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    低壓有源濾波器在醫療建筑的解決方案

    來源:徐州特電電氣有限公司 發布時間:2022-02-17 09:34:00

    1、前言

    智能化定點醫療機構為提升診療服務質量,持續導入新式、繁雜的各種各樣優秀醫療器械如磁共振、CT機、x光片機、血透機等,另外各種各樣節能照明機器設備、變頻空調、電梯轎廂機器設備等很多交付使用。這種機器設備均為離散系統機器設備,在運作全過程時會造成很多的高次諧波,對配電設備系統軟件和醫療器械導致一定的影響。另外這種優秀的醫療器械都具備高端的電子計算機構件和很多的高精度微電子器件,對供電系統開關電源的電能質量規定很高,對電壓起伏和電力工程諧波十分比較敏感,比較嚴重的電力工程諧波難題會造成醫療器械的毀壞乃至造成醫療事故糾紛的產生。


    2、醫院門診工程建筑供配電系統諧波源、諧波特點及諧波危害解析


    2.1諧波的來源

    主要分類設施設備名稱
    建筑設施電梯設備
    中央空調系統
    消防水泵
    照明設備
    醫療設施手術室、層流室系統
    ICU、分娩室、新生兒監護室、血透中心等
    制劑、樣本、血液保存與冷凍設施
    醫院辦公自動化設施
    醫療診斷設備主要診斷設備,如螺旋CT機、彩色多普勒、核磁共振儀、腹腔鏡、腦電圖機、色譜儀、各種功能檢測儀器等
    主要治療設備,如呼吸機、高壓氧倉、各類監護儀、激光治療儀等


    2.2 諧波的特性

    諧波源負載種類諧波電流次數諧波電流畸變率
    照明燈具、電腦等3、5、7、9等(2n+1)次(7~10)%
    電子檢測設備、手術室、伽瑪刀等3、5、7、9等(2n+1)次(10~15)%
    CT、磁共振、DSA等3、5、7、9等(2n+1)次(30~40)%
    加速器、X光機、胃腸機等3、5、7、9等(2n+1)次(50~60)%
    UPS、變頻通風設備、電梯等5、7、9、11等(6n+1)次(25~35)%

    2.3.1諧波對配電設備系統軟件的危害


    使電力工程元器件額外耗損增加,易引起火災事故;危害電器設備的一切正常運作;造成電力網串聯諧振;使繼電保護裝置錯誤操作,電氣設備數據誤差過大;使工業自動化系統安裝失敗。


    2.3.2諧波對醫療器械的危害


    造成依靠微控制器技術性的機器設備的同歩失衡和數據信息不正確;立即危害機器設備內部電子電路安全性,造成熱擊穿或充放電;危害高精密醫療器械的性能指標和精密度。


    3.電力網諧波國家標準規定


    現階段選用的電能質量(諧波)評價標準,關鍵為我國國家標準《電能質量:公用電網諧波》(GB/T14549-1993),規范中對電力網中電流電壓的崎變率有明文規定,都是做為諧波點評、整治的重要環節。


    表1:電力網諧波電壓國家標準:引入于(GB/T14549-1993)



    電網標稱電壓(kV)電壓總諧波畸變率(%)各次諧波電壓含有率(%)
    奇  次偶  次
    0.38542
    0.38542
    10


    3532.41.2
    66
    11021.60.8

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

    標稱電壓(kV)基準短路容量(MV.A)諧波次數及諧波電流允許值(A)
    2345678910111213
    0.3810786239622644192116281324
    10100262013208.5156.46.85.19.34.37.9


    141516171819202122232425
    0.381011129.7188.6167.88.97.1146.512
    101003.74.13.262.85.42.62.92.34.52.14.1

    4APF底壓有源濾波器去醫院工程建筑中的運用實例


    4.1有源濾波器運用介紹

    某大中型三甲醫院在建的醫院門診住院治療辦公樓現有4臺2000kVA和1臺1600kVA的變電器及其1臺800kW的柴油發電機組,依據該醫院門診各變電器離散系統負載機器設備的負荷率尺寸和相對的諧波崎變率及其各離散系統機器設備的另外利用率來測算諧波電流的尺寸,配備了5臺不一樣容積規格型號的HYAPF有源濾波器。

    下邊以1APF有源濾波器資金投入運作前、后配電設備系統軟件電能質量檢測狀況的數據分析為例來實際敘述,在其中1#變電器負荷關鍵為室內照明、電梯轎廂、潛水排污泵、電子計算機管理中心等。


    4.1.1有源濾波器投用前后左右的數據信息

    (1)有源濾波器資金投入前電流波型崎變情況嚴重,三相電流諧波含水量各自為19.7%、27.8%、26.6%,三相電流各自為45A、40A、64A,中性點電流為37A。

    (2)有源濾波器資金投入后電流波型崎變狀況大大提高,三相電流諧波含水量急劇下降,各自為2.9%,2.8%,3.4%,三相電流各自為47A、48A、47A,中性點電流為5A。

    (3)電流波型大大提高,應用過濾器后電流波型類似呈正弦波形形狀,諧波整治的工作中做到了預估的總體目標和實際效果。


    4.1.2有源濾波器投用前后左右檢測紀錄數據信息

    24.jpg


    4.3 有源濾波器主要技術指標

    接線方式三相三線或三相四線
    接入電壓3×380V ±10%
    接入頻率50Hz ±2%
    動態補償響應時間動態響應<4ms,全響應時間<20ms;
    開關頻率10kHz
    功能設置只補償諧波、只補償無功、既補償諧波又補償無功;手動、自動切換。
    諧波補償次數2-21次
    保護類型直流過壓 IGBT過流 裝置溫度保護
    過載保護自動限流在設定值,不發生過載
    冷卻方式智能風冷
    噪音< 65db(處于柜內并運作于額定狀態)
    工作環境溫度-10℃~+45℃
    工作環境濕度<85%RH 不凝結
    安裝場合室內安裝
    海拔高度≤1000m(更高海拔需降容使用)
    進出線方式下進下出
    防護等級IP21
    智能通信接口RS485/MODBUS-RTU
    遠程監控可選
    外形尺寸(mm)(W×D×H)30A50A75A100A
    600×500×1500600×500×1500600×500×1800800×600×2200
    重量(kg)三相四線三相三線
    30A、50A75A、100A30A、50A75A、100A
    280360240290


    4.4 有源濾波器報價及元件清單

    型號:HYAPF100-400/B
    參考價格:12萬元/臺
    主要產品明細:
    序號名    稱型    號數量
    1APF電氣柜800X600X22001
    2變流器APFCOV-CVT1001
    3控制器APFMC-C1001
    4電抗器APF-RE.(S)DG-1001
    5有源電流互感器LT208-S73
    6濾波器STS-WF0012
    7斷路器CVS160FTM160D4P3D1
    8接觸器LC1D150M7C1
    9微型斷路器NDM1-63C321
    10中間繼電器MY4NAC2
    11R型變壓器R320-0.38/0.221
    12諧波檢測儀ACR350EGH1
    13電線16mm2若干
    14電線4mm2若干


    5依據

    文中解析了醫院門診工程建筑的諧波源、諧波特點和危害,并根據某大中型醫院門診配電房系統軟件中有源濾波器的運用實例,數據分析了有源濾波器資金投入前后左右的狀況,表明了有源濾波器的諧波整治技術性是改進供電系統電能質量的合理方式之一,可將造成的諧波操縱在很少范圍之內,做到科學規范用電量,抑止電力網環境污染,提升電能質量,醫療器械安全性的功效。



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