知識課堂：醫(yī)院配電系統(tǒng)諧波治理

返回列表來源：領步電能質量發(fā)布時間：2018-10-23分享加入收藏關注：-

          醫(yī)院配電系統(tǒng)一般是10/0.4kV主變壓器，主要負載為電子醫(yī)療精密設備、照明及變頻通風設備、計算機及UPS等。其中大部分為單相非線性負荷，低壓配電網上諧波嚴重，主要諧波源可分為下面幾種：
          1、通風設備：為了節(jié)約能源，大部分醫(yī)院均采用變頻風機及空調。變頻器是非常重要的諧波源，其總諧波電流畸變率達33%以上，會產生大量5、7次等的諧波污染電網。
          2、照明設備：由于醫(yī)院內部使用大量的熒光燈具，因此會引起嚴重的諧波電流，其中3次諧波為最高，當多個熒光燈接成三相四線負載時，中線上就會流過很大的三次諧波電流。
          3、電子醫(yī)療精密設備：大型醫(yī)院內的大型電子醫(yī)療設備一般為開關電源供電，開關電源設備會產生3、5、7次等諧波注入電網。
          4、計算機及UPS：目前醫(yī)院均為計算機網絡管理，計算機的數(shù)量很大，此外服務器等數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)必須配有UPS等備用電源。個人電腦的開關電源及UPS均為諧波源，會產生大量的3、5、7次等諧波。
          總之，醫(yī)院的低壓配電系統(tǒng)有大量的諧波源負荷，會產生大量的3、5、7次等諧波，嚴重污染電網。大量的單相非線性負荷會造成三相不平衡、諧波超標、中性線諧波過載等電能質量問題，必須要治理諧波。

諧波的危害
          大量的諧波必然會產生嚴重危害，特別是諧波造成的電壓波動會影響精密醫(yī)療設備，使其受到諧波信號的干擾而影響儀器的性能。特別值得關注的是，醫(yī)院是對電能質量要求很高的場合，意外斷電和電網干擾對醫(yī)療儀器的影響不容忽視。特別是對于部分進口儀器，對使用的電網環(huán)境要求很高，因為國外已經很早就重視了電能質量問題而進行了嚴格限制，很多儀器不能保證在諧波環(huán)境下正常檢測，甚至會影響其使用壽命。因此必須使用專門的設備來治理諧波，例如有源濾波器。
此外，治理諧波污染，是增加電容器使用壽命，提高功率因數(shù)，降低無功損耗，節(jié)約電費開支的重要手段。低壓配電系統(tǒng)中諧波污染的治理，還可以減少變壓器、電纜、醫(yī)療設備的發(fā)熱，增加其使用壽命，延長設備運行的平均無故障時間，降低維護、維修及更換設備的費用，具有附加的間接經濟效益。

治理方案
          針對醫(yī)院的具體情況，治理諧波污染的目的，首先是確?；颊呒搬t(yī)護人員的安全，即通過有針對性的諧波污染治理，減少甚至消除其對配電系統(tǒng)的不良影響，保證變壓器、電纜、醫(yī)療設備的正常運行;其次體現(xiàn)直接經濟效益，即保障低壓電容補償系統(tǒng)的正常運行，發(fā)揮其應有的作用，降低低壓配電系統(tǒng)中諧波總體含量的水平，提高功率因數(shù)，減少無功損耗，延長設備使用壽命。
          根據(jù)這一目的，在污染較嚴重的醫(yī)院低壓配電系統(tǒng)，可采取有源濾波器+無源電容補償裝置混合補償?shù)姆桨?。此方案在安全補償無功功率的同時，用有源濾波器治理諧波，是針對醫(yī)院配電系統(tǒng)諧波治理及無功補償?shù)淖罴逊桨浮?br /> 使用無源濾波器進行濾波
          無源調諧式濾波器可以濾出80%~90%以上的5、7次諧波，濾波效果好，但是濾波的同時補償固定的容性無功功率，并且不可調。不適用于醫(yī)院的配電系統(tǒng)，主要因為：
(1) 過補償?shù)奈ｋU。電壓升高影響設備的正常運行。
(2) 3次調諧式濾波器有源電容器和電抗器選型困難，而設計難度大。不能解決中性線諧波過載問題。
(3) 受系統(tǒng)阻抗，濾波器有過載危險。
(4) 濾波效果受電網頻率變化的影響大。
(5) 占地大
          通過以上分析可以看到，無源濾波器使用危險性大，不適宜應用在醫(yī)院的低壓配電系統(tǒng)。
有源濾波器
          有源電力濾波裝置的基本原理是從電網中檢測出諧波電流，經內部芯片快速計算、分析、比較，控制主功率單元產生一個與該諧波電流大小相等而極性相反的補償電流，從而使電網電流只含基波成分。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受電網阻抗的影響。該有源電力諧波濾波裝置, 引進美國TMS320F2812 芯片，根據(jù)最新的瞬時無功功率理論，應用數(shù)字信號處理技術（DSP），脈寬調制技術（PWM），智能化功率單元技術（IPM），觸摸屏技術（GP）等前沿科技，可實現(xiàn)動態(tài)消除諧波，平衡三相負荷，是一種高技術含量，濾波效率最理想諧波治理和無功補償產品。
有源濾波器技術特點
          可實時動態(tài)濾除2~50次諧波，或者有選擇的濾除電網相線和零線中存在的各次典型性特征諧波（可以不受限制的任意選擇需要補償?shù)牟煌螖?shù)諧波），并可以根據(jù)需要設定需要濾除的諧波次和設定濾除諧波的目標值。
          內置諧波補償、無功補償、不平衡補償?shù)榷喾N補償功能，用戶可自行設定選擇補償功能。在濾除諧波的同時，可進行無功補償和消除負載不平衡現(xiàn)象。
          完整有效的各類保護措施，確保正常工作和異常工況下，都不會對供配電系統(tǒng)及系統(tǒng)內其他設備造成任何影響。包括各類保護功能（過載、過/欠壓、過流）、內置高頻濾波回路確保APF自身高頻載波不會回饋電網、內置緩啟動控制回路避免啟動瞬間過大突入電流。可根據(jù)負荷變化，自動合理限制補償電流，裝置永不過流，在濾波的同時，能完全避免過補償。APF自身高頻載波不會回饋到電網，對供電系統(tǒng)及系統(tǒng)內其他設備不造成干擾。

          [北京領步公司]是專注企事業(yè)單位用電異常問題治理的專家，致力于開發(fā)前端技術和產品，推動整個諧波治理行業(yè)。為各類諧波治理用戶提供“24小時技術咨詢”“免費檢測分析”“方案設計與性價比評估”，了解更多<諧波治理>方案，歡迎點擊我們的在線客服進行咨詢，或者直接撥打全國統(tǒng)一服務熱線400-056-5258，我們期待您的來電！

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本文標簽：醫(yī)院諧波治理 諧波治理裝置 醫(yī)院有源濾波器 低壓諧波治理

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