隔离变压器在UPS系统和机房工程中通常认为可解决各种问题的灵丹妙药,主要作用有再造零地系统、提高系统抗冲击能力、隔离保护UPS和机房负载:
一、再造零地系统:隔离变压器输出端三相四线结构(Dyn11,或Dzn0),零线接地,再造零地系统
1、由于设备用电不对称(如整流设备)、用户非线性负载(微处理机、服务器)产生各种谐波都将存在中性点与接地点有较高的电位差;负载系统中存在的中性点与接地点产生较高的电位差将会给负载提供错误信号和假 信号,尤其IT行业中将造成错误的数字信号和数据丢失,降低运行可靠性,加装隔离变压器,隔离变压器输出端为三相四线结构,零线接地,可保证负载中性点与接地点之间的低电位,从而提高UPS系统的可靠性和保证负载安全准确运行,IBM要求服务器供电的零地电压小于1伏
2、UPS为整流设备,内有LC滤波回路,泄漏电流较大,属于非对称负载,导致供电不对称,产生较大的零序电流,容易造成UPS前端带有中性电流检测的漏电开关跳闸,加装UPS输入端隔离变压器再造零地系统可避免UPS前端开关误动作。
二、提高UPS供电系统的抗冲击能力
1、 高频UPS输出电压波形为20KHz IGBT逆变的极度平滑的交流正弦波,属于SMW波,含有微量的直流成分,不可直接供电给大容量的感性负载,否则可能使感性负载因直流电压成分累积造成磁路饱和,产生很大的故障电流,UPS自动转向旁路供电,如需直接供电大容量感性负载,则要求感性负载要有合适的衰减常数,或者大大增大UPS容量,造成系统匹配不灵活和UPS容量浪费,UPS输出端加装合适直流衰减常数的隔离变压器可以有效降低UPS的容量和灵活匹配各种感性负载
2、各种负载启停将会产生很大的供电网络冲击,严重时UPS会自动转入旁路供电,在UPS输出端加装隔离变压器可有效地吸收这些冲击,保证UPS供电可靠性
三、隔离保护UPS和机房负载
1、电力网络中存在各种谐波,三倍频谐波电压在谐波分量中占有最大的份额,约30-40%,如不加处理,将会影响UPS系统的安全运行,甚至击穿UPS系统中的电子元器件,加装隔离变压器可将三倍频谐波锁定在隔离变压器星形接线内部线圈,从而把UPS与供电网络三倍频谐波隔离,提高UPS系统的可靠性和运行寿命。
2、机房的负载大多为非线性负载(如服务器,整流设备),产生各种谐波,三倍频谐波电压在谐波电压分量中占有较大的份额,其次是五、七、九倍频谐波 ,这些谐波将会反馈到UPS输出端,加重UPS的LC振荡回路负担,严重时烧毁LC回路元器件;工频UPS虽然内置有升压隔离变压器,通常联接方式为Yy0以利于信号提取,因而并不能有效隔离各种谐波,内置变压器也没有抗谐波功能,严重谐波可能烧毁内置变压器
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