置选择相应端子。
为方便统一备件，局端选统一规格功率模块，方便后期更换、扩容。
直流远供局端机架容量应根据远端基站设备负荷，优选5kW、系统，局端功率模块优先选择1kW、，远端降压模块优选1kW、。
直流远供设备应具备智能监控功能，远端信息可上传至FSU。
典型拉远基站系统数量、配置、线径需求对照表详见附录2。
5新能源供电
无法引入市电或外市电引入成本高于15万的基站，可采用新能源供电方案，需遵循以下原则：
年日照时数2000小时以上或光照度年辐射大于4200MJ/m2的地区，可选用纯光方案；
沿海海岛地区夜间风力较大以及年风力≥3m/s超过4000小时的地区在光能不足的情况下可以采用风光互补方案，风机优选5kW水平轴风力发电机；
纯光供电系统由太阳能组件、一体化控制器、蓄电池组三部分组成；风光互补供电系统由太阳能组件、风机、一体化控制器、蓄电池组等部分组成，典型场景纯光基站电源系统配置参考表。
表典型场景纯光基站电源系统配置表
序号
通信设备功耗（kW）
太阳能板阵容量（WP）
电池保障时间（h）
蓄电池组容量（Ah）
控制器容量（W）
1
5400
48
300×2
5000
2
1
10260
48
300×4
10000
3
15120
48
500×4
12500
4
2
20520
48
500×5
17500
注：
太阳能组件容量可依据日照时长、电池后备时长等因素调整，详细计算过程见附录5。
6交流配电
交流配电箱容量按远期负荷考虑，并与外电引入容量匹配，交流配电箱输入开关容量不小于外市电引入容量。
未配置固定发电机组的新建基站交流配电箱应配置市电/发电机组切换开关和移动发电机组应急接口。
新建基站交流配电箱输出开关应配置微型断路器，用于开关电源、空调、机房墙面插座、照明等设备的接入。
交流配电箱输入总开关前端应配置浪涌保护器（SPD）模块及相应的保护开关，为了缩短电缆长度，降低残压，同时减少机房内机柜或机箱数量，降低设备成本，浪涌保护器（SPD）宜集成在交流配电箱内部。
浪涌保护器（SPD）模块最大通流容量指标（8/20μs波形）的选取见见章节。
交流配电箱输入总开关前端应配置具有发电取信功能的断电传感器。
7开关电源
为了优化基站电源配置，降低建设成本，新建基站开关电源的整流模块容量采用n（n≥2）配置方式。
为方便统一备件，降低备件库存与管理成本，开关电源应采用业界产品最成熟的50A整流模块，并应选用高效整流模块降低能耗。
采用交流固定发电机组保障的基站，应选配市电/发电机组自动切换装置；采用移动发电机组+蓄电池作为保障电源时，因有人上站，应采用手工切换，降低设备投资成本。
典型场景开关电源整流模块配置详见表。
表开关电源典型配置容量
备电时长
系统典型功耗（kW）
3
6
9
3小时
开关电源模块配置N（n≥2）
2
2
3
4
5
6
8后备保障
保障方式
城区、郊县区域基站建议采用蓄电池组+移动发电机组保障方式，农村基站在总成本最低原则下根据安装条件可选择蓄电池+移动发电机组或固定发电机组保障方式。
小型固定柴油发电机组仅保障负载供电、不保障空调和电池充电。
保障电源配置
新建基站蓄电池组后备时间应结合基站重要性、市电可靠性、运维能力、机房条件等因素确定，原则上按照3小时后备时长配置，可根据平均断电时长、应急保障到位时间等因素进行调整。
对于采用蓄电池组（1h）+小型固定发电机组作为保障电源的基站，典型场景配置参见表。
表典型场景蓄电池组（1h）+小型固定发电机组配置表
系统数量
安装地区
电池容量（Ah）
固定发电机组（kW，备用功率）
1-2
农村
100
5
3-6
农村
200
10
当平均断电时长较短时，可适当缩短电池后备时长，但应满足应急保障到位时间条件，在降低电池配置容量的同时，能保障较长时间停电情况下及时发电。
农网、离网型市电的基站，可适当增加蓄电池组容量或储油箱容量。
蓄电池组
电池模块化应用是将种类繁杂的电池类型规范成种类较少的标准电池组模块，通过电池共用管理器以积木方式应用蓄电池组的新模式。
蓄电池组配置容量推荐选用12V100Ah、12V150Ah、12V200Ah前置端子铅酸电池，2V200Ah、2V300Ah和2V500Ah铅酸电池。
空间狭小时，可使用12V蓄电池。
优先选用铅酸电池，在机房空间和承重不足或环境恶劣的基站，可选用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池单组容量不应超200Ah。
高温区域应用高温电池有利于减少温控系统能耗，室外机柜内应使用高温电池。
有扩容需求时，通过电池共用管理器，增加标准电池组模块，按照最小冗余配置的原则进行扩容。
。
表蓄电池典型配置表
场景
系统典型功耗（kW）
计算容量（Ah）
3小时备电
电池容量（Ah）
组数
机房
（2V模块）
140
200
1
3
280
300
1
421
500
1
6
561
300
2
701
500
2
9
841
500
2
一体化机柜
（12V模块）
140
150
1
3
280
150
2
421
150
3
固定发电机组
为保障无人值守基站供电安全，固定发电机组必须选用柴油型。
新建基站：
优先选用交流发电机组，并要求新建基站开关电源具有发电机组适配功能。
直流型发电机组带有整流及电子控制部件，工作稳定性还需要时间检验，暂不建议新建基站采用直流型发电机组。
存量基站：
采用直流发电机组可避免开关电源及交流配电系统改造，若开关电源不具备交流发电机组适配功能，可使用直流发电机组。
存量基站无法在机房内隔离出油机室时，在满足防盗要求前提下，可采用户外型发电机组，发电机组及油箱周边无易燃物，与草原、山林等保持一定安全距离。
发电机组容量仅考虑通信最大功率需求，不需要保障电池充电和空调，减小发电机组功率需求，降低发电机组成本，提高发电机组负载率，有利于降低油耗、延长机组寿命。
发电机组满载连续运行能力不少于12小时。
发电机组应具备停电自动启动及恢复功能。
处于夏热冬暖和夏热冬冷温度带的地区使用固定发电机组时应配置智能通风系统，在高温季度降低长时间发电情况下机房内温度风险，保护用户设备正常运行及电池使用寿命。
冬季最低温度低于0℃的地区，风冷发电机组宜配置进气加热器，提高发电机组启动成功率。
冬季最低温度低于-5℃的地区，应对发电机组的启动电池配置保温措施，提高启动电池放电能力，并延长电池使用寿命。
高风沙地区使用的发电机组应配置重型空气滤清器，保护发电机组正常运行和使用寿命。
发电组组应接入动环监控系统。
9一体化机柜
一体化机柜主要适用于中心城区、绿化带、景区、路边等环境受限、建设周期要求短，整体负荷相对较小、设备功率密度不高的场景。
应根据实际情况确定柜体规格。
柜型应根据所配置的通信设备、电池数量选择，严寒和炎热地区宜采用聚氨酯（PU）隔热材料机柜。
室外一体化机柜应选用底座封板，对进出线孔处进行密封处理，防止水或小动物进入室外柜。
10空调
空调制冷量匹配原则
选型应根据设备负荷、机房结构、区域（温度带）等因素确定空调冷量，根据基站冷量需求选择最适合的空调规格，负荷计算原则：
Q12=K*（Q1*+Q2）
其中：
指开关电源工作热效率补偿系数；
Q12-基站空调总热负荷；
K-分区域制冷系数，见表2索引；
Q1-通信设备热负荷（基站开关电源总直流负载功率）；
Q2-建筑结构热负荷，Q2=单位面积热负荷*房间面积（单位面积热负荷基准：
150W/m2；）
表分区域制冷系数指引
区域
制冷系数
省份
A区
海南、广东、福建、浙江、湖南、湖北、江苏、重庆、上海、广西
B区
1
安徽、陕西、甘肃、河南、山东、山西、河北、四川、贵州、云南、天津、北京、江西
C区
青海、宁夏、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、西藏、新疆
注：
安装在室外发热设备（如RRU等），不应计入机房内的热负荷。
空调冷量段对应符合范围
表空调冷量段对应符合范围
空调规格和型号
2P
3P
5P
显冷量（kW）
≥
≥
≥
≥
≥
允许冷负荷范围（kW）
~
~
~
~
~
地区选型
A类和B类地区原则上选择单冷型空调机，C类地区可以选择冷暖型空调。
空调机型
宜选用高能效比、大风量、小焓差的基站空调。
冷量段配置原则
空调的选型是满足冷量的最大需求，考虑冷量冗余及基站热负荷季节性波动，基站实际冷负荷需求，在夏季和冬季、白天和晚上的变化范围非常大。
当建筑负荷变化超过总负荷变化的40%时，最大可选冷量按80%配置。
从安全性及可靠性的角度，考虑空调的冗余、备份机组，选择推荐方式如下：
①当建筑负荷变化超过总负荷变化的20~50%时，空调组合原则3P=2P+1P或5P=3P+2P。
②当设备负荷大于5kW时，不建议选用1台空调。
当基站负荷超过9kW，应选用同一型号2台3P空调，不建议选用1台5P空调。
具体配置见表。
表空调选型配置
序号
机房类型
建筑负荷（W）
设备负荷
（W）
总热负荷
（W）
A类地区总热负荷
（W）
B类地区总热负荷
（W）
C类地区总热负荷
（W）
A类地区空调配置
B类地区空调配置
C类地区空调配置
1
3×5
2250
1600
3850
4235
3850
3465
2P
2P
2P
2
2250
2400
4650
5115
4650
4185
2P
2P
2P
3
2250
3200
5450
5995
5450
4905
3P
3P
2P
4
2250
4000
6250
6875
6250
5625
2P+1P
2P+1P
2P+1P
5
2250
4800
7050
7755
7050
6345
2P+1P
2P+1P
2P+1P
6
2250
5600
7850
8635
7850
7065
3P+1P
3P+1P
2P+1P
7
4×5
3000
1600
4600
5060
4600
4140
2P
2P
2P
8
3000
2400
5400
5940
5400
4860
3P
3P
2P
9
3000
3200
6200
6820
6200
5580
3P
3P
2P+1P
10
3000
4000
7000
7700
7000
6300
2P+1P
2P+1P
2P+1P
11
3000
4800
7800
8580
7800
7020
3P+1P
3P+1P
2P+1P
12
3000
5600
8600
9460
8600
7740
3P+2P
3P+2P
2P+2P
空调安装位置
空调类设备室内机的摆放位置，要求空调送风能够被基站设备有效地吸入，经热量交换后，热空气能够有效地被空调回风侧吸入，严格避免空调送风和回风被基站设备遮挡。
应避免因摆放位置不合理，导致空调送风未冷却基站设备，直接返回空调回风侧。
空调机宜摆放在距离基站门较远的位置，以确保其回风温度判断的准确性。
室外机应安装在基站日照较少的位置，如北侧。
11防雷接地
配置原则
通信基站电源系统应在配电变压器、交流配电箱、开关电源、综合柜配电单元、户外柜交直流配电处配置相应等级SPD，SPD应选用通过标准符合性认定的产品。
11.1.1变压器的防雷保护
配电变压器高压三相电力线应分别就近对地加装额定电压为（系统额定电压10kV）或（系统额定电压）的交流无间隙氧化锌避雷器。
建在郊区或山区，地处中雷区以上的基站，应采用标称放电电流不小于20kA的交流无间隙氧化锌强雷电避雷器。
变压器低压侧应加装SPD。
配电变压器高低压侧的SPD接地端子、变压器外壳、中性线及电力电缆的铠装层，应就近接地。
11.1.2交流配电箱SPD配置
通信基站交流配电箱交流输入端应配置第一级交流电源SPD及相应后备保护装置，后备保护装置极限分断能力应≥10kA。
第一级交流电源（SPD）宜安装在交流配电箱输入总开关前。
第一级电源SPD最大通流容量Imax（8/20μs）的选取见表。
表通信基站交流第一级电源SPD最大通流容量
气象因素
区域
雷暴日（日/年）
≤25
26～40
≥41
城区
60kA
80kA
郊县、农村
80kA
100kA
山区
100kA
120kA
11.1.3户外柜（一体化柜）SPD配置
户外柜市电输入侧应配置最大通流容量Imax为60kA（8/20μs）B级浪涌保护器，雷电多发区可选择最大通流容量Imax为80kA（8/20μs）、100kA（8/20μs）、120kA（8/20μs）B级浪涌保护器，直流配电单元应配置最大通流容量Imax为15kA（8/20μs）直流电源SPD。
直流SPD应采用可插拔模块式结构，并应具备遥信功能。
11.1.4拉远站SPD配置
应在RRU直流输入处加装两端口1+1、标称放电电流不小于20kA的直流室外防雷箱或RRU接口具备相同的防雷保护能力；直流防雷箱的最大允许电流应根据RRU的工作电流确定，宜为10A～20A。
室外型直流防雷箱与抱杆直接固定即可接地，室内应根据就近接地的原则选择安装位置（详见附录6直流拉远站SPD配置方法）。
基站地网
通信基站地网应由机房地网、铁塔地网或者由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成。
基站地网应充分利用机房建筑基础（含地桩）、铁塔基础内的主钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部分。
当电力变压器设置在机房内时，应共用机房地网；当铁塔建于机房屋顶时，铁塔地网与机房地网合为一个地网（详见附录7基站地网的构成）。
接地线
详见附录8总接地汇流排、馈窗接地汇流排和接地汇集线。
供电线路的防护
详见附录9供电线路的防护。
设备接地
各设备的保护地线应单独从接地汇集线（或总接地汇流排）上引入。
交流N线铜排必须与设备机框绝缘。
机房开关电源系统的直流工作地应用不小于70mm2的多股铜导线单独从接地汇集线（或总接地汇流排）上引入。
基站内的各电源设备中若有接零保护的设备必须将其拆除，并为其新设保护地线。
走线架、金属槽道两端应与总接地汇流排作可靠连接，接地线缆宜采用35mm2～95mm2的铜导线；走线架、金属槽道连接处两端宜用16mm2～35mm2铜导线做可靠连接，连接线宜短直，连接处要去除绝缘层。
附录1：
不同材质、线径电缆对应负载功率下最大引入距离
外市电低压引入电缆需同时满足载流量、压降及机械强度要求。
通信局（站）电源系统技术要求（YD/T1051-2010）中规定通信电源设备用交流供电时，设备的电源输入端子处测量的电源允许变动范围为：
额定电压值的+10％～-15％。
不同线径的铜制、铝制线缆对应负载功耗下最大引入距离（米）详见附表1-1、附表1-2：
附表1-1不同线缆220V交流最大引入距离
材质
负载功率
220V（功率因数）15%压降
10mm2
16mm2
25mm2
35mm2
铜
5KW
267m
428m
668m
936m
10KW
214m
334m
468m
铝
5KW
178m
285m
446m
624m
10KW
223m
312m
附表1-2不同线缆380V交流最大引入距离
材质
负载功率
380V（功率因数）15%压降
10mm2
16mm2
25mm2
35mm2
铜
5KW
1600m
2560m
4001m
5601m
10KW
800m
1280m
2000m
2800m
15KW
533m
853m
1334m
1867m
20KW
400m
640m
1000m
1400m
25KW
512m
800m
1120m
铝
5KW
1067m
1707m
2667m
3734m
10KW
533m
853m
1334m
1867m
15KW
356m
569m
889m
1245m
20KW
427m
667m
933m
25KW
533m
747m
注：
1、表格空白处为电缆最大载流量不满足要求，不允许选用。
2、地埋敷设应选用铠装电缆。
3、上表中距离为从电源端（变压器低压侧）至基站的距离。
附录2：
直流远供设备选型
附表2典型拉远基站直流远供容量、线径对照表
系统数量
总功耗
（kW）
远供配置
传输线缆
局端
远端
距离
铜芯线径
（mm2）
铝芯线径
（mm2）
1
2*
2*
4*
2*
2
2*
4*
2*
4*
注：
1、局端配置额定功率（容量）≥（负载功率/85%+线缆损耗）/85%。
2、远端额定功率（容量）≥负载功率/85%。
3、线径为现有系统数量可用最低配置。
附录3：
中国建筑气候区分图
地理位置需参考全国气候区域依据GB50189-2005划分为5个气候区：
一类严寒区域、二类寒冷区域、三类夏热冬冷区域、四类温和区域、五类夏热冬暖区域。
中国建筑气候区划图
附录4：
全国主要城镇雷暴日数统计
全国主要城镇雷暴日数统计
年平均雷暴日数
北京市
香港特别行政区
重庆市
海南省
宁夏回族自治区
01北京市℃）
02密云
01香港34．0
01达县市
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04沙坪坝
05纂江
01海口市
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05琼中
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