通信机房及基站电源测试规程.docx
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通信机房及基站电源测试规程
中心机房及基站设备
维护技术指标与测试方法
中国·乌鲁木齐
二〇〇六年十月
第一章、通信局（站）电源系统维护技术指标的测试方法
通信局（站）电源系统的组成
通信电源系统技术指标的测量
交流电压的测量
交流电流的测量
交流输出频率及频率稳定精度的测量
交流电压波形正弦崎变因数
三相输出电压相位差
三相电压不平衡度
交流供电系统的功率和功率因数的测量
直流电源杂音电压的测量
直流放电回路全程压降的测量
直流供电回路中导线接点直流压降的测量
熔断器、变压器、电容器、直流供电回路导线接点温升的检测
人工控制、测量信号的检测
计算机"三遥"检测
保护和告警功能的检查
整流设备均分负载及限流性能的检测
第二章、电源设备维护技术指标的测试方法
交流稳压器
输入电压允许波动范围
负载性能
稳定时间
输出电压相对谐波含量（又称谐波畸变因数）的增量
输出电压不对称度增量的测量
保护性能检查
整流设备（包括开关电源和相控电源）
直流输出电压调节范围
遥控、遥信、遥测信号检查
过、欠电压保护性能检查
直流输出电流限制性能保护检测
效率及功率因数测定
稳压精度测量
开关机过冲幅度检查
软启动时间测试
均分负戴性能检测
直流--直流变换设备
输出电压调节范围试验
稳压精度试验
输出杂音电压测量
反灌杂音电流
效率测量
并联均分负载工作性能检查
欠电压、过电流、过电压保护功能检查
限流检查
通信用逆变设备
交流输出电压额定值及稳定精度试验
交流输出电压相对谐波含量
输出频率稳定精度
三相输出电压相位偏差
三相输出电压不平衡度
输入端反灌相对杂音电流
额定输出效率
启动性能检查
并机均分负载性能试验
保护性能检查
交流不间断电源（UPS）
旁路开关切换时间
备用时间
电池再充电时间测试
保护功能
蓄电池
测量仪表
容量测量
连接条压降的测量
蓄电池端电均匀性测试
外观检查
落后电池的判断
发电机组
常温启动性能检查
相序检查
控制屏上各指示装置的工作情况检查
电压和频率的稳态调整率测试
瞬态电压调整率及电压稳定时间的测量
瞬态频率调整率及频率稳定时间的测量
电压和频率的波动率测量
自动化机组自动启动和自动停机的可靠性检查
自动化机组自动补给功能检查
自动保护功能检查
检查自动化机组自控项目进行手控的可靠性
第三章、地网接地电阻的测量
接地电阻的定义
测量仪表
对测量仪表的要求
测量用仪表
测量方法
直线布极法
三角形布极法
两侧布极法
测量注意事项
附录:
测试用仪器仪表一栏表（供参考）
中心机房及基站设备维护技术指标与测试方法
第一章、通信基站电源系统维护技术指标的测试方法
通信基站电源电源系统的组成
通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成。
系统的组成部分，主要包括有高压变配电、低压配电、整流器、蓄电池组、直流配电、备用发电机组等设备。
根据各站的实际需要，有的还配有交流不间断电源（UPS）、DC／DC变换器、DC／AC逆变器以及移动电站等设备。
长时间备用能源主要是设置固定的柴油发电机组和燃气轮发电机组；短时间备用能源，一般采用蓄电池组。
长途传输有人通信站通信电源系统的组成，主要有电力变压器、交流稳压（调压）器、自动化发电机组、交流转换配电屏、整流器、蓄电池组、直流配电屏等设备。
监测控制模块
高压柜
变压器
备用电站
移动电站车
低
压
配
电
屏
交
流
配
电
屏
监控
保证建筑负荷
一般建筑负荷
整流器
直流配电屏
蓄电池
AC380V（b）
不间断电源设备
AC380V（b）
不间断电源设备
AC380V/220V（b）
DCDC
DCDC
通信设备
AC380V/220V（b）
AC380V/220V（c）
10kV市电
（a）不间断；（b）可短时间中断；（c）允许中端
（a）
（a）
（a）
DC-48V
220V/380V
电源室
电源组成
变电所
高频开关电源
电池逆变
图电源系统组成示意图
长途传输无人通信站通信电源系统的组成方式主要有：
（1）交流电和太阳能电池组成的供电系统，其设备主要有：
电力变压器、交流稳压器、交流低压配电屏、整流器、蓄电池组、太阳电池方阵、控制屏、移动电站等设备。
（2）太阳能电池和风力发电机组成的供电系统，其设备主要有：
太阳电池方阵、风力发电机组、蓄电池组、控制屏、移动电站等。
（3）交流电和自动化发电机组组成的供电系统，其设备主要有：
电力变压器、交流稳压器、自动化发电机组、交流配电屏、整流器、蓄电池组、直流配电屏等。
交流供电系统
交流供电系统由：
主用交流电源、备用交流电源、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏和交流稳压设备及连接馈线组成的供电总体。
市电为主用交流电源，发电机组为通信备用交流电源。
通信电源交流供电标称电压类型主要是单相220V、三相380V、频率50Hz。
直流供电系统
直流供电系统是由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备和相关配电线路组成的总体，成为直流供电系统。
我国通信设备的供电电压目前都统一到-48V基础电源，“-48V基础电源”表示电源正馈线接地，作为零伏参考电位，负馈线接熔断器后，与机架电源或负载连接。
接地系统
通信电源按照接地系统的用途分为工作接地、保护接地和防雷接地。
按照安装方式可分为分设的接地系统和合设的接地系统，考虑到防雷等电位原则，一般采用将工作接地、保护接地和防雷接地共同合用一组接地体的联合接地方式。
通信电源设备的集中监控系统正在被各个通信局（站）采用，因此集中监控系统也是通信电源维护中的重要内容。
其中，高压变配电部分技术指标的测试，应遵照电力部门的有关规定执行。
通信电源系统技术指标的测量
交流电压的测量
交流电压的定义
平均值为零的周期电压，称为交流电压，用字母U表示。
其单位为伏特。
交流电压有峰值、峰-峰值、有效值、全波整流平均值之分。
测量使用的仪表
万用表、电能质量分析仪。
测量方法
目前现场维护中交流电压的测量方法主要有万用表及电能质量分析仪直读测量。
直读测量法
根据被测电路的状态将仪表直接并联在被测电路两端，从表的读数决定电压参数值的测量方法称直读测量法。
三相电压不平衡度
不平衡度的定义
指三相系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的有效值百分比表示。
电压和电流的不平衡度分别用：
u和i表示。
测试用仪表
电能质量分析仪
测量方法
图三相电压不平衡度计算图
图中AB、BC、CA为所测得的三相线电压O和P是以CA为公共边所做的两个等边三角形的两个顶点。
电压不平衡度按下式计算：
u=OB/PB=Un/Up×100%
式中：
u：
为电压不平衡度；
Up：
为电压的正序分量，V；
Un：
为电压的负序分量，V。
需要说明的几个问题
（1）正序分量就是将不对称的三相系统按对称分量法分解后，其对称而平衡的正序系统中的分量。
（2）负序分量即将不对称的三相系统按对称分量法分解后，其对称而平衡的负序系统中的分量。
（3）图中OB、PB的值，可用几何法求得。
交流供电系统的功率和功率因数的测量
什么叫交流正弦电的功率和功率因数
交流电的功率可以用功率三角形表示如下：
图交流功率三角形示意图
图中Q为无功功率，单位是乏，P为有功功率，单位是瓦特，S为视在功率，单位是伏·安，S=（P2+Q2）1/2。
功率因数为有功功率与视在功率之比。
表达式为：
PULILcosILcos
PF=——=————=————＝rcos
SULIRIR
式中:
IL——基波电流有效值；
IR——电网电流有效值；
UL——电网电压有效值；
PF——功率因数；IL
r——电网电流基波因数，r＝———
IR
cos——位移因数。
所以，功率因数又可定义为基波因数和位移因数的乘积。
测量功率和功率因数使用的仪表
电能质量分析仪
（1）测量连接图如下：
图交流电功率测量接线图
（2）按上图接好测试电路，从表上读出有功功率值P，视在功率值S，功率因数值PF;
直流电源杂音电压的测量
杂音电压是整流设备及直流变换器输出直流电压中的脉动成分。
一般采用杂音计测量电源杂音电压。
直流电源的杂音电压主要来源于整流元器件的工作状态、滤波、交流电的共模谐波和电磁辐射及负载的反灌杂音等。
直流电源的杂音测量应在直流配电屏的输出端，整流设备应以稳压方式与电池并联浮充工作，电网电压、输出电流和输出电压在允许变化范围内进行测量。
电话衡重杂音电压
（1）定义：
整流设备输出电压中的交流分量通过国际电联规定的电话衡重网络（A）后测得的杂音电压值。
（2）使用仪表：
杂音测试仪
（3）测量方法：
按图接好测试电路
图杂音电压测试接线图
1）打开电源开关、电源指示灯亮，预热20分钟后即可进行稳定测试；
2）测量前应先进行仪器自校，将频段开关置于测试的频段上，阻抗开关置75，调节调零电位器，使仪表指示；再将阻抗开关置于自校，调节自校电位器，使表针指示0dB。
以后每转换一次频段测试前，应重复以上过程，方能保证每一频段的测量精度。
3）按下平衡测量按钮a/b,阻抗开关置600，电平转换开关置＋40dB频段开关置电话加权，时间常数开关置200ms,将测试线接入平衡输入插座，串入大于10F的隔直电容器。
4）将测试线接入直流屏的输出段，调整电平转换开关使表针指出清晰的读数，记下指针的读数与电平转换开关的读数的代数和，即为衡重杂音电压值，应小于2mV。
宽频杂音电压
（1）定义：
整流设备输出电压中一定频宽内的交流分量的方均根值。
（2）测试用仪表
杂音测试仪
（3）测试方法
测试接线见图
在上述测试衡重杂音电压后，将阻抗开关置75，电平转换开关置＋10dB，测试线接同轴输入插座，频段开关分别置于3kHz～150kHz档，150kHz～30MHz档，改变电平转换开关的灵敏度，直到表头指示出清晰的读数。
测试值应为表头的读数与电平转换开关读数的代数和。
（在电磁干扰严重的环境下测试时，测试线两端应并入0.1F的无极性电容。
）
峰-峰值杂音电压
（1）定义：
整流设备输出电压中交流分量的峰-峰值。
（2）测试用仪表：
杂音测试仪
（3）测试方法：
测试接线见图
图峰—峰值杂音电压测试图
在直流配电屏输出端并接F直流无极性电容器，电容器两端以绞线平衡接入示波器（杂音计）探头，示波器须与市电隔离，其机壳应悬浮。
测量时，示波器（杂音计）的水平扫描速度应低于，使被测峰-峰值杂音电压波形清晰稳定时读出。
离散频率杂音电压
（1）定义：
整流配电设备输出电压的交流分量中各个频率的准峰值。
它分四个频段进行测量，即：
～150kHz5mV
150kHz～200kHz3mV
200kHz～500kHz2mV
500kHz～30MHz1mV
（2）使用仪表：
杂音测试仪（选频表）
（3）测量方法：
测试接线见图将杂音计换成选频表
1）打开选频电平表的电源开关，待仪表工作正常后，进行校准；首先校准“零”点，然后再校准满度；
2）将选频表的输入衰减倍率旋钮放在适当位置；
3）将频段开关旋钮放在～150kHz范围内；
4）将选频表的输入电缆线接在直流配电屏的输出端；
5）慢慢旋转频率微调旋钮，使表头指针指在最大的位置上，如果表头无指示，则应减小输入衰减量，如果表头指针已达满度则应增加输入衰减量。
杂音电压的数值应等于表头的指示数加上衰减量。
6）用同样的方法，将频段选择开关旋到（150kHz～200kHz）、（200～500kHz）、（500kHz～30MHz）频率段进行测量，即能测出各频段任一频率的杂音电压值。
直流放电回路全程压降的测量
直流放电回路全程压降应包括：
蓄电池组至直流屏引线压降、直流屏内直流放电回路电压降和直流屏输出端至用电设备输入端直流放电回路的导线电压降三者之和。
测量用仪表
万用表
测试方法
在直流负载相对不变的情况下，用同一块直流电压表或数字万用表分别测量：
（1）蓄电池组两端的电压和蓄电池组连接至直流屏两端的电压，计算出该段压降；
（2）直流屏输入端到输出端的电压降；
（3）直流屏输出端到用电设备输入端的电压降；
上述
（1）、
（2）、（3）项之和即为放电回路全程压降。
当直流配电屏输出额定电压和额定电流时，无论在什么环境温度下，全程压降应不超过指标要求。
直流供电回路中导线接点直流压降的测量
.测量用仪表
万用表
测量方法
用直流毫伏表或三位半数字万用表的直流电压档，将测试表笔紧贴接点两端测得的电压值，无论在什么环境温度下，应符合指标要求。
熔断器、变压器、电容器、直流供电回路导线接点温升的检测
使用仪表
红外线侧温仪
检测方法
打开点温计的电源开关，校准零点，用半导体感温探头分别可靠接触熔断器、变压器、电容器、直流供电回路中导线接点处温度最高的部位，从表头上分别读出各部位的温度，减去环境温度即为温升。
各部位的温升应不高于各自的标准要求。
人工控制、测量信号的检测
在设备初装时可进行全面检测，在设备运行中应在确保安全正常供电的情况下酌情进行。
使用仪表
万用表、交流直流两用钳形表、直流电流表、红外线侧温仪
检查方法
（1）人工控制检查
对系统中可人工控制的开关、按钮按技术说明书，对设备的开、关机、均衡／浮充充电转换、人工切换、人工电池接入、硅管降压的人工接入与撤除等进行人工控制，记录下控制成功与否的结果。
（2）人工测量检测
检测输入端、输出端、模拟量信号接口的测量精度。
1）有模拟量指示仪表时，用标准表直接测量对应的模拟量，记录下标准表读数和设备上相应表读数，进行比较。
2）有模拟量信号遥测接口时，用标准表直接测量对应的模拟量和模拟量传感器输出信号接口的值，记录下直接测量的读数和模拟量信号接口的读数，按设备技术条件规定的模拟量传输比计算出测量精度。
计算机“三遥”检测
检测受控电源设备通过计算机控制接口（RS232、RS485、RS422等）与计算机直接通信时，计算机对受控设备“三遥性能的可靠性。
使用仪表
计算机系统（包括支持软件）、万用表、交流直流两用钳形表、红外线侧温仪
检测方法
（1）用标准表实测受控电源设备的模拟量和对应的计算机显示的模拟量；
（2）用计算机对受控电源设备进行遥控，记录下电源设备受控的状态；
（3）在受控设备上模拟故障发生和恢复，记录故障状态和计算机响应情况；
（4）根据有关技术要求，对计算机软件功能进行验证，并记录验证结果。
保护和告警功能的检查
使用仪表
秒表、万用表
检查方法
（1）市电和油机自动转换和告警
在市电和发电机组自动转换供电系统中，当市电正常供电时，切断市电发电机组应自动发电供给用电设备，同时发出告警信号；当接通市电时，发电机组应自动停机，转由市电供电。
（2）缺相保护和告警
在供电系统正常运行时，人为断开三相交流电源中的任意一相，系统应发出声、光告警信号，同时自动延时跳闸保护，用秒表记录延迟时间；当重新接好断开相使市电恢复正常时，告警信号应自动消失。
（3）熔断器保护和告警性能检查
系统中任一熔断器（保险）断开时，均应发出声、光告警信号。
检查时，可拨出需要检查的熔断器信号保险作试验。
（4）交流输入电压过高保护和告警
检测方法见。
整流设备均分负载及限流性能的检测
检测方法
在现场维护中，整流设备的均分负载及限流性能的检测可以在蓄电池放电后，整流设备向蓄电池充电时进行。
当蓄电池深放电后，整流器以限流方式对蓄电池进行充电时，可适时的观测并记录各整流模块的限流点电流值及以下三组直流值：
（1）所有整流模块退出限流点时的各模块电流IA；
（2）当向蓄电池组充电时，整流器的负载电流在均分负载电流范围的中点值时各模块电流IB；
（3）当整流器向蓄电池组充电时，负载电流在均分负载电流范围的下限值时各模块电流Ic。
将以上三组电流值填入下列表格中：
表均分负载测试记录表
I1
I2
…
…
…
…
In
IA
IB
IC
均分负载的不平衡度按下式计算：
1＝（K1一K）×100％
（2＝（K2一K）×100％
．．．．．．
．．．．．．
（n＝（Kn一K）×100％
式中：
K=（I/（IH
K1＝I1／IH1。
K2＝I2／IH2
．．．．．．
．．．．．．
Kn＝In／IHn
InI2……In为各整流模块输出的电流值（A）；
IH1IH2……IH2为各整流模块输出电流的额定值（A）；
（I为各整流模块输出负载电流的总和（A）；
（IH为各整流模块输出额定电流的总和（A）；
在上述计算的数值（1（2……（n中，绝对值最大的数为负载均分的不平衡度。
注意事项
检测时应防止停电事故发生，发电机组应处于良好备用状态。
第二章、电源设备维护技术指标的测试方法
交流配电设备及交流稳压器
铁通电源维护规程中规定：
交流配电屏及电源线需完成的每月（含季、年）检查记录项目:
1）停电告警试验
2）转换开关及指示灯检查
3）保护地线检查及接地电阻测量
4）清扫检查（停电进行）
输入电压允许波动范围
定义：
交流稳压器输入电压从最小值（下限值）到最大值（上限值）之间的范围，通常用额定输入电压的百分数表示。
在该范围内稳压器应能保证输出额定电压。
使用仪表：
万用表、交流直流两用钳形表、交流调压器或发电机组、交流负载。
测试方法：
测试电路如图
（现场维护中，交流调压器可用发电机组作测试）
图交流输入电压范围测试示意图
（1）调节交流调压器使交流稳压器的输入和输出电压均为额定值；
（2）向低端调交流调压器的输出电压，交流稳压器的输出电压应为额定值，继续降低交流调压器的输出电压，直到交流稳压器输出电压刚刚偏离稳压精度要求的电压值，此时，交流调压器的输出电压值即为交流稳压器输入电压范围的下限值；
（3）向高端调交流调压器的输出电压，重复
（2）的过程，确定交流稳压器输入电压范围的上限值；上、下限值之间的范围即为交流稳压器输入电压范围。
负载性能
如图所示：
将稳压器输出端接电阻性负载，在输入电压允许波动的范围内，均匀取5点作为输入电压值，分别调整负载，使稳压器在输出额定电压时，输出额定电流，其值应符合产品说明书规定的要求。
稳定时间
定义：
对应电源电压波动和（或）负载电流变比而引起的输出电压调整到规定的稳压精度范围内所需的时间。
测试议表
秒表或记忆示波器（大于20MHz）
测量方法：
如图用秒表或记忆示波器在输出端观察，稳压器在空载条件下，将输入电压相对于额定值阶跃变化＋10％和一10％时，输出电压到达稳压精度范围内的时间。
应不大于。
输出电压相对谐波含量（又称谐波畸变因数）的增量
定义：
输出电压谐波含量的方均根值对交流量的方均根值之比叫输出电压的相对谐波含量。
其增量为输出电压波形与输入电压波形相比较，其相对谐波含量的增加值，指标要求其增量不得大于1%。
使用仪表：
电能质量分析
测量方法：
测试接线见图，将电力谐波分析仪分别接到输入、输出端测试。
当输入额定电源电压时，稳压器在阻性负载下，用电力谐波分析仪测定输入电压和输出电压的总方均根值和滤去基波后的谐波电压的方均根值，分别测出输入电压和输出电压的相对谐波含量，并进行比较。
输出电压不对称度增量的测量
三相电压不对称度的测量方法见。
用的方法，分别测出交流稳压器输入电压和输出电压的三相不对称度，并进行比较。
保护性能检查
（1）过压保护：
调整稳压器的输出电压调节选钮，当输出电压高于技术指标规定的过压保护点时，稳压器应自动保护，并发出声、光告警信号。
（2）过载保护：
调整稳压器的负载，当负载超过稳压器规定的负载能力时，在技术指标规定的时间内，稳压器应自动保护，并发出声、光告警信号。
（3）短路保护：
用短接线将稳压器的输出端短路，打开稳压器时应自动保护，不损坏设备。
（4）相序保护和缺相保护：
人为将输入电源的相线相序接错或人为断开其中一相时，稳压器应自动延时保护并发出声、光告警信号。
整流设备（包括开关电源和相控电源）
电源维护规程规定了高频开关电源（月/季/年）的检测维护项目，主要都包括有以下项目：
１）表面清扫、检查；
２）转换开关及指示灯检查；
３）均、浮充限流试验；
４）风扇及滤网的清洁及检查；
５）停电告警试验；
６）直流负载电流测试及熔丝容量核对；
７）直流馈电线电压降测试；
８）输出杂音电压测试；
９）直流工作地线、保护地线检查；
10）系统参数检查核对；
11）全部告警试验；
12）防雷保护单元检查更换（雷雨季节应每月检查一次）。
此外，电源维护规程要求：
直流配电屏及电源线需要完成的月（含季、年）检查记录项目主要如下：
1）各部清扫检查
2）告警试验
3）直流负载电流测试及熔丝容量检查
4）直流馈电线电压降测试
5）工作地线检查及接地电阻测量
6）电缆架（沟）及电源线清扫检查整理
直流输出电压调节范围
定义：
在电网电压和整流设备输出直流电流的允许变化范围内，输出电压的变化范围。
测量用仪表：
万用表、交流直流两用钳形表、交流调压装置、智能直流负载
测量方法：
检测接线如图
图中：
V1交流电压表V2直流电压表A直流电流表
（在现场维护中，交流调压装置可用发电机组进行测试）
图直流输出电压调节范围测试图
（1）调节交流调压装置使整流器在规定的输入交流电压范围内正常稳定工作，向通信设备供电；
（2）调节整流器的输入电压，使其在允许的交流输入电压范围下限值，再调节整流器的输出电压，观察并记录整流器输出额定电流时的最高输出电压值；
（3）调节整流器的交流输入电压，使其在允许的交流输入电压范围上限值，再调节整流器的输出电压，观察并记录整流器的输出电流为5％额定电流时的最低输出电压值；
（4）由
（2）和（3）测得的最高输出和最低输出电压值即为整流器的直流输出电压范围。
遥控、遥信、遥测信号检查
检查用仪表
万用表（三位半）、电流表、短路线
检查方法
在遥控开机、关机端子上分别送入短接信号，应能进行开
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