【導讀】文中介紹的隔離變壓器指的是工作在5OHz頻率下的工頻變壓器，在UPS供電系統中，隔離變壓器是一個(gè)主要部件。視UPS電路結構的不同和供電系統環(huán)境的差別，隔離變壓器的功能和設置方法也不盡相同，所以并不能一概而論地在UPS供電系統中都配置隔離變壓器。我們首先要了解隔離變壓器的功能以及它在WS供電系統中的作用，才能決定如何選擇隔離變壓器、如何配置隔離變壓器。變壓器是啞心路的一個(gè)重要的組成部分;有的是為了改善系統供電質(zhì)量而設置的;還有的是為了電網(wǎng)與負載設備要求的電壓置式之間的匹配而設置的。
(1)UPS輸入12相整流必須配置隔離變壓器
當UPS是傳統雙變換在線(xiàn)式時(shí)，由于其輸入的AC/DC變換是可控整流電路，輸入功率因數低，而輸入電流諧波成份高。對于三相輸入6脈沖整流而言，輸入功率因數在0.8左右，輸入諧波成分在30以上，對電網(wǎng)形成嚴重的污染，降低電網(wǎng)能量的利用率，同時(shí)要求增大系統配置的功率容量和設備成本。為了改善傳統雙變換UPS對電網(wǎng)污染的問(wèn)題，最早采用的電路措施是改6脈沖整流為12脈沖整流，由于脈沖個(gè)數增加一倍，同時(shí)在輸入端增加相應的濾波器后，可有效地將其輸入功率因數提高到0.95，將輸入電流諧波成份降到10以下，但這一改進(jìn)措施要求增加一個(gè)隔離變壓器和相應的濾波器，由于12脈沖整流用的隔離變壓器體積大，很重，通常是附加一個(gè)單獨的機柜，所以UPS生產(chǎn)廠(chǎng)商只作為UPS的可選件向用戶(hù)提供。
(2)輸出DC/AC全橋逆變器需要隔離變壓器
當UPS的DC/AC逆變器由全橋電路組成時(shí)，輸出端必須加隔離變壓器，該變壓器在傳統雙變換UpS電路結構中的主要功能有兩個(gè):一是在電壓的兩次變換中完成升壓功能，保證在電網(wǎng)電壓下限和輸出滿(mǎn)負荷的情況下，UPS能輸出穩定的380V/220V額定電壓；二是為傳統雙變換UPS全橋逆變器三相輸出提供零線(xiàn)，以滿(mǎn)足單相輸入電源負載的供電要求。所以輸出隔離變壓器是傳統雙變換UPS電路結構的必備的組成部分。
(3)配電系統零一地電位差超過(guò)要求時(shí)需要加隔離變壓器
在計算機機房供電系統中，交流電輸入零線(xiàn)和機房地線(xiàn)存在著(zhù)零一地電位差，這是一種常見(jiàn)的現象。當機房中存在零一地電位差時(shí)，說(shuō)明該機房的配電和零地系統有問(wèn)題。
目前我國主要采用三相四線(xiàn)制或者三相五線(xiàn)制配電系統，適用三相負荷比較均衡丑單相負荷較小的場(chǎng)所。在這樣的系統中，零線(xiàn)和保護地除在電力變壓器中點(diǎn)共同接大地外，在機房中兩線(xiàn)沒(méi)有任何電氣連接。如果系統中存在一定數量的單相負荷，就難以實(shí)現三相負荷平衡，零線(xiàn)上的不平衡電流。上線(xiàn)路中存在著(zhù)開(kāi)關(guān)電源或整流器產(chǎn)生的高次諧波(主要是三的整數倍次)電流及熒光燈引起的高次諧波電流等，都會(huì )在零線(xiàn)上疊加，且由于各負載用電量變化和用電的不同時(shí)性，使得零線(xiàn)中電流時(shí)大時(shí)小，極不穩定，造成零點(diǎn)接地電位不穩定漂移，不但使設備外殼帶電，對人身不安全，而且由于電位基準點(diǎn)上疊加了漂移電位，從而使以其為基準電位的電子設備受到噪聲電壓的千擾，工作不穩定。
在三相供電接地系統中，如果供電系統所在地距離變壓器中線(xiàn)接地點(diǎn)較遠，可在系統所在地重復接地，形成一個(gè)新的TN-S供電系統。在計算機機房供電系統中，當由于系統內部某些設備的工作狀態(tài)而產(chǎn)生零一地電位差時(shí)，通常不允許采用重復接地的辦法加以解決。
如果在關(guān)鍵的設備前面把已存在零一地電位差的零線(xiàn)硬性接地，迫使該處的零線(xiàn)電位保持零電位，其結果是在電力配電進(jìn)線(xiàn)點(diǎn)(輸入配電柜)到重復接地點(diǎn)之間，形成零線(xiàn)與地線(xiàn)并聯(lián)，零線(xiàn)中本已存在的電流將按阻抗的大小在零線(xiàn)與地線(xiàn)中重新分配，地線(xiàn)中一且有電流流過(guò)，必然會(huì )影響到整個(gè)接地系統，加大接地系統形成的干擾，特別是加大了同一供電系統中的各個(gè)屯子設備之間的相互干擾，造成整個(gè)系統各用電設備工作都不穩定。
在三相五線(xiàn)供電系統中，零線(xiàn)中存在電流是不可避免的，而零一地電位差則反映了配電和接地系統的質(zhì)量，設想如果系統中零線(xiàn)導體的截面足夠大，使其傳輸阻抗接近零，那么，同樣的零線(xiàn)電流在這樣的接地系統中形成的零一地電位差就會(huì )大大減小。所以一些電子設備廠(chǎng)商就以零一地電位差做為衡量配電和接地系統的標準。
用無(wú)限加大零、地線(xiàn)截面的方法是很困難的，且效果也很難達到理想的要求。解決供電系統零一地電位差最有效的辦法是在關(guān)鍵的電子設備前加隔離變壓器。此隔離變壓器可以是為此設備供電的電源設備的一部分，可以是被供電設備的一部分，即帶變壓器輸入的電子設備，也可以在被供電設備前附加一個(gè)隔離變壓器。用此方法可從根本上解決零地電壓差的問(wèn)題，同時(shí)又不對整個(gè)供電系統質(zhì)量產(chǎn)生影響。
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