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作者:安科瑞王海芹 发布时间:2013-08-12 来源:安科瑞 繁体版
现代化医疗机构为提高医疗服务水平,不断引入新型、复杂的各种先进医疗设备如核磁共振、CT机、X光机、血透机等,同时各种节能照明设备、变频空调、电梯设备等大量投入使用。这些设备均为非线性设备,在运行过程中会产生大量的高次谐波,对配电系统和医疗设备造成一定的干扰。

低压有源滤波器在医院建筑中的应用Pm6自动化在线网

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安科瑞电气股份有限公司   嘉定   201801Pm6自动化在线网

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引言Pm6自动化在线网

现代化医疗机构为提高医疗服务水平,不断引入新型、复杂的各种先进医疗设备如核磁共振、CT机、X光机、血透机等,同时各种节能照明设备、变频空调、电梯设备等大量投入使用。这些设备均为非线性设备,在运行过程中会产生大量的高次谐波,对配电系统和医疗设备造成一定的干扰。同时这些先进的医疗设备都具有高档的计算机部件和大量的高灵敏微电子器件,对供电电源的电能质量要求很高,对电压波动和电力谐波非常敏感,严重的电力谐波问题会导致医疗设备的损坏甚至导致医疗事故的发生。Pm6自动化在线网

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医院建筑供电系统谐波源、谐波特性及谐波危害分析Pm6自动化在线网

2.1 谐波的来源Pm6自动化在线网

主要分类Pm6自动化在线网

设施设备名称Pm6自动化在线网

建筑设施Pm6自动化在线网

电梯设备Pm6自动化在线网

中央空调系统Pm6自动化在线网

消防水泵Pm6自动化在线网

照明设备Pm6自动化在线网

医疗设施Pm6自动化在线网

手术室、层流室系统Pm6自动化在线网

ICU、分娩室、新生儿监护室、血透中心等Pm6自动化在线网

制剂、样本、血液保存与冷冻设施Pm6自动化在线网

医院办公自动化设施Pm6自动化在线网

医疗诊断设备Pm6自动化在线网

主要诊断设备,如螺旋CT机、彩色多普勒、核磁共振仪、腹腔镜、脑电图机、色谱仪、各种功能检测仪器等Pm6自动化在线网

主要治疗设备,如呼吸机、高压氧仓、各类监护仪、激光治疗仪等Pm6自动化在线网

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2.2 谐波的特性Pm6自动化在线网

谐波源负载种类Pm6自动化在线网

谐波电流次数Pm6自动化在线网

谐波电流畸变率Pm6自动化在线网

照明灯具、电脑等Pm6自动化在线网

3579等(2n+1)次Pm6自动化在线网

7~10%Pm6自动化在线网

电子检测设备、手术室、伽玛刀等Pm6自动化在线网

3579等(2n+1)次Pm6自动化在线网

10~15%Pm6自动化在线网

CT、磁共振、DSAPm6自动化在线网

3579等(2n+1)次Pm6自动化在线网

30~40%Pm6自动化在线网

加速器、X光机、胃肠机等Pm6自动化在线网

3579等(2n+1)次Pm6自动化在线网

50~60%Pm6自动化在线网

UPS、变频通风设备、电梯等Pm6自动化在线网

57911等(6n+1)次Pm6自动化在线网

25~35%Pm6自动化在线网

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2.3 谐波危害分析Pm6自动化在线网

2.3.1 谐波对配电系统的危害Pm6自动化在线网

使电力元件附加损耗加大,易引发火灾;影响电气设备的正常运行;引起电网谐振;使继电保护误动作,电气测量误差过大;使工控系统崩溃。Pm6自动化在线网

2.3.2 谐波对医疗设备的危害Pm6自动化在线网

导致依赖微处理器技术的设备的同步失调和数据错误;直接危害设备内部电子线路安全,导致击穿或放电;影响精密医疗设备的使用性能和精度。Pm6自动化在线网

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电网谐波国家标准要求Pm6自动化在线网

目前采用的电能质量(谐波)评定标准,主要为中国国家标准《电能质量:公用电网谐波》(GB/T14549-1993),标准中对电网中电流电压的畸变率有明确规定,也是作为谐波评价、治理的重要依据。Pm6自动化在线网

1:电网谐波电压国家标准:引用于(GB/T14549-1993Pm6自动化在线网

电网标称电压(kV)Pm6自动化在线网

电压总谐波畸变率(%)Pm6自动化在线网

各次谐波电压含有率(%)Pm6自动化在线网

奇  次Pm6自动化在线网

偶  次Pm6自动化在线网

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5.0 Pm6自动化在线网

4.0 Pm6自动化在线网

2.0 Pm6自动化在线网

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4.0 Pm6自动化在线网

3.2 Pm6自动化在线网

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2.4 Pm6自动化在线网

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2.0 Pm6自动化在线网

1.6 Pm6自动化在线网

0.8 Pm6自动化在线网

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2:注入电网公共连接点的谐波电流允许值:引用于(GB/T14549-1993Pm6自动化在线网

标称电Pm6自动化在线网
压(kV)Pm6自动化在线网

基准短路Pm6自动化在线网

容量(MV.A)Pm6自动化在线网

谐波次数及谐波电流允许值(A)Pm6自动化在线网

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4  ANAPF低压有源滤波器在医院建筑中的应用案例Pm6自动化在线网

4.1 有源滤波器应用简介Pm6自动化在线网

某大型三甲医院新建的门诊住院综合楼共有42000kVA11600kVA的变压器以及1800kW的柴油发电机,根据该医院各变压器非线性负荷设备的负载率大小和相应的谐波畸变率以及各非线性设备的同时使用率来计算谐波电流的大小,配置了5台不同容量规格的ANAPF有源滤波器。Pm6自动化在线网

下面以1#ANAPF有源滤波器投入运行前、后配电系统电能质量测试情况的对比分析为例来具体描述,其中1#变压器负载主要为灯光照明、电梯、潜污泵、计算机中心等。Pm6自动化在线网

4.1.1 有源滤波器投运前后的数据Pm6自动化在线网

1)有源滤波器投入前电流波形畸变比较严重,三相电流谐波含量分别为19.7%27.8%26.6%,三相电流分别为45A40A64A,中性线电流为37APm6自动化在线网

2)有源滤波器投入后电流波形畸变情况明显改善,三相电流谐波含量明显降低,分别为2.9%2.8%3.4%,三相电流分别为47A48A47A,中性线电流为5APm6自动化在线网

3)电流波形明显改善,使用滤波器后电流波形近似呈正弦波形态,谐波治理的工作达到了预期的目标和效果。Pm6自动化在线网

4.1.2 有源滤波器投运前后测试记录数据Pm6自动化在线网

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谐波治理前波形                           谐波治理后波形Pm6自动化在线网

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谐波治理前测量数据                      谐波治理后测量数据Pm6自动化在线网

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4.2 有源滤波器在医院建筑中应用的意义Pm6自动化在线网

保护医疗用电设备安全,净化电源,保护功率因数补偿设备,防止保护装置的误动作,降低电能损耗,扩大变压器和发电机供电容量。Pm6自动化在线网

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4.3 有源滤波器主要技术指标Pm6自动化在线网

接线方式Pm6自动化在线网

三相三线或三相四线Pm6自动化在线网

接入电压Pm6自动化在线网

3×380V ±10%Pm6自动化在线网

接入频率Pm6自动化在线网

50Hz ±2%Pm6自动化在线网

动态补偿响应时间Pm6自动化在线网

动态响应<4ms,全响应时间<20ms;Pm6自动化在线网

开关频率Pm6自动化在线网

10kHzPm6自动化在线网

功能设置Pm6自动化在线网

只补偿谐波、只补偿无功、既补偿谐波又补偿无功;手动、自动切换。Pm6自动化在线网

谐波补偿次数Pm6自动化在线网

2-21次Pm6自动化在线网

保护类型Pm6自动化在线网

直流过压 IGBT过流 装置温度保护Pm6自动化在线网

过载保护Pm6自动化在线网

自动限流在设定值,不发生过载Pm6自动化在线网

冷却方式Pm6自动化在线网

智能风冷Pm6自动化在线网

噪音Pm6自动化在线网

< 65db(处于柜内并运作于额定状态)Pm6自动化在线网

工作环境温度Pm6自动化在线网

-10℃~+45℃Pm6自动化在线网

工作环境湿度Pm6自动化在线网

<85%RH 不凝结Pm6自动化在线网

安装场合Pm6自动化在线网

室内安装Pm6自动化在线网

海拔高度Pm6自动化在线网

≤1000m(更高海拔需降容使用)Pm6自动化在线网

进出线方式Pm6自动化在线网

下进下出Pm6自动化在线网

防护等级Pm6自动化在线网

IP21Pm6自动化在线网

智能通信接口Pm6自动化在线网

RS485/MODBUS-RTUPm6自动化在线网

远程监控Pm6自动化在线网

可选Pm6自动化在线网

外形尺寸(mm)Pm6自动化在线网

(W×D×H)Pm6自动化在线网

30APm6自动化在线网

50APm6自动化在线网

75APm6自动化在线网

100APm6自动化在线网

600×500×1500Pm6自动化在线网

600×500×1500Pm6自动化在线网

600×500×1800Pm6自动化在线网

800×600×2200Pm6自动化在线网

重量(kg)Pm6自动化在线网

三相四线Pm6自动化在线网

三相三线Pm6自动化在线网

30A、50APm6自动化在线网

75A、100APm6自动化在线网

30A、50APm6自动化在线网

75A、100APm6自动化在线网

280Pm6自动化在线网

360Pm6自动化在线网

240Pm6自动化在线网

290Pm6自动化在线网

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4.4 有源滤波器报价及元件清单Pm6自动化在线网

型号:ANAPF100-400/BPm6自动化在线网

参考价格:12万元/Pm6自动化在线网

主要产品明细:Pm6自动化在线网

序号Pm6自动化在线网

名    称Pm6自动化在线网

型    号Pm6自动化在线网

数量Pm6自动化在线网

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APF电气柜Pm6自动化在线网

800X600X2200Pm6自动化在线网

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变流器Pm6自动化在线网

APFCOV-CVT100Pm6自动化在线网

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控制器Pm6自动化在线网

APFMC-C100Pm6自动化在线网

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电抗器Pm6自动化在线网

APF-RE.(S)DG-100Pm6自动化在线网

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有源电流互感器Pm6自动化在线网

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滤波器Pm6自动化在线网

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断路器Pm6自动化在线网

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接触器Pm6自动化在线网

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微型断路器Pm6自动化在线网

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中间继电器Pm6自动化在线网

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R型变压器Pm6自动化在线网

R320-0.38/0.22Pm6自动化在线网

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谐波检测仪Pm6自动化在线网

ACR350EGHPm6自动化在线网

1Pm6自动化在线网

13Pm6自动化在线网

电线Pm6自动化在线网

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若干Pm6自动化在线网

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结论Pm6自动化在线网

本文分析了医院建筑的谐波源、谐波特性和危害,并通过某大型医院低压配电系统中有源滤波器的应用案例,对比分析了有源滤波器投入前后的情况,说明了有源滤波器的谐波治理技术是改善供电电能质量的有效手段之一,可将产生的谐波控制在最小范围内,达到科学合理用电,抑制电网污染,提高电能质量,保证医疗设备安全的作用。Pm6自动化在线网

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【参考文献】Pm6自动化在线网

[1] GB/T 14549-1993 《电能质量:公用电网谐波》Pm6自动化在线网

[2] 上海安科瑞电气股份有限公司产品手册.2013.01.Pm6自动化在线网

[3] doc88.com 医院行业配电系统谐波治理案例》Pm6自动化在线网

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作者简介:Pm6自动化在线网

王海芹,女,本科,安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能电网供配电,Email: whq_861011@163.com  手机:18221933589   QQ: 2880157862Pm6自动化在线网

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