【问题1】不定项选择题（每题1分，共2分。请在备选项中选择1个正确答案，将序号写在答题纸的对应栏内）
（1）典型的直流系统设备不包括（ ）
A．整流器
B．蓄电池组
C．直流配电屏
D．UPS
（2）在国家电网的电力系统中，降压变压器常用在（ ）
A．发电厂
B．区域变电所
C．配电变电所
D．用电设备
【问题2】判断题（每题1分，共5分。请对下列说法进行判断，将“√”（判为正确）或“×”写（判为错误）写在答题纸对应栏内）
（1）电源系统的可靠性一般用不可用度指标来衡量。不可用度=阻断时间/正常供电时间。
（2）电源系统的经济性是指尽最大可能减少开销，以经济节约为主要导向。
（3）发电机的额定电压与电网电压是一样的。
（4）变压器二次线圈在满载时由于内部损耗有约5%的电压降。
（5）通信电源设备及重要建筑用电设备用交流电供电比通信设备用交流电供电电源的输入端子处电压允许变动范围大。
【问题3】填空题（每空1分，共5分。请在答题纸对应栏内空白处填入正确答案）
电源系统的可靠性包括（1）和（2）这两方面要求。
集中供电和分散供电两者相比，（3）供电可靠性高，（4）供电经济性高，（5）投资费用低。
【问题4】简答题（3分）
通信电源系统比较典型的供电方式有哪几种？
【问题1】
（1）
直流供电系统由整流设备、蓄电池组和直流配电设备等部分组成，向各种通信设备提供直流电源。整流设备的交流电源由交流配电屏引入，整流设备的输出端通过直流配电屏与蓄电池组和负载连接。当通信设备需要多种不同数值的电压时，可以采用直流变换器将基础电源的电压变换为所需的电压。由于直流供电系统中设置了蓄电池组，因此可以保证不间断供电。
目前广泛应用的直流供电方式为并联浮充供电方式，即将整流设备与蓄电池组并联后向通信设备供电。并联浮充供电方式的优点是结构简单、工作可靠，且供电效率较高；缺点是在浮充工作状态下，输出电压较高，而当蓄电池单独供电时，输出电压较低，因此负载电压的变化范围较大。近年来，许多通信设备的直流电源电压的允许变化范围都较宽，所以通常不需要采用传统的尾电池或硅管调压的供电方式。
（2）
电力系统的输配电方式示意图如图2-1所示。
我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15-20kV。随着大型发电厂的建成投产及输电距离的增加，为了减少线路能耗、压降，以及节约有色金属和降低线路工程造价，须经发电厂中的升压变电所升压至35-500kV，然后由高压输电线传送到受电区域变电所，再由区域变电所降压至6~10kV，最后经高压配电线路送到用户配电变电所降压至380V低压供用电设备使用。我国己于1985年建成500kV高压输电网，国际上不少国家己建成750kV电压输电网，目前我国和国际上都在开发1000~1500kV超高压输电网。
【问题2】
（1）
电源系统安全可靠的运行是确保通信系统正常运行的首要条件，因此通信局（站）甚至要求电源系统在部分设备发生故障时仍能保证供电不中断。保证供电可靠，一般要由设计和维护两方面来实现，除了必须提高通信设备的可靠性外，还必须提高电源系统的可靠性。为了确保可靠供电，由交流电源供电的通信设备一般都采用交流不间断电源，在直流供电系统中，应当采用整流器与电池并联浮充供电方式。此外，开关整流器都采用多个整流模块并联工作的方式（如“N+1”配置），这样即使某一个模块发生故障，也不会影响电源系统的供电能力。
电源系统的可靠性一般用不可用度指标来衡量。不可用度指标是指：因电源系统故障而引起的通信系统阻断的时间与阻断时间和正常供电时间之和的比，即：
不可用度=阻断时间/(阻断时间+正常供电时间)
根据YD/T 1051-2000《通信局（站）电源系统总技术要求》的规定：
省会城市和大区中心通信综合枢纽（含国际局）、市话汇接局、电报（数据）局、无线局、长途传输一级干线站、市话端局以及特别规定的其他通信局（站），其电源系统的不可用度应不大于5×10-7，即平均20年时间内，每个电源系统故障的累计时间应≤5min；
地/市级城市综合局、1~5万门市话局、长途传输二级干线站或相当的通信局（站）等，其电源系统的不可用度应不大于1×10-6，即平均20年时间内，每个电源系统故障的累计时间应≤10min；
县（含县级市）综合局、万门以下的市话局、电源系统的不可用度应不大于5×10-6，即平均20年时间内，每个电源系统故障的累计时间应≤50min。
（2）
电源系统的经济性是指通信局（站）电源系统在满足供电可靠性和电能质量要求的前提下，减少投资，降低年运行费用。
随着通信设备的容量日趋增加，电源系统的负荷不断增人，为节约电能，必须设法提高电源设备的效率。其主要措施是采用高效率通信电源设备。过去，电源设备大多采用相控型整流器，这种电源效率较低，变压器损耗较大；现在所采用的高频开关电源效率可达到90%以上。
（3）、（4）
电压和频率是衡量交流系统电能质量的两个基本参数。依据我国GB 156-80额定电压标准，交流电网和电力设备的额定电压如表2-1所示。
表2-1 我国交流电网与电力设备的额定电压
用电设备的额定电压规定与同级电力网线路额定电压相等。发电机的额定电压比电网电压高5%是考虑到负荷电流导致在线路上产生压降损失。变压器二次线圈的额定电压是指变压器一次侧加入额定电压，而二次侧开路的电压即空载电压，而在满载时二次线圈内有约5%的电压降。因此，如果变压器二次侧供电线路较长，则变压器二次侧线圈的额定电压一方面要考虑补偿变压器内部5%的阻抗电压降，另一方面还要考虑线路上的压降损失需高于线路额定电压5%，所以它要比线路额定电压高10%。如果变压器二次侧供电线路不太长，则变压器二次侧线圈的额定电压只需高于线路额定电压5%，仅考虑补偿变压器内部电压降。
对于通信局（站）中的降压变压器（即配电变压器），其一次线圈额定电压即为高压配电网电压（6kV或10kV）。一次线圈额定电压因其供电线路距离较短，一般选400/230V，而用电设备受电端电压为380/220V.
根据YDAT1051一2000《通信局（站）电源系统总技术要求》，高压配电设备、变压器的可靠性指标如下。
1）高压配电设备的可铕性指标。高压配电设备，在15年使用时间内，主开关平均年动作次数≤12次时，平均失效间隔时间（MTBF）应≥1.4×105h，不可用度应≤6.9×10-6；平均年动作次数>12次时，平均失效间隔时间（MTBF）应≥4.18×104h，不可用度应≤2.4×l0-5。
2）变压器的可靠性指标。变压器在20年使用时间内，平均失效间隔时间（MTBF）应≥1.75×105h。其中，无载调压变压器的不可用度应≤9.14×10-4，有载调压变压器的不可用度应≤1.22×10-3。
【问题3】
（1）、（2）
通信局（站）电源系统是对局（站）内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称，以下简称为电源系统。众所周知，电源系统在通信系统中占有极为重要的地位。如果电源系统的质量指标不符合要求，则会引起通信质量下降、误码或差错的增加，一旦电源系统中断，必将造成严重后果。随着通信技术的发展，通信设备的不断更新，现代通信系统对电源系统的保障供电要求也越来越高。
通信设备或通信系统对电源系统的基本要求有：供电可靠性、供电稳定性、供电经济性等。其中电源系统的可靠性包括不允许电源系统故障停电和瞬间断电这两方面要求。
（3）~（6）
分散供电方式电源系统的组成如图1-2所示。
同一通信局（站）原则上应设置一个总的交流供电系统，并由此分别向各直流供电系统提供低压交流电。各直流供电系统可分楼层设置，也可按各通信设备系统设置。设置地点可为单独的电力电池室，也可与通信设备同一机房。
集中供电是将整流设备、蓄电池组和交直流配电屏均集中放置在电力室，然后将低压直流电送入到各通信机房。而分散供电的思想是：电力室只要保证交流供电，即将交流电源直接送入各通信楼层或通信机房：而直流电源则由分散设置在通信楼层或通信机房的整流设备、蓄电池组、直流配电屏组成的供电系统就近供电于各通信设备，大大缩短了低压直流传输的距离，减少了能耗。
与集中供电系统相比，分散供电系统的优缺点如下。
1）分散供电的优点
①供电可靠性高。多个电源系统同时出故障的概率小，即全局通信瘫痪的概率很小。
②供电经济性高。变集中供电方式的低电压大电流直流输电为380/220V的交流输电，极人地减少了线路损耗：同时。分散供电系统一般都采用高频开关型整流器设备，因此，系统功率因数高、效率也高。
③投资费用低，占地面积小，供电系统灵活性高。
④运行维护费用低。在分散供电系统中的通信设备自动化程度和监控能力均较可靠，特别是采用阀控式免维护蓄电池组，大大降低了维护成本和强度。
2）分散供电的缺点
①分散供电时，为降低楼板对蓄电池组的荷重要求，在电池容量和放电时间的选择上往往偏小。因此，需要将传统的以蓄电池为主要保障供电的思想改变为以交流电保障供电的思想。
②分散供电需要考虑通信电源设备是否会对通信设备或系统造成影响，特别是在电磁兼容性方面的考虑。
【问题4】
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