System zasilania szpitala należy do systemu publicznego, który jest jednostką gwarantującą zasilanie wszystkich miejscowości.Projekt budynku szpitala przyjmuje w większości typ półcentralny, a obciążenie energią elektryczną należy do klasy obciążenia.Do głównych rodzajów energii elektrycznej zalicza się: instalację oświetleniową, instalację klimatyzacji, instalację zasilania medycznego, instalację oświetlenia awaryjnego.
System oświetlenia i klimatyzacji to główne odbiorniki mocy w przypadku różnych rodzajów szpitalnego zużycia energii elektrycznej, które podczas użytkowania będą wytwarzać duże harmoniczne w sprzężeniu zwrotnym do szpitalnej sieci energetycznej.Ze względu na zastosowanie nowych rodzajów energii elektrycznej, takich jak aparat rentgenowski, rezonans magnetyczny MRI, tomograf komputerowy itp., zastosowanie zasilaczy impulsowych, bezprzerwowych UPS i innych dużej liczby nieliniowych obciążeń, również wytwarzają harmoniczne sprzężenie zwrotne do sieć energetyczną.
Szpital charakteryzuje się wysokim zużyciem energii elektrycznej, a wyposażenie systemu jest przede wszystkim bezpieczne i niezawodne.Ze względu na duże wykorzystanie obciążenia nieliniowego, w szpitalnej sieci elektroenergetycznej powstają głównie harmoniczne charakterystyczne III, V i VII rzędu.Harmoniczne wpływają bezpośrednio na stabilną pracę precyzyjnego sprzętu medycznego, a kumulacja 3 harmonicznych na linii neutralnej powoduje powstawanie ciepła w linii środkowej, co zagraża bezpiecznej pracy szpitalnej sieci energetycznej.
2. Definicja i generacja harmonicznych
Definicja harmonicznych: rozkład w szereg Fouriera okresowej nieliniowej wielkości sinusoidalnej, oprócz otrzymania tej samej składowej co częstotliwość podstawowa sieci elektroenergetycznej, ale także szeregu składowych większych niż całkowita wielokrotność częstotliwości podstawowej mocy sieci, ta część energii elektrycznej nazywana jest harmonicznymi.
Generowanie harmonicznych: Gdy prąd przepływa przez obciążenie, istnieje nieliniowa zależność z napięciem obciążenia, co powoduje powstanie prądu niesinusoidalnego, w wyniku czego powstają harmoniczne.
3. Szkodliwość harmonicznych
1) Harmoniczne prowadzą do nieprawidłowych awarii zasilania i awarii sprzętu spowodowanych nieprawidłowym działaniem lub odmową zabezpieczenia i urządzeń automatycznych, co skutkuje znacznymi dodatkowymi stratami.
2) Wzrost częstotliwości prądu harmonicznego powoduje wyraźny efekt naskórkowości, który zwiększa rezystancję żył kabli elektroenergetycznych i linii dystrybucyjnych, zwiększa straty liniowe, zwiększa wydzielanie ciepła, przedwczesne starzenie się izolacji, skraca żywotność, powoduje uszkodzenia, i jest podatny na zwarcia doziemne, co stwarza ryzyko pożaru.
3) Indukować rezonans sieci energetycznej, prowadzić do harmonicznych napięcia i przetężenia, powodować poważne wypadki, uszkadzać kompensację kondensatorów i inny sprzęt elektryczny.
4) Harmoniczne wpływają na normalne działanie różnych urządzeń elektrycznych.Prowadzi to do dodatkowych strat i przegrzania silników asynchronicznych i transformatorów, a następnie drgań mechanicznych, hałasu i przepięć, zmniejszając wydajność i wykorzystanie oraz skracając żywotność.
5) Zakłócanie sąsiadującego sprzętu komunikacyjnego, elektronicznego lub automatycznego, a nawet uniemożliwianie jego normalnej pracy.
4. Schemat filtrowania
Szpital Centralny w Shaanxi jest krajowym szpitalem drugiej klasy A, wyposażonym w zaawansowany sprzęt medyczny i doskonałe warunki szpitalne.Szpital już na wczesnym etapie powierzył naszemu personelowi fachowemu i technicznemu pomiar jakości zasilania szpitalnej sieci energetycznej niskiego napięcia.Całkowity stopień odkształcenia prądu w szpitalnej sieci energetycznej wynosi 10% i rozkłada się głównie w charakterystycznych harmonicznych 3., 5. i 7. rzędu.Zgodnie z wynikami testów nasza firma skonfigurowała dla szpitala zestaw aktywnego filtra o wydajności 400 A, zainstalowany po stronie wylotu niskiego napięcia transformatora, z zastosowaniem scentralizowanego oczyszczania w celu kontroli harmonicznych.
5 Aktywny filtr(/690 V-aktywny-produkt-filtrujący-zasilanie/)
5.1 Wprowadzenie do produktu
Aktywny filtr mocy (/noker-3-phase-34-wire-active-power-filter-apf-ahf-for-dynamic-harmonics-compensation-product/) to nowy typ urządzenia energoelektronicznego służącego do dynamicznego tłumienia harmonicznych i kompensować moc bierną, która może kompensować harmoniczne i zmiany mocy biernej pod względem wielkości i częstotliwości.
5.2 Zasada działania
Prąd obciążenia jest wykrywany w czasie rzeczywistym przez zewnętrzny przekładnik prądowy, a wartość harmonicznych jest obliczana przez wewnętrzny procesor DSP.Poprzez sygnał PWM wysyłany do IGBT, falownik generuje prąd harmoniczny równy harmonicznej obciążenia i w przeciwnym kierunku do sieci energetycznej, aby zrównoważyć harmoniczne i osiągnąć cel, jakim jest oczyszczenie sieci energetycznej.
6.Monitorowanie i analiza danych dotyczących kontroli harmonicznych w szpitalach
Szafka APF
Dane dotyczące kompensacji harmonicznych APF(/harmonics-compensation-200400v-active-harmonic-filter-ahf-module-triple-phase-product/) kompensacji harmonicznych w szpitalu monitorowano za pomocą analizatora jakości energii CA8336 z Francji, a dane dotyczące jakości energii zostały odpowiednio przetestowane w dwóch warunkach pracy APF (po kompensacji) i wyłączenia (bez kompensacji), a następnie podsumowano i przeanalizowano dane.
6.1 Pomiar i analiza danych wejściowych i usuwanych APF(/3-phase-3-wire-active-power-filter-400v-75a-apf-panel-product/)
1: Efektywna wartość prądu roboczego
2: THDi przed podłączonym filtrem aktywnym
3: THDi po podłączeniu aktywnego filtra
4: THDi od 1. do 5. przed podłączeniem aktywnego filtra
5: THDi od 1. do 5. po podłączeniu aktywnego filtra
6: THDi od 1. do 7. przed podłączeniem aktywnego filtra
7: THDi od 1. do 7. po podłączeniu aktywnego filtra
Wynik:
| APF | THDi (całkowite) | THDi (5.) | THDi (7.) |
| Przed połączeniem APF | 10% | 9% | 3,3% |
| Po połączeniu APF | 3% | 3% | 0,5% |
Jak pokazano na powyższym rysunku, kontrolę harmonicznych szpitala za pomocą AHF(/niskonapięciowy-aktywny-filtr-mocy-redukujący-the-harmonic-current-active-harmonic-filter-ahf-product/) mierzono za pomocą profesjonalny analizator jakości energii CA8336 z Francji.Przebadano odpowiednio porównanie danych przed i po APF.Po zastosowaniu naszego APF do kontroli harmonicznych całkowity współczynnik zniekształceń prądu (THDi) szpitalnej sieci energetycznej zmniejsza się z 10% do 3%, a efekt jest bardziej znaczący.
7. Podsumowanie
System zasilania szpitala jest kluczowy.Wprowadzenie nowego sprzętu elektrycznego znacznie poprawiło efektywność medyczną i jakość szpitala, a także zapewniło dobre warunki leczenia większości pacjentów.Ale nowe obciążenie mocy powoduje również zanieczyszczenie harmoniczne.Istnienie harmonicznych zakłóca normalną pracę szpitalnej sieci energetycznej i wpływa na stabilność urządzeń do precyzyjnego leczenia.Harmoniczne, będące częścią publicznej sieci elektroenergetycznej, zwiększają zużycie energii elektrycznej w szpitalach, co jest sprzeczne z ogólnokrajowym hasłem promowania oszczędzania energii.
Uruchomienie naszego filtra aktywnego znacznie poprawia jakość sieci energetycznej szpitala, eliminuje zagrożenia bezpieczeństwa, poprawia bezpieczną i czystą energię elektryczną dla sprzętu medycznego, a jednocześnie uwzględnia oszczędność i redukcję zużycia energii.
Czas publikacji: 16 października 2023 r