通信机房开关电源谐波测试分析报告

摘要　本文对宁波联通交换局大楼不同型号的开关电源谐波测试数据进行分析，分析整流模块负荷率对开关电源电流畸变、工作效率等的影响，对设备选型、日常维护等方面提出相关建议。

　　开关电源具有效率高、体积小、重量轻、输出电压可调范围大等优点，目前在通信行业已获得广泛应用，但作为一种电力电子设备，开关电源在向通信设备提供稳定可靠的48V电源的同时，也对交流电源侧产生严重谐波污染，轻者影响局房电气设备使用寿命，减少主变、油机的有效工作容量，重者引起系统谐振，产生严重后果。为此有必要对不同工作条件时局房开关电源进行谐波测试分析。

　　本次测试通过某公司的不同型号开关电源的交流输入侧的电能质量的测试，分析在不同负荷率时的开关电源的工作效率、电流畸变率变化情况，得出一些对比数据，以对设备选型和设备维护工作有所帮助。

1、测试条件说明

　　由于目前宁波联通局房开关电源均为某公司产品，为此本次测试选择梅墟5楼旧型产品（简称开关电源1）和综合通信楼3楼同一公司的新型开关电源（简称开关电源2）。两套开关电源系统运行电气参数记录如表1所示。

表1　电气参数记录

　　上述两套系统模块数量均有较大冗余，直流输出功率在短时间内基本稳定，本次实验采用关闭模块的方式调整整流模块的负荷率，因此两套系统整流模块负荷率不可能达到完全一致，但这并不影响本次测试的结论。

2、负荷率对开关电源效率的影响

　　2.1　开关电源1的数据记录与分析

　　图1数据是在35个整流模块工作测量取得的，模块负荷率为48%左右。开关电源总输入有功功率为102.2kW，直流总输出功率为1688×53.8=90.81kW，开关电源工作效率为88.9%。

图1　开关电源1 功率电能测量记录1

　　图2数据是在24个整流模块工作测量取得的，模块负荷率为70%左右。开关电源总输入有功功率为101.9kW，直流总输出功率仍为1688×53.8=90.81kW，开关电源工作效率为89.1%。

图2　开关电源1 功率电能测量记录2

　　2.2　开关电源2的数据记录与分析

　　图3数据是在9个整流模块工作时测取的，模块负荷率为37%左右。开关电源的总输入有功功率为20.0kW，直流总输出功率为335.7×54.4=18.3kW，开关电源工作效率为91.3%。

图3　开关电源2 功率电能测量记录1

　　图4数据是在5个整流模块工作测量取得的，模块负荷率为67%左右。开关电源总输入有功功率为19.7kW，直流总输出功率仍为335.7×54.4=18.3kW，开关电源工作效率为92.7%。

图4　开关电源2 功率电能测量记录2