電能質(zhì)量監測及治理在醫院中的應用

前言： 醫院診療設備主要為電子設備，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，且大型醫療設備如 CT、MRI、DR 等往往都是斷續反復工作制，僅僅是在拍片時(shí)以高功率運行，產(chǎn)生尖峰電流。因此醫療設備運行會(huì )對配電系統的電壓、頻率、諧波等產(chǎn)生不良影響，再加上醫院中大量應用的 LED 照明，都會(huì )降低醫院配電系統的電能質(zhì)量?！?】同時(shí)也會(huì )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》規定電壓總諧波畸變率 THD u  MAX值為5%?！?】

       配電系統電能質(zhì)量下降，會(huì )影響醫療設備的電源和控制，導致醫療設備故障率的增加，對醫院的安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴重影響。如電壓發(fā)生偏差甚至驟升驟降，會(huì )使MRI、CT、DSA等依靠計算機程序控制的大型數字化設備數據丟失。因此，對電能質(zhì)量的監測及治理尤為重要。

關(guān)鍵字：醫院用電；醫療設備：電能質(zhì)量： 

1.趨勢分析

       檢查用X光機、CT機、核磁共振機，監測用數字心電機、呼吸機等，這些大型醫療機械設備在給現代醫療檢查診斷提供巨大幫助的同時(shí)，由于此類(lèi)設備在使用過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量諧波電流，注入到電網(wǎng)中給醫院配電系統大量嚴重的諧波污染。配電網(wǎng)系統中的諧波分量，會(huì )降低供電電能質(zhì)量水平和供電可靠性，會(huì )大大影響醫院醫療過(guò)程中所使用的各種靈敏設備，如造成監控計算機出現死機、儀器設備出現拒動(dòng)誤動(dòng)、靈敏元件出現故障等，進(jìn)而影響到這些精密靈敏儀器設備性能的正常發(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(xiàn)也有較大電流流過(guò)。因此，在供電設計時(shí)應采取相應的方式措施，如：

       1.醫療設備配電變壓器設置電能質(zhì)量檢測裝置。

       2.在配電室中設置電能質(zhì)量治理裝置。

       3.在末端設置濾波裝置。

2.AcrelEMS-MED醫院能源管理系統

       AcrelEMS-MED醫院能源管理平臺充分結合《醫療建筑電氣設計規范》《綠色醫院建筑評價(jià)標準》、《醫院建筑能耗監管系統建設技術(shù)導則》等行業(yè)規范、根據醫院用戶(hù)需求以及能源管理部門(mén)要求，采集分析能源、能耗、能效數據，監測以電能質(zhì)量、用電安全相關(guān)指標以及其他用能指標，并與國家能源政策與用能模式改革結合。能夠輔助醫院后勤管理人員進(jìn)行能源供應系統及設備的運行管理工作，幫助醫院管理層實(shí)時(shí)掌握醫院的能耗情況，為醫院能源信息化建設和節能管理提供了良好的技術(shù)平臺。

1)電能質(zhì)量監測

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

2)電能質(zhì)量治理

       醫院的數量眾多的UPS和醫療設備均會(huì )產(chǎn)生諧波，諧波污染比較嚴重，會(huì )對無(wú)功補償電容器等設備運行造成干擾。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(guò)功率執行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線(xiàn)性負載所產(chǎn)生的諧波電流。

硬件配置

3.總結

       醫療建筑屬于最復雜的民用建筑之一，用電負荷大，級別高，多數為一、二級負荷，甚至一級負荷中特別重要的負荷，供電系統復雜。保證醫院中各種醫療設備的可靠運行，時(shí)確保醫院救治工作正常開(kāi)展的必要條件。AcrelEMS-MED醫院能源管理平臺對醫院用電設備的電能質(zhì)量進(jìn)行監測、治理措施。保證各類(lèi)醫療設備的正常工作。為醫院正常運行保駕護航。

【參考文獻】

[1]楊 皞. 醫療建筑供電設計的幾點(diǎn)體會(huì ) [J]. 建筑電氣（電氣應用），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：中國標準出版社，1994.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.