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摘要：太阳城网址古天乐讲解备用电源与市电的切换，受运行成本制约，数据中心的终端设备采用市电作为主用电源，备用电源在市电失电时才给终端设备供电，当市电恢复后，设备恢复到市电系统供电，因此，数据中心的配电系统涉及到备用电源与市电的电源切换设计。
备用电源与市电之间的切换，按电源切换点在配电系统的电气位置不同，分电源端切换和负载端切换，按备用电源向市电切换是否造成负载端停电，分为断电切换和非断电切换。
1、备用电源与市电的电源端切换和负载端切换
（1）备用电源在电源端与市电切换
备用电源在电源端与市电切换的特点。采用备用电源与市电在电源端切换，每一个终端设备可以通过单一馈线断路器柜、单回电缆供电，因而配电系统的设备投资较少。然而，这种配电设计在一定程度上降低终端设备的供电可靠性，因为馈电线路上任何设备故障或计划性检修，都将造成终端设备停电。备用电源与市电在电源端切换的有效应用。备用电源与市电的电源端切换，投资少但可靠性低，不适合于直接应用于供电可靠性要求高的数据中心，但可结合图3，将其有效地应用于备用电源与一路市电的电源切换设计，从而在实现数据中心高供电可靠性的同时，有效降低配电系统的投资成本。
（2）备用电源与市电之间的负载端切换
为备用电源与市电的负载端切换，按该切换设计，备用电源与市电之间的电源切换点在配电系统末端，通过自动切换开关ATS，实现备用电源与市电之间的切换。
备用电源与市电在负载端切换的特点及其有效应用。备用电源与市电在负载端切换时，各负载均需配两路配电支路，因而配电投资明显增加，各负载供电可靠性也因此提高如果采用带旁路的ATS，则UPS上游任何配电设备进行计划性检修，都不会中断UPS的供电，但当ATS及其下游UPS等设备故障时，仍然会造成计算机等终端设备的供电中断。因此市电供电可靠性非常高、ATS及其下游UPS等设备的质量很好的小型数据中心的发配电设计，可以考虑采用备用电源与市电在负载端的切换方式，参考图5进行相应的配电设计。需要在此基础上提高配电系统的不停电检修能力和“容错”能力，可参阅图3、图4完善备用电源系统发配电可靠性设计。
2、备用电源与市电的断电切换和不断电切换
无论何种电源切换方式，当市电失电数据中心的供电电源从市电向备用电源切换时，都会造成UPS等设备供电中断；而当备用电源带所有负载运行而市电恢复时，备用电源向市电切换不一定中断设备供电，供电是否中断，取决与备用电源与市电的切换方式。
（1）备用电源与市电之间的断电切换（Open transition）
当备用电源带所有负载运行而市电恢复时，如果备用电源向市电的切换中断了负载设备的供电，则电源切换方式为断电切换。电源的自动切换一般由ATS完成。执行断电切换功能的ATS只有一个触头，且固定在负载端，市电正常供电时开关的状态，触头掷于左边市电侧；当市电失电时，备用机组启动，机组稳定可带负载时，ATS自动切换到右侧备用电源供电；当市电恢复正常后，ATS自动切换回到左侧正常电源侧供电，然后机组冷却停机。可见，由“单刀双掷”ATS完成的断电切换，两次电源切换都会造成UPS等下游负载停电。 由于ATS的切换速度较快，当ATS下游负载为容量较大的电动机时，备用电源向恢复正常的市电切换，将导致容量不可忽视的电动机感应电源与市电非同步并联，从而损坏电动机及电气上临近的其它负载设备，因此断电切换电动机等感性负载时，需要ATS触头在中间位置停留一段时间，然后再向市电侧切换，触头在中间位停留时间的长短，取决电动机电压的衰减时间常数。
断电切换的特点及其在数据中心的应用。断电切换方式使数据中心所有UPS投入退出的频率为市电停电频率的两倍，当市电供电可靠性很低时，导致一定寿命的UPS的使用天数，较不断电切换（相应UPS投入退出的频率与市电停电频率相等）明显缩短，而数据中心终端设备的高供电可靠性需求，可能因此而不得不配置冗余UPS。此外当ATS给感性负载供电时，断电切换需要触头在中间位停留长短取决于负载的一段时间，而增加了ATS有效应用的难度。因此，断电切换适用于市电供电可靠性很高的数据中心非感性负载的电源切换。
（2）备用电源与市电之间的不断电切换（close transition）
当备用电源带所有负载运行过程中市电恢复时，如果备用电源向市电的切换不中断负载设备的供电，则备用电源向市电的切换为不断电切换
具有不断电切换功能的ATS，如图7所示具有两套动触头。市电正常供电时左侧的动触头闭合而右侧的动触头断开，负载由市电供电，当市电失电时，备用机组启动，机组稳定可带负载时，ATS左侧的动触头断开而右侧的动触头闭合，ATS自动切换到右侧备用电源供电；市电恢复正常时，ATS控制备用机组与市电同步，达到同步条件时控制左侧的动触头合闸，然后机组将负载自动转移到市电，最后断开右侧动触头，完成备用电源向市电的自动切换，机组随后冷却停机。可见，由“双刀双掷”型ATS执行的不断电切换，市电的失电和恢复，只造成UPS等负载设备一次停电。
备用电源向市电的不断电切换，不会造成电动机的感应电源与市电非同步并联，因而不会损坏电动机及电气上临近的其它负载设备。不断电切换的特点及其在数据中心的应用。不断电切换方式使数据中心所有UPS投入退出的频率等于市电停电频率，为断电切换方式下UPS投切频率的一半，因此当UPS设备及配电设备质量很高，市电的供电可靠性很高，且参考图3采用双路市电加备用电源设计时，可根据终端负载设备需求，适当减少冗余UPS的配置数量。此外当ATS带感性负载，且很难估算电源ATS触头在中间位置合适的停留时间时，则可考虑采用不断电切换方式。
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