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2023-01-06

醫院電力系統常見的電能質量問題及解決方案

摘要:

醫(yi)療行業中的用電器件(jian)可分(fen)為醫(yi)療設(she)備,信息設(she)備和普通用電器件(jian)三類(lei)。

在(zai)醫療(liao)設(she)(she)備(bei)中,有大量(liang)的(de)(de)電力電子元(yuan)器件,這些設(she)(she)備(bei)在(zai)工(gong)作時(shi)(shi)會產(chan)生(sheng)大量(liang)諧(xie)波(bo)(bo),造(zao)成污(wu)染。比較常見的(de)(de)設(she)(she)備(bei)有MRI  (核磁(ci)共(gong)振儀)、CT機、X線機、DSA(心血管造(zao)影機)等。其中,MRI工(gong)作時(shi)(shi)會生(sheng)成射頻脈沖和(he)交(jiao)(jiao)變磁(ci)場來(lai)產(chan)生(sheng)核磁(ci)共(gong)振,而射頻脈沖和(he)交(jiao)(jiao)變磁(ci)場都(dou)會帶來(lai)諧(xie)波(bo)(bo)污(wu)染;X光機中高(gao)壓整流器的(de)(de)整流橋(qiao)工(gong)作時(shi)(shi)將產(chan)生(sheng)較大諧(xie)波(bo)(bo),而且X光機為瞬(shun)時(shi)(shi)性負荷,工(gong)作時(shi)(shi)電壓可達(da)幾10千伏(fu),變壓器的(de)(de)原邊將增60~70kW的(de)(de)瞬(shun)時(shi)(shi)負荷,也會增加電網(wang)諧(xie)波(bo)(bo)。這些都(dou)會導致醫院電能質量(liang)問題凸顯,急需采(cai)取措施進行電能質量(liang)治理。

一、醫院常見負載分析:

為了(le)存儲海(hai)量信息和方便(bian)辦公,現(xian)在大型醫院基本建立了(le)醫院信息系統(tong)。為保(bao)證通(tong)訊穩定(ding)連續,機房(fang)一般(ban)配備(bei)了(le)大量的UPS不(bu)間斷電(dian)(dian)源(yuan)。而UPS,包括(kuo)機房(fang)里的開關電(dian)(dian)源(yuan)、變頻(pin)空調(diao)等都是常見的諧波源(yuan)。另(ling)外,目(mu)前大部分新建數據機房(fang)采用高頻(pin)UPS也會引發容(rong)性無(wu)功問(wen)題(ti)。

醫院中(zhong)普通用電器件包括變頻空調、照明燈、電梯等,這(zhe)些屬于(yu)單相非線性諧波(bo)源(yuan),會產生大量(liang)諧波(bo),對(dui)通信設(she)備、醫療設(she)備的正(zheng)常運行造(zao)成影響。由于(yu)需要支撐起(qi)醫院的正(zheng)常運作,這(zhe)些設(she)備對(dui)供電質(zhi)量(liang)要求非常高。

二、諧波特點

1.諧(xie)波(bo)源產(chan)生的諧(xie)波(bo)電流的頻譜很寬;

2.諧波電流畸變率很(hen)高(gao),設備的功率因數也很(hen)高(gao);

 3.醫院(yuan)內電子(zi)設備、醫療(liao)設備很多,這(zhe)些設備對諧波很敏感;

4.大量的(de)(de)諧波電(dian)(dian)流(liu)和諧波電(dian)(dian)壓,會(hui)影響到配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統中的(de)(de)繼(ji)電(dian)(dian)保(bao)護設(she)備的(de)(de)正常工作,影響配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)供電(dian)(dian)連續性、穩定性;

5.醫院諧波源眾多(duo)且分散,建議采用集中治理(li)。

某醫院一次系統示意圖

三、諧波對醫院電力系統的危害:

1.醫(yi)院大型醫(yi)療(liao)器械的頻(pin)繁(fan)啟動(dong),造成(cheng)電(dian)流(liu)波動(dong)非常快,對(dui)系統的沖(chong)擊很大,隨(sui)之變化的諧波電(dian)流(liu),容易導致精密治療(liao)和診斷(duan)儀器設備的故障率增大、壽命縮短甚至損(sun)壞;

2.系統中存(cun)在一(yi)定的3次諧波(bo)電流,會導致(zhi)中線過(guo)熱(re),帶來火災(zai)隱(yin)患;

3.諧波還會導致依(yi)賴微處理(li)器(qi)的新型醫(yi)療設備的同步(bu)失調和數據錯誤;

4.諧(xie)波諧(xie)振(zhen)引(yin)起的(de)共模干(gan)擾和過電流(liu)將直接(jie)危(wei)害設(she)備內部電子線路的(de)安全,會導致擊穿或放電。

四、解決方案:

諧波的存在(zai)給醫(yi)(yi)(yi)院的電(dian)氣安全與醫(yi)(yi)(yi)院醫(yi)(yi)(yi)療和檢驗(yan)設備的正(zheng)常(chang)工作(zuo)帶來(lai)了(le)嚴重危害,已成為危害醫(yi)(yi)(yi)院手術(shu)環境(jing)的重要因素,醫(yi)(yi)(yi)院對電(dian)能質量的重視(shi)程度越來(lai)越高。為此(ci),盛弘提供了(le)一套完整(zheng)的解決(jue)方案,具體如下(xia):

五:案例分享:

廣東省中(zhong)山中(zhong)醫院

湘潭第一醫院

陜西核工業(ye)二(er)一(yi)五醫院

重慶(qing)江北區中醫院

武漢兒童醫院(yuan)

內蒙古巴彥卓爾醫(yi)院(yuan)


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