2023-01-06

医院电力系统常见的电能质量问题及解决方案

摘要:

医疗行业中的用电器件可分为医疗设备,信息设备和普通用电器件三类。

在医疗设备中,有大量的电力电子元器件,这些设备在工作时会产生大量谐波,造成污染。比较常见的设备有MRI  (核磁共振仪)、CT机、X线机、DSA(心血管造影机)等。其中,MRI工作时会生成射频脉冲和交变磁场来产生核磁共振,而射频脉冲和交变磁场都会带来谐波污染;X光机中高压整流器的整流桥工作时将产生较大谐波,而且X光机为瞬时性负荷,工作时电压可达几10千伏,变压器的原边将增60~70kW的瞬时负荷,也会增加电网谐波。这些都会导致医院电能质量问题凸显,急需采取措施进行电能质量治理。

一、医院常见负载分析:

为了存储海量信息和方便办公,现在大型医院基本建立了医院信息系统。为保证通讯稳定连续,机房一般配备了大量的UPS不间断电源。而UPS,包括机房里的开关电源、变频空调等都是常见的谐波源。另外,目前大部分新建数据机房采用高频UPS也会引发容性无功问题。

医院中普通用电器件包括变频空调、照明灯、电梯等,这些属于单相非线性谐波源,会产生大量谐波,对通信设备、医疗设备的正常运行造成影响。由于需要支撑起医院的正常运作,这些设备对供电质量要求非常高。

二、谐波特点

1.谐波源产生的谐波电流的频谱很宽;

2.谐波电流畸变率很高,设备的功率因数也很高;

3.医院内电子设备、医疗设备很多,这些设备对谐波很敏感;

4.大量的谐波电流和谐波电压,会影响到配电系统中的继电保护设备的正常工作,影响配电系统的供电连续性、稳定性;

5.医院谐波源众多且分散,建议采用集中治理。

某医院一次系统示意图

三、谐波对医院电力系统的危害:

1.医院大型医疗器械的频繁启动,造成电流波动非常快,对系统的冲击很大,随之变化的谐波电流,容易导致精密治疗和诊断仪器设备的故障率增大、寿命缩短甚至损坏;

2.系统中存在一定的3次谐波电流,会导致中线过热,带来火灾隐患;

3.谐波还会导致依赖微处理器的新型医疗设备的同步失调和数据错误;

4.谐波谐振引起的共模干扰和过电流将直接危害设备内部电子线路的安全,会导致击穿或放电。

四、解决方案:

谐波的存在给医院的电气安全与医院医疗和检验设备的正常工作带来了严重危害,已成为危害医院手术环境的重要因素,医院对电能质量的重视程度越来越高。为此,盛弘提供了一套完整的解决方案,具体如下:

五:案例分享:

广东省中山中医院

湘潭第一医院

陕西核工业二一五医院

重庆江北区中医院

武汉儿童医院

内蒙古巴彦卓尔医院


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