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電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及治理在醫(yī)院中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-08-24  |  點(diǎn)擊率:984

前言: 醫(yī)院診療設(shè)備主要為電子設(shè)備,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生非正常的正弦交流電流和脈動(dòng)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(shí)以高功率運(yùn)行,產(chǎn)生尖峰電流。因此醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行會(huì)對(duì)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(huì)降低醫(yī)院配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量?!?】同時(shí)也會(huì)對(duì)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(huì)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(duì)醫(yī)院的安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。如電壓發(fā)生偏差甚至驟升驟降,會(huì)使MRI、CT、DSA等依靠計(jì)算機(jī)程序控制的大型數(shù)字化設(shè)備數(shù)據(jù)丟失。因此,對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)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(shì)分析

檢查用X光機(jī)、CT機(jī)、核磁共振機(jī),監(jiān)測(cè)用數(shù)字心電機(jī)、呼吸機(jī)等,這些大型醫(yī)療機(jī)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(shí),由于此類(lèi)設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)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(huì)降低供電電能質(zhì)量水平和供電可靠性,會(huì)大大影響醫(yī)院醫(yī)療過(guò)程中所使用的各種靈敏設(shè)備,如造成計(jì)算機(jī)出現(xiàn)死機(jī)、儀器設(shè)備出現(xiàn)拒動(dòng)誤動(dòng)、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(huì)降低,為其供電的變壓器也受其影響,電能質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)降低,尤其會(huì)產(chǎn)生較大的諧波電流,以低次諧波為主,同時(shí)中性線也有較大電流流過(guò)。因此,在供電設(shè)計(jì)時(shí)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(cè)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(tái)充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)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(mén)要求,采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)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(yùn)行管理工作,幫助醫(yī)院管理層實(shí)時(shí)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(tái)。

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1)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

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

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電能質(zhì)量分析


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(huì)產(chǎn)生諧波,諧波污染比較嚴(yán)重,會(huì)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償電容器等設(shè)備運(yùn)行造成干擾。ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過(guò)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(bǔ)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(jí)別高,多數(shù)為一、二級(jí)負(fù)荷,甚至一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷,復(fù)雜。保證醫(yī)院中各種醫(yī)療設(shè)備的可靠運(yùn)行,時(shí)確保醫(yī)院救治工作正常開(kāi)展的必要條件。AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺(tái)對(duì)醫(yī)院用電設(shè)備的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、治理措施。保證各類(lèi)醫(yī)療設(shè)備的正常工作。為醫(yī)院正常運(yùn)行保駕護(hù)航。


【參考文獻(xiàn)】

[1]楊 皞. 醫(yī)療建筑供電設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì) [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(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.

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


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