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電能質(zhì)量監(jiān)測及治理在醫(yī)院中的設(shè)計與應(yīng)用

更新日期:2022-10-20瀏覽:646次

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801


0.前言: 

       醫(yī)院診療設(shè)備主要為電子設(shè)備,工作時會產(chǎn)生非正常的正弦交流電流和脈動直流電流,且大型醫(yī)療設(shè)備如 CT、MRI、DR 等往往都是斷續(xù)反復(fù)工作制,僅僅是在拍片時以高功率運行,產(chǎn)生尖峰電流。因此醫(yī)療設(shè)備運行會對配電系統(tǒng)的電壓、頻率、諧波等產(chǎn)生不良影響,再加上醫(yī)院中大量應(yīng)用的 LED 照明,都會降低醫(yī)院配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量?!?】同時也會對公用電網(wǎng)諧波產(chǎn)生影響。GB/ T 14549 - 1993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定電壓總諧波畸變率 THD u  MAX值為5%?!?】

       配電系統(tǒng)電能質(zhì)量下降,會影響醫(yī)療設(shè)備的電源和控制,導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備故障率的增加,對醫(yī)院的安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。如電壓發(fā)生偏差甚至驟升驟降,會使MRI、CT、DSA等依靠計算機程序控制的大型數(shù)字化設(shè)備數(shù)據(jù)丟失。因此,對電能質(zhì)量的監(jiān)測及治理尤為重要。

關(guān)鍵字:醫(yī)院用電;醫(yī)療設(shè)備:電能質(zhì)量: 

 

1.趨勢分析

       檢查用X光機、CT機、核磁共振機,監(jiān)測用數(shù)字心電機、呼吸機等,這些大型醫(yī)療機械設(shè)備在給現(xiàn)代醫(yī)療檢查診斷提供巨大幫助的同時,由于此類設(shè)備在使用過程中會產(chǎn)生大量諧波電流,注入到電網(wǎng)中給醫(yī)院配電系統(tǒng)大量嚴(yán)重的諧波污染。配電網(wǎng)系統(tǒng)中的諧波分量,會降低供電電能質(zhì)量水平和供電可靠性,會大大影響醫(yī)院醫(yī)療過程中所使用的各種靈敏設(shè)備,如造成監(jiān)控計算機出現(xiàn)死機、儀器設(shè)備出現(xiàn)拒動誤動、靈敏元件出現(xiàn)故障等,進(jìn)而影響到這些精密靈敏儀器設(shè)備性能的正常發(fā)揮。不僅其自生供電回路的電能質(zhì)量會降低,為其供電的變壓器也受其影響,電能質(zhì)量也會相應(yīng)降低,尤其會產(chǎn)生較大的諧波電流,以低次諧波為主,同時中性線也有較大電流流過。因此,在供電設(shè)計時應(yīng)采取相應(yīng)的方式措施,如:

       1.醫(yī)療設(shè)備配電變壓器設(shè)置電能質(zhì)量檢測裝置。

       2.在配電室中設(shè)置電能質(zhì)量治理裝置。

       3.在末端設(shè)置濾波裝置。


2.AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理系統(tǒng)

       AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求,采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù),監(jiān)測以電能質(zhì)量、用電安全相關(guān)指標(biāo)以及其他用能指標(biāo),并與國家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理工作,幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況,為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺。

 

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1)電能質(zhì)量監(jiān)測

       系統(tǒng)中配置APview500電能質(zhì)量監(jiān)測裝置遵照IEC61000-4-30《測試和測量技術(shù)-電能質(zhì)量測量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測量方法進(jìn)行測量,集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體。用于監(jiān)測醫(yī)院電能質(zhì)量和用能情況,并對系統(tǒng)異常情況及時控制和預(yù)警。

 

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2)電能質(zhì)量治理

       醫(yī)院的數(shù)量眾多的UPS和醫(yī)療設(shè)備均會產(chǎn)生諧波,諧波污染比較嚴(yán)重,會對無功補償電容器等設(shè)備運行造成干擾。ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

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硬件配置

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3.總結(jié)

       醫(yī)療建筑屬于復(fù)雜的民用建筑之一,用電負(fù)荷大,級別高,多數(shù)為一、二級負(fù)荷,甚至一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷,供電系統(tǒng)復(fù)雜。保證醫(yī)院中各種醫(yī)療設(shè)備的可靠運行,時確保醫(yī)院救治工作正常開展的必要條件。AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺對醫(yī)院用電設(shè)備的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測、治理措施。保證各類醫(yī)療設(shè)備的正常工作。為醫(yī)院正常運行保駕護(hù)航。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊 皞. 醫(yī)療建筑供電設(shè)計的幾點體會 [J]. 建筑電氣(電氣應(yīng)用),Sep. 2020 Vol. 39 No. 9:59-66.

[2]能源部電力司. GB / T 14549 - 1993 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.

作者介紹:簡婷,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。主要研究方向為AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺。

 

 

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