每个数据中心电源系统均包含变压器。历史上隔离变压器在数据中心的电源架构中有多种不同的作用：

UPS系统的配置按照是否存在静态旁路及其连接方式分为三个基本类别。这三个类别通常称为单输入、双输入和无旁路单输入。它们在图1中示意性示出。

图1

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）。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。本文及后续系列文章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。

图2

图2中所示的基本配置（UPS模块、变压器和旁路的各种组合）在本文中被称为“UPS系统”。类似地，“UPS模块”指UPS系统的功率变换器和储能组件，它们结合起来提供不间断电源。“UPS产品”是指处于一个机箱内、包含至少一个UPS模块的设备，此外还可能包含各种变压器和旁路器件。由于市场上所销售的UPS产品可能在“产品”所含内容（旁路和变压器选件）方面有很大差异，本文将主要使用更具体的术语“UPS系统”和“UPS模块”。

UPS产品经常被描述为“基于变压器式”或“无变压器式”。此区别是指UPS产品机箱内存在或不存在逆变器变压器。图2中所示除逆变器变压器之外的各种变压器或者是可在UPS产品内部选装的所有选件，或者是可以安装在UPS机箱外部的所有选件。此问题对于下文讨论非常重要，必须进一步澄清：无变压器式UPS产品与基于变压器式UPS产品的区别在于是否有逆变器变压器。可能在UPS系统中使用的其它所有变压器均为选装，并可与基于变压器式和无变压器式UPS产品配用。

应注意，在任何设施中均存在为UPS系统及其它负载供电的上游变压器。图2中简图所示的输入、旁路及整流器变压器表示专门针对UPS系统使用的变压器；它们不同于对市电电网中压进行降压的变压器。

在这三种UPS系统配置的每一种情况下，可能存在变压器的任何组合，即从没有到全部。对于单输入配置，有8种可能的变压器安排；对于双输入，有16种安排；对于无旁路单输入，有8种安排，总共为32种可能的安排。此外，输入变压器和输出变压器可能位于UPS本地，也可能在远程，此因素会影响接地系统。这又增加了额外的60种变化形式，故对一台UPS总共可安装92路变压器。实际上全部92种变压器安装变化形式均已在实际设施中被使用。然而，并非所有变压器安排均符合逻辑，其中有少数一些能够实现性能、经济性和效率的出色结合。为了理解何时需要使用变压器或者为什么这3种UPS配置存在各种变压器位置，我们必须首先考虑变压器对零线和地线的影响。

那么变压器对零线和地线有什么影响呢？

未完待续