隔离变压器在UPS中作用

隔离变压器在数据中心UPS系统中的作用

单输入

主进线

图1

UPS系统的输入和旁路的 三种基本配置

资源链接

第75号白皮书

比较 UPS 系统设计配置方案

输出

主进线2

双输入

主进线1

输出

无旁路单输入

主进线

输出

在单输入配置中，由一条输入连接对在UPS上连接在一起的旁路和UPS模块同时供电。这是最常见的安排方式，也是许多小型UPS系统中支持的唯一的安排方式。此类安排见于大多数较小型的数据中心设施以及许多大型数据中心设施。此类系统的主要好处是安装简单、成本低，且许多与电流循环和接地相关的复杂因素均不存在。此类系统的缺点是，实际的输入供电系统无法在不对关键负载断电的条件下被隔离以进行维护，尽管部分不利因素可以通过输入上的环绕式断路器加以克服。

当旁路由不同于对UPS整流器输入供电的输入的另一条输入供电时，需要采用双输入配置。输入的差异可小（例如，由同一面板上的不同断路器供电）可大（例如，它们来自接地系统不同甚至电压都不同的完全独立的电源）。有多种数据中心冗余架构规定采用此类配置（见第75号白皮书《比较 UPS 系统设计配置方案》）。采用双输入配置的另一个原因是可以在对关键负载供电的同时将两输入中的任何一条停用以进行维护。应注意，当使用发电机时此配置可以使用，但非必需，因为发电机通常通过一个自动转换开关（ATS）连接至UPS的输入母线上游处，以使其向UPS供电的同时，也向其它负载（如冷水机组）供电。双输入配置在某些数据中心架构中必须采用，并被作为许多较大型的数据中心的优选方案，以实现并行维护并/或使系统整体可靠性稍稍提高，因为它可以防止UPS的上游连线和断路器成为电源系统的单一故障点。

最后一种配置无旁路单输入主要用于输入电源质量被认为极差的环境和被确定为不再适合由输入通过旁路对关键负载供电的地方。这可能会在输入频率（50或60Hz）与IT负载频率不同的工业应用、船舶或小岛等场合中出现，或者在供电压力很大的发展中国家电网中出现。在一些国家（例如美国），这是一种极其罕见的方式，而在其它国家（例如印度）则很常见，在某些地区甚至占到安装设施的多数。

注：对上述三种配置进行全面分析比较可能涉及在价格、复杂性、可靠性、可维护性以及电力质量等方面的折衷；此分析已超出本文的范围。本文将重点介绍如何在每一种配置内使用变压器。

上文所介绍的三种配置可能在功率路径上包含一个或多个变压器。图2示出了三种UPS配置中变压器的可能位置。