Napájecí systém nemocnice patří do veřejného systému, který je garanční jednotkou napájení všech lokalit.Konstrukce nemocniční budovy většinou přijímá semi-centralizovaný typ a elektrická zátěž patří do třídy zátěže.Mezi jeho hlavní typy elektřiny patří: osvětlovací systém, klimatizační systém, lékařský energetický systém, systém nouzového osvětlení.
Osvětlení a klimatizační systém jsou hlavními výkonovými zátěžemi při různých typech spotřeby elektřiny v nemocnici, které budou během používání produkovat velkou harmonickou zpětnou vazbu do rozvodné sítě nemocnice.Díky použití nových typů elektřiny, jako je rentgen, magnetická rezonance, MRI, CT zařízení atd., použití spínaného zdroje napájení, nepřerušitelného UPS a dalších velkého počtu nelineárních zátěží, také vytváří harmonickou zpětnou vazbu k elektrické sítě.
Nemocnice má vysokou spotřebu elektrické energie a systémové vybavení je bezpečné a spolehlivé jako primární faktor.Vzhledem k velkému využití nelineární zátěže jsou charakteristické harmonické 3., 5. a 7. řádu produkovány převážně v nemocniční elektrické síti.Harmonické přímo ovlivňují stabilní provoz přesných lékařských zařízení a akumulace 3 harmonických na neutrálním vedení způsobuje teplo ve středním vedení, které ohrožuje bezpečný provoz nemocniční elektrické sítě.
2. Definice a generování harmonických
Definice harmonických: Fourierův řadový rozklad periodické nelineární sinusové veličiny, kromě získání stejné složky jako základní frekvence elektrické sítě, ale také řady složek větších než je celočíselný násobek základní frekvence elektrické energie sítě se tato část elektřiny nazývá harmonické.
Generování harmonických: Když proud protéká zátěží, existuje nelineární vztah s napětím zátěže, který tvoří nesinusový proud, což má za následek harmonické.
3. Harm of harmonics
1) Harmonické vedou k nesprávnému výpadku napájení a nehodám s přerušením zařízení způsobeným nesprávnou funkcí nebo odmítnutím ochrany a automatických zařízení, což má za následek významné dodatečné ztráty.
2) Zvýšení frekvence harmonického proudu způsobuje zjevný skin efekt, který zvyšuje odpor vodičů silových kabelů a rozvodů, zvyšuje ztrátu vedení, zvyšuje teplo, předčasné stárnutí izolace, zkracuje životnost, způsobuje poškození, a je náchylný k zemnímu zkratu, což představuje nebezpečí požáru.
3) Vyvolat rezonanci elektrické sítě, vést k harmonickému napětí a nadproudu, způsobit vážné nehody, poškodit kompenzaci kondenzátoru a další elektrická zařízení.
4) Harmonické ovlivňují normální provoz různých elektrických zařízení.Vede k dodatečným ztrátám a přehřívání asynchronních motorů a transformátorů s následnými mechanickými vibracemi, hlukem a přepětím, snížením účinnosti a využití a zkrácením životnosti.
5) Rušení s přilehlými komunikačními, elektronickými nebo automatickými řídicími zařízeními nebo dokonce jejich neschopnost normálně fungovat.
4. Schéma filtrování
Shaanxi Central Hospital je národní nemocnice druhé třídy A s pokročilým lékařským vybavením a vynikajícím nemocničním prostředím.Náš odborný a technický personál byl nemocnicí v rané fázi pověřen měřením kvality elektrické energie v nízkonapěťové energetické síti nemocnice.Celková míra zkreslení proudu v nemocniční elektrické síti je 10 %, převážně distribuovaná v charakteristických harmonických 3., 5. a 7. řádu.Podle výsledků testů naše společnost konfigurovala sestavu o kapacitě 400A aktivního filtračního zařízení pro nemocnici, instalovanou na straně výstupu transformátoru nízkého napětí, využití centralizované úpravy pro harmonickou regulaci.
5 Aktivní filtr (/690V-aktivní-napájecí-filtr-produkt/)
5.1 Představení produktu
Active Power filter (/noker-3-phase-34-wire-active-power-filter-apf-ahf-for-dynamic-harmonics-compensation-product/) je nový typ výkonového elektronického zařízení používaného k dynamickému potlačení harmonických a kompenzovat jalový výkon, který může kompenzovat harmonické a změny jalového výkonu ve velikosti a frekvenci.
5.2 Pracovní princip
Zatěžovací proud je detekován v reálném čase externím transformátorem proudu a harmonická hodnota je vypočítána interním DSP.Prostřednictvím signálu PWM, který je odeslán do IGBT, střídač generuje harmonický proud rovný harmonické zátěži a v opačném směru do energetické sítě, aby kompenzoval harmonickou a dosáhl účelu čištění energetické sítě.
6. Monitorování a analýza řídicích dat harmonických v nemocnicích
APF skříň
Údaje o harmonické kompenzaci APF(/harmonics-compensation-200400v-active-harmonic-filter-ahf-module-triple-phase-product/) v nemocnici byly monitorovány analyzátorem kvality elektrické energie CA8336 z Francie a údaje o kvalitě elektrické energie byly testovány za dvou podmínek provozu APF (po kompenzaci) a odstavení (bez kompenzace) a data byla shrnuta a analyzována.
6.1 Měření a analýza APF (/3-fázový-3-vodičový-aktivní-napájecí-filtr-400v-75a-apf-panel-produkt/) vstupních a odebíracích dat
1：Efektivní hodnota běžícího proudu
2：THDi před připojením aktivního filtru
3：THDi po připojení aktivního filtru
4：THDi od 1. do 5. před připojením aktivního filtru
5：THDi od 1. do 5. po připojení aktivního filtru
6：THDi od 1. do 7. před připojením aktivního filtru
7：THDi od 1. do 7. po připojení aktivního filtru
Výsledek:
| APF | THDI (celkem) | THDI (5.) | THDI (7.) |
| Před připojením APF | 10 % | 9% | 3,3 % |
| Po připojení APF | 3% | 3% | 0,5 % |
Jak je znázorněno na obrázku výše, harmonické řízení nemocnice pomocí AHF (/low-voltage-active-power-filter-reduce-the-harmonic-current-active-harmonic-filter-ahf-product/) bylo měřeno pomocí profesionální analyzátor kvality elektrické energie CA8336 z Francie.Bylo testováno srovnání dat před a po APF.Po použití našeho APF pro harmonickou regulaci se celková míra zkreslení proudu (THDi) nemocniční elektrické sítě sníží z 10 % na 3 % a účinek je výraznější.
7. Shrnutí
Zásadní je napájecí systém nemocnice.Zavedení nového elektrického vybavení výrazně zlepšilo lékařskou efektivitu a kvalitu nemocnice a také poskytlo dobré léčebné prostředí pro většinu pacientů.Nová výkonová zátěž ale přináší i harmonické znečištění.Existence harmonických poškozuje normální provoz nemocniční elektrické sítě a ovlivňuje stabilitu zařízení pro přesné ošetření.Harmonické jako součást systému veřejné rozvodné sítě zvyšují spotřebu elektřiny v nemocnicích, což je v rozporu s národním heslem propagace úspor energie.
Po zprovoznění našeho aktivního filtru výrazně zlepšuje kvalitu elektrické sítě nemocnice, eliminuje bezpečnostní rizika, zlepšuje bezpečnou a čistou elektrickou energii pro lékařské vybavení a současně zohledňuje úsporu energie a snížení spotřeby.
Čas odeslání: 16. října 2023