日期：2022-07-21
上期我们谈了“单输入”配置的变压器备选方案的优点，并对单输入UPS配置中变压器功能进行了总结。本期我们继续来谈“双输入”配置的变压器备选方案。
“双输入”配置的变压器备选方案
“双输入”配置的变压器备选方案双输入配置在许多（但并非全部）较大型的设施中采用。图8出示了双输入系统中变压器位置的四种备选方案。
图8：双输入配置中可能的变压器位置
采用双输入系统有两个
核
心
理
由
系统架构规定整流器和旁路电源来自不同来源
当系统架构规定整流器和旁路电源来自不同来源（例如独立的市电变电站或者在高度专业化的冗余架构中）时，必须采用双输入方式。这种设备实际上非常少见，仅限于按照极高冗余度设计的架构。应注意，在多数具有备用电源（例如柴油发电机组或辅助市电输入电源）的系统中，在UPS上游配有一个自动转换开关，因为除UPS之外还有其它必须提供备用电源的负载，如冷站。
对向UPS供电的配电导线和断路器进行维护
采用双输入设计的第二个理由是可以同时对向UPS供电的配电导线和断路器进行维护。如果两个市电输入供电的断路器和导线是独立的，则其中任何一路可以被切断，而同时不切断对关键负载的供电，后者在维护期间将由另一条路径供电。尽管这是规定选用此种安排的一个常见原因，但还有不使用此方式而实现同时维护的替代方式，例如双路供电架构或可同时维护的并联断路器。
上图图8中的简图准确地表示了功率流，但并不能完整地描述接地系统，因为还必须考虑变压器的物理位置。如果有逆变器变压器，则它必须总与UPS为一体，但整流器、旁路和输出变压器可以位于UPS处或远程位置。下表说明了每种变压器在其需要时的功能，以及与其物理位置（本地或远程）相关的问题。
通过对双输入UPS配置中变压器功能的研究，可以得出以下观察结论：
★
结
论
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如果必须更改电压，则必须安装变压器。例如，若输入电压为600V，UPS电压为480V，而IT负载电压为208V，则旁路、整流器和输出变压器这三种变压器均必须安装。这是一项基本要求，而且是在决定在何处布置变压器时需要考虑的第一个问题。
如果输入和/或UPS接地系统不是TN-S类型，则必须安装变压器。例如，若输入接地系统为TT，而UPS接地系统为IT-HRG，则旁路、整流器和输出变压器这三种变压器均必须安装。这是一项基本要求，但这一问题的某些方面处于系统设计者的控制之中。例如，设计者能够确保在数据中心提供高质量的TN-S接地系统，因此无需进行接地系统的改变。
逆变器变压器提供对整流器与旁路输入之间的零线连接进行分断的功能，但整流器或旁路变压器也提供此功能。如果为其它目的而安装了整流器或旁路变压器，则逆变器变压器功能为冗余。由于是否有逆变器变压器规定了基于变压器式UPS和无变压器式UPS之间的差异，可得出结论：在许多情况下，在双输入配置中采用基于变压器式UPS没有好处。
如前几期文章所述，在此系统中有16种可能的变压器组合安排方式。当考虑输入和输出变压器的远程与本地位置备选方案时，备选方案数目将增至56个。尽管没有一种组合能够成为普适的“最佳解决方案”，但这些变化形式中有一些可被视为不佳而被淘汰，另有一些则具有明显的优越性。本系列文章中并不提供全部56种备选方案的分析，但这些分析可以根据本节中所给出的信息进行。下面的四张图归纳了双输入UPS配置的优选变压器备选方案，并包括关于每一种方式在何处使用的指引。
双输入 本地旁路变压器 远程输出变压器
双输入 本地旁路变压器 整流器变压器 双程输出变压器
双输入 无变压器
双输入 本地旁路变压器
应注意，任何优选安排在逆变器位置处均没有变压器。多数带变压器UPS在逆变器位置处均有变压器，而这却是安装变压器效用最低的地方。这又强化了本系列文章所得出的结论：传统的带变压器UPS已经被废弃，因为其变压器处在错误的位置。更好的解决方案是所使用的UPS其变压器（如果需要）的位置可在系统设计期间被确定在最佳位置。
双输入设计最重要的特性是有许多种备选方案，且备选方案与其它设备（如RCD和断路器）之间的相互作用非常复杂。双输入系统的成功安装不仅需要仔细的折衷分析和设计，还需要在安装中谨慎行事。这些因素在并联系统或复杂冗余配置的设计中进一步结合。遗憾的是，在双输入设计中，设计和安装错误要比单输入设计中常见得多，由此将降低系统可靠性和性能。这些因素在指定双输入设计时并不总是会被虑及。
下期我们来看第三种UPS系统变压器备选方案 –“无旁路单输入”，下期见啦~
