安科瑞 鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　【摘要】現(xiàn)代化醫(yī)療機構(gòu)為提高醫(yī)療服務(wù)水平，不斷引入新型、復(fù)雜的各種醫(yī)療設(shè)備如核磁共振、CT機、X光機、血透機等，同時各種節(jié)能照明設(shè)備、變頻空調(diào)、電梯設(shè)備等大量投入使用。這些設(shè)備均為非線性設(shè)備，在運行過程中會產(chǎn)生大量的高次諧波，對配電系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備造成一定的干擾。同時這些醫(yī)療設(shè)備都具有計算機部件和大量的高靈敏微電子器件，對供電電源的電能質(zhì)量要求很高，對電壓波動和電力諧波非常敏感，嚴(yán)重的電力諧波問題會導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備的損壞甚至導(dǎo)致醫(yī)療事故的發(fā)生。

　　關(guān)鍵詞：有源濾波裝置、無功補償、電能質(zhì)量監(jiān)測

　　1、概述

　　1.1相關(guān)背景

　　近年來，無功補償和諧波問題成為電能質(zhì)量中十分棘手的問題，對電力系統(tǒng)的危害也是被大家廣泛認(rèn)知，國家和地方也相繼出臺了很多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，由于電能質(zhì)量問題的復(fù)雜特殊性，我司作為電能質(zhì)量產(chǎn)品供應(yīng)商，也是投入研發(fā)出各類治理產(chǎn)品，制定各類解決方案，為電力系統(tǒng)保駕護航！

　　1.2相關(guān)地域政策

　　自從疫情發(fā)生以來，中國政府采取了堅決有力的措施對疫情進行科學(xué)有效防控。做出這些決定都非常艱難，但必要，這也讓我看到了中國戰(zhàn)勝疫情的巨大決心。如今在武漢，爭分奪秒建設(shè)醫(yī)院的速度令人驚嘆，效率之高彰顯了中國政府的決斷力和中國人民強大的行動力。各地的醫(yī)院也都在進行中。

　　為了積極應(yīng)對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防治工作，規(guī)范新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施的設(shè)計與建設(shè)，由中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會組織編制的《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》于6日起發(fā)布施行。

　　標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施電氣保障技術(shù)措施，明確了應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施快速建設(shè)技術(shù)路線和技術(shù)規(guī)定等。以下我們一起看到我司的產(chǎn)品。

　　2、醫(yī)院建筑供電系統(tǒng)諧波源、諧波特性及諧波危害分析

　　ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)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，通過功率執(zhí)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(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

　　2.1 諧波的來源

2.2 諧波的特性

2.3 諧波危害分析

　　A 諧波對配電系統(tǒng)的危害

　　使電力元件附加損耗加大，易引發(fā)火災(zāi)；影響電氣設(shè)備的正常運行；引起電網(wǎng)諧振；使繼電保護誤動作，電氣測量誤差過大；使工控系統(tǒng)崩潰。

　　B 諧波對醫(yī)療設(shè)備的危害

　　導(dǎo)致依賴微處理器技術(shù)的設(shè)備的同步失調(diào)和數(shù)據(jù)錯誤；直接危害設(shè)備內(nèi)部電子線路安全，導(dǎo)致?lián)舸┗蚍烹姡挥绊戓t(yī)療設(shè)備的使用性能和精度。

　　3、 電網(wǎng)諧波國家標(biāo)準(zhǔn)要求

　　目前采用的電能質(zhì)量（諧波）評定標(biāo)準(zhǔn)，主要為中國國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-1993），標(biāo)準(zhǔn)中對電網(wǎng)中電流電壓的畸變率有明確規(guī)定，也是作為諧波評價、治理的重要依據(jù)。

　　表1：電網(wǎng)諧波電壓國家標(biāo)準(zhǔn)：引用于（GB/T14549-1993）

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

4、ANAPF低壓有源濾波器在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用案例

　　4.1應(yīng)用簡介

　　某大型醫(yī)院新建的門診住院綜合樓共有4臺2000kVA和1臺1600kVA的變壓器以及1臺800kW的柴油發(fā)電機，根據(jù)該醫(yī)院各變壓器非線性負(fù)荷設(shè)備的負(fù)載率大小和相應(yīng)的諧波畸變率以及各非線性設(shè)備的同時使用率來計算諧波電流的大小，配置了5臺不同容量規(guī)格的ANAPF有源濾波器。

　　下面以1#ANAPF有源濾波器投入運行前、后配電系統(tǒng)電能質(zhì)量測試情況的對比分析為例來具體描述，其中1#變壓器負(fù)載主要為燈光照明、電梯、潛污泵、計算機中心等。

　　4.1.1 有源濾波器投運前后的數(shù)據(jù)

　　（1）有源濾波器投入前電流波形畸變比較嚴(yán)重，三相電流諧波含量分別為19.7%、27.8%、26.6%，三相電流分別為45A、40A、64A，中性線電流為37A。

　　（2）有源濾波器投入后電流波形畸變情況明顯改善，三相電流諧波含量明顯降低，分別為2.9%，2.8%，3.4%，三相電流分別為47A、48A、47A，中性線電流為5A。

　　（3）電流波形明顯改善，使用濾波器后電流波形近似呈正弦波形態(tài)，諧波治理的工作達到了預(yù)期的目標(biāo)和效果。

　　4.1.2 有源濾波器投運前后測試記錄數(shù)據(jù)

4.2 有源濾波器在醫(yī)院建筑中應(yīng)用的意義

　　保護醫(yī)療用電設(shè)備安全，凈化電源，保護功率因數(shù)補償設(shè)備，防止保護裝置的誤動作，降低電能損耗，擴大變壓器和發(fā)電機供電容量。

　　4.3 有源濾波器主要技術(shù)指標(biāo)

5、?結(jié)論

　　本文分析了醫(yī)院建筑的諧波源、諧波特性和危害，并通過某大型醫(yī)院低壓配電系統(tǒng)中有源濾波器的應(yīng)用案例，對比分析了有源濾波器投入前后的情況，說明了有源濾波器的諧波治理技術(shù)是改善供電電能質(zhì)量的有效手段之一，可將產(chǎn)生的諧波控制在范圍內(nèi)，達到科學(xué)合理用電，抑制電網(wǎng)污染，提高電能質(zhì)量，保證醫(yī)療設(shè)備安全的作用。