Система электроснабжения больницы относится к общественной системе, которая является гарантирующим электроснабжением всех населенных пунктов.Проект здания больницы в основном имеет полуцентрализованный тип, а электрическая нагрузка относится к классу нагрузки.К основным видам электроэнергии относятся: система освещения, система кондиционирования воздуха, система медицинского питания, система аварийного освещения.
Системы освещения и кондиционирования воздуха являются основными силовыми нагрузками при различных типах потребления электроэнергии в больнице, что во время использования создает сильную гармоническую обратную связь с энергосистемой больницы.Благодаря использованию новых типов электричества, таких как рентгеновский аппарат, магнитно-резонансный аппарат МРТ, компьютерный томограф и т. д., использование импульсных источников питания, источников бесперебойного питания и других большого количества нелинейных нагрузок также создает гармоническую обратную связь для электросеть.
В больнице высокий уровень потребления электроэнергии, а главное – безопасность и надежность системного оборудования.Из-за большого использования нелинейной нагрузки в больничных электросетях в основном возникают характеристические гармоники 3-го, 5-го и 7-го порядков.Гармоники напрямую влияют на стабильную работу прецизионного медицинского оборудования, а накопление 3-х гармоник на нейтральной линии вызывает нагрев средней линии, что ставит под угрозу безопасную работу электросети больницы.
2. Определение и генерация гармоник.
Определение гармоник: разложение периодической нелинейной синусоидальной величины в ряд Фурье, помимо получения той же составляющей, что и основная частота электросети, но также ряда составляющих, превышающих целое кратное основной частоты электросети. сети, эта часть электричества называется гармониками.
Генерация гармоник. Когда ток протекает через нагрузку, существует нелинейная связь с напряжением нагрузки, которая образует несинусоидальный ток, что приводит к появлению гармоник.
3. Вред гармоник
1) Гармоники приводят к неправильным отключениям электропитания и авариям с перерывами в работе оборудования, вызванным неправильной работой или отказом защит и автоматических устройств, что приводит к значительным дополнительным потерям.
2) Увеличение частоты гармонического тока вызывает явный скин-эффект, что увеличивает сопротивление проводов силовых кабелей и распределительных линий, увеличивает потери в линии, увеличивает нагрев, преждевременно старит изоляцию, сокращает срок службы, вызывает повреждения, и склонен к короткому замыканию на землю, что создает опасность пожара.
3) Вызывают резонанс электросети, приводят к гармоническому напряжению и перегрузке по току, вызывают серьезные аварии, повреждают конденсаторы и другое электрооборудование.
4) Гармоники влияют на нормальную работу различного электрооборудования.Это приводит к дополнительным потерям и перегреву асинхронных двигателей и трансформаторов с последующей механической вибрацией, шумом и перенапряжением, снижению КПД и коэффициента использования, сокращению срока службы.
5) Создание помех соседнему коммуникационному, электронному или автоматическому оборудованию управления или даже делает его неспособным нормально работать.
4. Схема фильтрации
Центральная больница Шэньси — это национальная больница второго класса А с современным медицинским оборудованием и отличной больничной средой.Больница на раннем этапе поручила нашему профессиональному и техническому персоналу измерить качество электроэнергии в низковольтной электросети больницы.Суммарный коэффициент искажений тока в электросети больницы составляет 10 %, в основном распределяется по характеристическим гармоникам 3, 5 и 7 порядка.По результатам испытаний наша компания сконфигурировала комплект активного фильтрующего устройства емкостью 400 А для больницы, установленного на стороне розетки низкого напряжения трансформатора, с использованием централизованной обработки для контроля гармоник.
5 Активный фильтр(/690В-активный-силовой-фильтр-продукт/)
5.1 Знакомство с продуктом
Фильтр активной мощности (/noker-3-phase-34-wire-active-power-filter-apf-ahf-for-dynamic-harmonics-compensation-product/) — это новый тип силового электронного устройства, используемого для динамического подавления гармоник и компенсировать реактивную мощность, которая может компенсировать гармоники и изменения реактивной мощности по размеру и частоте.
5.2 Принцип работы
Ток нагрузки определяется в реальном времени внешним трансформатором тока, а значение гармоники рассчитывается внутренним DSP.Посредством сигнала ШИМ, передаваемого на IGBT, инвертор генерирует гармонический ток, равный гармонике нагрузки, и в противоположном направлении в электросеть, чтобы компенсировать гармонику и достичь цели очистки электросети.
6. Мониторинг и анализ данных контроля гармоник в больницах.
Шкаф НПФ
Данные компенсации гармоник APF(/harmonics-compensation-200400v-active-harmonic-filter-ahf-module-triple-phase-product/) в больнице контролировались анализатором качества электроэнергии CA8336 из Франции, а также данные о качестве электроэнергии. были соответственно испытаны в двух режимах работы НПФ (после компенсации) и остановки (без компенсации), данные суммированы и проанализированы.
6.1 Измерение и анализ входных и удаленных данных APF(/3-phase-3-wire-active-power-filter-400v-75a-apf-panel-product/)
1: Эффективное значение рабочего тока
2:THDi до подключения активного фильтра
3:THDi после подключения активного фильтра
4:THDi от 1-го до 5-го до подключения активного фильтра
5:THDi с 1-го по 5-й после подключения активного фильтра.
6:THDi от 1-го до 7-го до подключения активного фильтра.
7:THDi с 1-го по 7-й после подключения активного фильтра.
Результат:
| НПФ | THDi(всего) | THDi (5-е место) | THDi (7-е место) |
| Перед подключением APF | 10% | 9% | 3,3% |
| После подключения APF | 3% | 3% | 0,5% |
Как показано на рисунке выше, гармонический контроль в больнице с помощью AHF (/низковольтный-активный-мощный-фильтр-снижение-ток-гармоник-активный-гармонический-фильтр-ahf-продукт/) измерялся с помощью профессиональный анализатор качества электроэнергии CA8336 Франции.Было соответственно проверено сравнение данных до и после APF.После использования нашего APF для контроля гармоник общий коэффициент искажений тока (THDi) больничной электросети снижается с 10% до 3%, и эффект становится более значительным.
7. Резюме
Система электроснабжения больницы имеет решающее значение.Внедрение нового электрического оборудования значительно повысило эффективность и качество медицинской помощи в больнице, а также обеспечило хорошие условия лечения для большинства пациентов.Но новая силовая нагрузка также приносит гармоническое загрязнение.Существование гармоник вредит нормальной работе больничной электросети и влияет на стабильность прецизионного медицинского оборудования.Гармоники, являясь частью общественной электроэнергетической системы, увеличивают потребление электроэнергии в больницах, что противоречит национальному лозунгу о содействии энергосбережению.
После того, как наш активный фильтр введен в эксплуатацию, он значительно улучшает качество электросети больницы, устраняет угрозы безопасности, повышает безопасную и чистую электроэнергию для медицинского оборудования и одновременно учитывает энергосбережение и снижение потребления.
Время публикации: 16 октября 2023 г.