低壓有源濾波器在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)代化醫(yī)療機(jī)構(gòu)為提高醫(yī)療服務(wù)水平，不斷引入新型、復(fù)雜的各種先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備如核磁共振、CT機(jī)、X光機(jī)、血透機(jī)等，同時(shí)各種節(jié)能照明設(shè)備、變頻空調(diào)、電梯設(shè)備等大量投入使用。這些設(shè)備均為非線性設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波，對(duì)配電系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備造成一定的干擾。同時(shí)這些先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備都具有高檔的計(jì)算機(jī)部件和大量的高靈敏微電子器件，對(duì)供電電源的電能質(zhì)量要求很高，對(duì)電壓波動(dòng)和電力諧波非常敏感，嚴(yán)重的電力諧波問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備的損壞甚至導(dǎo)致醫(yī)療事故的發(fā)生。

2 醫(yī)院建筑供電系統(tǒng)諧波源、諧波特性及諧波危害分析

2.1 諧波的來(lái)源

2.2 諧波的特性

2.3 諧波危害分析

2.3.1 諧波對(duì)配電系統(tǒng)的危害

使電力元件附加損耗加大，易引發(fā)火災(zāi)；影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；引起電網(wǎng)諧振；使繼電保護(hù)誤動(dòng)作，電氣測(cè)量誤差過(guò)大；使工控系統(tǒng)崩潰。

2.3.2 諧波對(duì)醫(yī)療設(shè)備的危害

導(dǎo)致依賴微處理器技術(shù)的設(shè)備的同步失調(diào)和數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；直接危害設(shè)備內(nèi)部電子線路安全，導(dǎo)致?lián)舸┗蚍烹?；影響精密醫(yī)療設(shè)備的使用性能和精度。

3 電網(wǎng)諧波國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求

目前采用的電能質(zhì)量（諧波）評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，主要為中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-1993），標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電網(wǎng)中電流電壓的畸變率有明確規(guī)定，也是作為諧波評(píng)價(jià)、治理的重要依據(jù)。

表1：電網(wǎng)諧波電壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：引用于（GB/T14549-1993）

表2：注入電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值：引用于（GB/T14549-1993）

4  ANAPF低壓有源濾波器在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用案例

4.1 有源濾波器應(yīng)用簡(jiǎn)介

某大型三甲醫(yī)院新建的門診住院綜合樓共有4臺(tái)2000kVA和1臺(tái)1600kVA的變壓器以及1臺(tái)800kW的柴油發(fā)電機(jī)，根據(jù)該醫(yī)院各變壓器非線性負(fù)荷設(shè)備的負(fù)載率大小和相應(yīng)的諧波畸變率以及各非線性設(shè)備的同時(shí)使用率來(lái)計(jì)算諧波電流的大小，配置了5臺(tái)不同容量規(guī)格的ANAPF有源濾波器。

下面以1#ANAPF有源濾波器投入運(yùn)行前、后配電系統(tǒng)電能質(zhì)量測(cè)試情況的對(duì)比分析為例來(lái)具體描述，其中1#變壓器負(fù)載主要為燈光照明、電梯、潛污泵、計(jì)算機(jī)中心等。

4.1.1 有源濾波器投運(yùn)前后的數(shù)據(jù)

（1）有源濾波器投入前電流波形畸變比較嚴(yán)重，三相電流諧波含量分別為19.7%、27.8%、26.6%，三相電流分別為45A、40A、64A，中性線電流為37A。

（2）有源濾波器投入后電流波形畸變情況明顯改善，三相電流諧波含量明顯降低，分別為2.9%，2.8%，3.4%，三相電流分別為47A、48A、47A，中性線電流為5A。

（3）電流波形明顯改善，使用濾波器后電流波形近似呈正弦波形態(tài)，諧波治理的工作達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)和效果。

4.1.2 有源濾波器投運(yùn)前后測(cè)試記錄數(shù)據(jù)

4.2 有源濾波器在醫(yī)院建筑中應(yīng)用的意義

保護(hù)醫(yī)療用電設(shè)備安全，凈化電源，保護(hù)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備，防止保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，降低電能損耗，擴(kuò)大變壓器和發(fā)電機(jī)供電容量。

4.3 有源濾波器主要技術(shù)指標(biāo)

4.4 有源濾波器報(bào)價(jià)及元件清單

5 結(jié)論

本文分析了醫(yī)院建筑的諧波源、諧波特性和危害，并通過(guò)某大型醫(yī)院低壓配電系統(tǒng)中有源濾波器的應(yīng)用案例，對(duì)比分析了有源濾波器投入前后的情況，說(shuō)明了有源濾波器的諧波治理技術(shù)是改善供電電能質(zhì)量的有效手段之一，可將產(chǎn)生的諧波控制在最小范圍內(nèi)，達(dá)到科學(xué)合理用電，抑制電網(wǎng)污染，提高電能質(zhì)量，保證醫(yī)療設(shè)備安全的作用。

【參考文獻(xiàn)】

［1］ GB/T 14549-1993 《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》

［2］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2013.01.版

［3］ doc88.com 《”醫(yī)院行業(yè)”配電系統(tǒng)諧波治理案例》

作者簡(jiǎn)介：

戴金花，女，本科，上海安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: ACRELDJH@163.com  手機(jī)：15052183915  QQ:1990381446