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在UPS供电系统中,UPS设备的一个至关重要的功能是当输出过载或者UPS逆变器故障时,自动转静态旁路供电,另外,在系统中还设置了维护旁路,当UPS需要维护时可手动转维护旁路向负载供电。执行这两个操作时,都是由旁路输入三相四线电压直接向负载供电,所以系统的零线与负载端的零线必须短接在一起。这就决定了带输出变压器的UPS的变压器次级新产生的零线必须连接到输入电源系统的零线上,如图9所示。也就是说,UPS机内的变压器没有电源系统隔离的功能,如果系统存在零-地电压差较大的问题,UPS机内的逆变器输出变压器对此电压差是无能为力的。
在实际应用中,当零-地电压差过大而需要降低时,就必须额外配置专门的隔离变压器;输出变压器是隔离变压器,但在系统中没有隔离功能。
隔离变压器的配置方法有两种:
第一种方法:在旁路输入端配置与UPS同功率的隔离变压器,这样UPS内置的输出变压器的输出零线和旁路隔离变压器输出零线都可以接在系统地线上(重新组成接地系统),这就实现了UPS输出与供电系统的真正隔离,并使这点的零-地电压差等于零。用这种接法的优点是,在UPS正常工作模式下,旁路隔离变压器空载运行,不影响UPS的输出性能和系统效率。缺点是,当UPS转旁路时,变压器突然带载工作,其输出电压瞬间会低于转换前UPS检测到的电压(变压器空载电压),如果转换前UPS检测到的电压已经处于UPS同步运行(限定的可以转旁路运行)的下限,那么转换后因变压器的压降(电压调整率)而使输出电压低于负载供电电压的下限,负载可能会因此而间断或宕机。
第二种方法:把变压器配置在UPS的输出端,此方法可使UPS供电系统与负载做到理想的、完全的电气隔离,特别是当UPS供电系统在物理位置上与负载距离较长时,可把变压器放在接近负载端,例如一些大型数据中心,在负载列头柜输入端加装隔离变压器。此方法的缺点是变压器的阻抗会影响到UPS对负载供电的稳定精度、供电能力和动态特性。
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