大量先進醫(yī)療設備如核磁共振、CT機、X光機、血透機等,及各種節(jié)能照明設備、變頻空調(diào)、電梯設備等大量投入使用。給醫(yī)療機構(gòu)帶來了諧波和三相不平衡問題,容易引起醫(yī)療事故。
典型負載
通風設備:為了節(jié)約能源,大部分醫(yī)院采用變頻風機及空調(diào)。變頻器是非常典型的諧波源,其電流畸變率達33%以上,會產(chǎn)生大量的5、7、11、13等(6n±1)次諧波;
照明設備:由于醫(yī)院內(nèi)部使用大量的節(jié)能熒光燈具,因此會產(chǎn)生大量的諧波電流,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;
電子醫(yī)療精密設備:大型醫(yī)院內(nèi)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(chǎn)生3、5、7、9等(2n±1)次諧波;
計算機及UPS電源:目前醫(yī)院均為計算機網(wǎng)絡管理,計算機的數(shù)量很多,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(chǎn)生大量的3、5、7、9等(2n±1)次諧波。
醫(yī)院配電系統(tǒng)諧波特點如下表所示:
產(chǎn)生危害
1諧波電流的危害:
1)引起電流失真;
2)產(chǎn)生諧波磁場,干擾數(shù)據(jù)通訊,引起電腦網(wǎng)絡系統(tǒng)異?;蛩罊C;
3)引起電子醫(yī)療設備過熱。
2三相不平衡的危害:
1)增加線路的損耗,由于三相不平衡會導致零線產(chǎn)生電流,增加了線路的損耗;
2)引起電機發(fā)熱,三相不平衡會引起電機發(fā)熱,使用壽命縮短;
3)影響設備的安全運行,三相不平衡的情況下,對于負載輕的一端,電壓分配會升高,如果電壓超過耐壓值,則會燒毀設備。
危害概述:由于高次諧波及三相不平衡電流的存在,操作人員在工作中經(jīng)常遇到這些先進的醫(yī)療儀器和設備出現(xiàn)故障,輕則出現(xiàn)數(shù)據(jù)差錯、圖像模糊、信息丟失,工作受到干擾,重則硬件突然損壞,軟件遭到?jīng)_擊,儀器設備無法繼續(xù)正常工作。特別是檢測人體生物電信號的儀器設備,如心電圖機、腦電圖機、心電監(jiān)護儀、超聲診斷儀等直接接觸人體的儀器設備,由于信號非常的微弱,如果受到干擾,就會在檢測結(jié)果如波形、圖形、圖像上疊加一種類似于某些病變的畸變(諧波)造成誤診,同時還會引起微電擊。
治理方案
1利用WX-MEC治理諧波及三相不平衡
醫(yī)院行業(yè)所用到的一些電子精密儀器,對電能質(zhì)量要求非常高,因為儀器運行不穩(wěn)定,嚴重會危及到病人的生命,針對醫(yī)院行業(yè)電網(wǎng)諧波現(xiàn)狀,治理諧波及三相不平衡的******解決方案是采用基于電力電子技術的電能質(zhì)量綜合治理裝置(WX-MEC),WX-MEC電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置采用多電平高效模塊結(jié)構(gòu),以有源電力電子逆變的方式實現(xiàn)三相負荷不平衡補償,裝置可在補償系統(tǒng)負序電流的同時,具有有無功補償和諧波補償功能,對系統(tǒng)電能質(zhì)量問題進行綜合質(zhì)量。
項目配置方案
本裝置投入使用后不僅可以保證醫(yī)院行業(yè)的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以使三相電流達到平衡,在容量足夠的情況下,現(xiàn)場的電流畸變率將會由18%下降至5%左右。