高鐵沿線通信基站外電源方案
一、項(xiàng)目基本情況
1、高鐵沿線需建通信基站,基站間距600m左右?;矩?fù)荷3~5KW,少量10KW。
2、高鐵沿線遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),解決基站外電源不易。
3、已建成高鐵線路(部分地區(qū))基建布局待改進(jìn),乘客通信信號不佳,用戶體驗(yàn)帶提升。
二、基站外電源常規(guī)解決方案
中心基站引入10KV電源,通過變壓器降壓→整流成直流→給左右兩側(cè)600m基站供電
通信基站應(yīng)按600m左右的間距均勻分布在高鐵沿線。該方案成立的前提是在每一個(gè)中心基站附近都應(yīng)有電網(wǎng)(10KV可靠電源),否則還應(yīng)增加10KV外線的投資。而實(shí)際情況,電網(wǎng)不可能根據(jù)中心基站位置正好能提供10KV電源??尚械姆桨笐?yīng)該是找到一處可靠電源點(diǎn),再自建專用10KV架空(或埋地電纜)線。正常情況下,應(yīng)該每隔1.8km左右建變配電裝置,該設(shè)備成本約16萬元。
規(guī)范規(guī)定10KV線路供電半徑為8km,在實(shí)際操作中供電15km也比較常見,考慮到110KV變電站在農(nóng)村地區(qū)布點(diǎn)比較分散,暫估10KV電網(wǎng)取電點(diǎn)離110KV變電站10km,那么自架10KV專用線供12km左右(取電點(diǎn)兩側(cè)各6km)比較合適,可給7座中心基站供電,變配電設(shè)備總投資約:7×16=112萬元
三,創(chuàng)新配電方案
按常規(guī)方案12km高鐵線信號覆蓋范圍設(shè)計(jì),不改變原常規(guī)方案的使用習(xí)慣,仍然是給中心站供電,中心站通過直流給拉遠(yuǎn)站供電,每個(gè)中心站總負(fù)荷為單相3×3=9KW(或3×5=15KW),
7座中心基站總負(fù)荷7×9=63KW(或7×15=105KW),配總變壓器125KVA.
創(chuàng)新方案變配電總設(shè)備包括:125KVA桿上變電所一座,60KVA智能中繼電源兩臺,40KVA智能中繼電源兩臺,20KVA智能中繼電源兩臺。
總投資約20+2×6+2×5+2×3=48萬元。
四、顛覆性方案
同樣以12km信號覆蓋范圍舉例說明
1)、常規(guī)方案
a、如上圖“二”所示,一組基站包括:一座中心站+2座拉遠(yuǎn)站,10KV電網(wǎng)電源經(jīng)變壓給中心站提供380V/220V電源,中心站經(jīng)過逆變整流給拉遠(yuǎn)站直流供電。
b、中心基站設(shè)備組成(鐵塔除外),見附圖。
附圖一
附圖二
c、由附圖可知,用于電源的設(shè)備主要包括:1、交流配電柜 2、3P空調(diào) 3、整流電源+蓄電池組 4、直流遠(yuǎn)供局端設(shè)備等等,由于投資不明,暫定義為M中心
d、 給中心站兩側(cè)各600m遠(yuǎn)的拉遠(yuǎn)站進(jìn)行直流供電的埋地電纜(電纜成本+施工成本)M拉纜
2)一組基站(中心站+2×拉遠(yuǎn)站)總成本M總1
M總1=M變+M中心+2×M拉纜
=16+M中心+2×M拉纜
12km七組基站(中心站+2×拉遠(yuǎn)站)總成本M總
M總= 7 × M總1= 7 ×(M變+M中心+2×M拉纜 )
=7 ×(16+M中心+2×M拉纜) =112+7 ×(M中心+2×M拉纜)
3)顛覆性方案
所有基站都直接從專用架空線上取電源,所有基站均配(調(diào)壓+整流+蓄電池)柜和通信數(shù)據(jù)用機(jī)柜。原中心基站機(jī)房取消,直流遠(yuǎn)供局設(shè)備取消,直流埋地電纜取消、3P空調(diào)(2.2KW)取消??照{(diào)取消后負(fù)載減少了2/3,電源設(shè)備容量減少了2/3,或沿高鐵信號覆蓋范圍擴(kuò)大2/3。
顛覆性方案電源總設(shè)備包括,30KVA桿上變電所一座、20KVA智能中繼電源箱兩臺、15KVA智能中繼電源箱兩臺、10KVA智能中繼電源箱兩臺。
總投資:17+3×2+2.25×2+1.5×2=30.5萬元
由上面的比較可以看出:在相同的外部條件下,解決12km左右范圍基站電源,,常規(guī)方案需(112+7×(M中心+2×M拉纜))萬元,顛覆性方案僅需30.5萬元,成本優(yōu)勢明顯。
五、“雙機(jī)熱備”顛覆性方案
顛覆性方案的核心內(nèi)容是通過將智能中繼電源箱串接在配電主回路上,使專用架空配電線上電源電壓始終保持在380±5%左右,沿線各基站直接從配電干線上T接引入電源,,而大幅度減少投資。但智能中繼電源一旦發(fā)生故障,雖然其自身有旁路功能,但也會引起配電干線上電壓的大幅波,影響電源質(zhì)量。解決辦法如下:
1)“雙機(jī)熱備”即配雙智能中繼電源方案
即使是常規(guī)方案,架空線路故障也是沒有辦法避免的,在不考慮線路故障的前提下采用“雙機(jī)熱備”方案。當(dāng)一臺智能中繼電源箱故障時(shí),自動切換到另一臺智能中繼電源箱,從而保持干線電源電壓穩(wěn)定。該方案投資成本會從30.5萬元增加到45萬元左右。該方案可靠性高于常規(guī)方案,成本仍低很多,有明顯優(yōu)勢。
2)架設(shè)兩條平行的干線配電方案
該方案電源可靠率與“雙機(jī)熱備”方案解禁,但投資成本明顯偏大。