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隔離變壓器的效能及其在UPS供電系統中的作用

2022-11-18 14:26:44

1)UPS輸入12相整流必須配置隔離變壓器

當UPS是傳統雙變換線上式時₪╃☁▩,由於其輸入的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│╃。對於三相輸入6脈衝整流而言₪╃☁▩,輸入功率因數在0.8左右₪╃☁▩,輸入諧波成分在30以上₪╃☁▩,對電網形成嚴重的汙染₪╃☁▩,降低電網能量的利用率₪╃☁▩,同時要求增大系統配置的功率容量和裝置成本│╃。為了改善傳統雙變換UPS對電網汙染的問題₪╃☁▩,最早採用的電路措施是改6脈衝整流為12脈衝整流₪╃☁▩,由於脈衝個數增加一倍₪╃☁▩,同時在輸入端增加相應的濾波器後₪╃☁▩,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₪╃☁▩,但這一改進措施要求增加一個隔離變壓器和相應的濾波器₪╃☁▩,由於12脈衝整流用的隔離變壓器體積大₪╃☁▩,很重₪╃☁▩,通常是附加一個單獨的機櫃₪╃☁▩,所以UPS生產廠商只作為UPS的可選件向用戶提供│╃。

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(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₪╃☁▩,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:

一是在電壓的兩次變換中完成升壓功能₪╃☁▩,保證在電網電壓下限和輸出滿負荷的情況下₪╃☁▩,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₪╃☁▩,以滿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要求時需要加隔離變壓器

在計算機機房供電系統中₪╃☁▩,交流電輸入零線和機房地線存在著零一地電位差₪╃☁▩,這是一種常見的現象│╃。當機房中存在零一地電位差時₪╃☁▩,說明該機房的配電和零地系統有問題│╃。

目前我國主要採用三相四線制或者三相五線制配電系統₪╃☁▩,適用三相負荷比較均衡醜單相負荷較小的場所│╃。在這樣的系統中₪╃☁▩,零線和保護地除在電力變壓器中點共同接大地外₪╃☁▩,在機房中兩線沒有任何電氣連線│╃。

如果系統中存在一定數量的單相負荷₪╃☁▩,就難以實現三相負荷平衡₪╃☁▩,零線上的不平衡電流│╃。上線路中存在著開關電源或整流器產生的高次諧波(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₪╃☁▩,都會在零線上疊加₪╃☁▩,且由於各負載用電量變化和用電的不同時性₪╃☁▩,使得零線中電流時大時小₪╃☁▩,極不穩定₪╃☁▩,造成零點接地電位不穩定漂移₪╃☁▩,不但使裝置外殼帶電₪╃☁▩,對人身不安全₪╃☁▩,而且由於電位基準點上疊加了漂移電位₪╃☁▩,從而使以其為基準電位的電子裝置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接地點較遠₪╃☁▩,可在系統所在地重複接地₪╃☁▩,形成一個新的TN-S供電系統│╃。在計算機機房供電系統中₪╃☁▩,當由於系統內部某些裝置的工作狀態而產生零一地電位差時₪╃☁▩,通常不允許採用重複接地的辦法加以解決│╃。



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