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摘要：醫療行業的發展與建設離不開電。醫療行業的配電系統是保證醫院供電的一項重要因素。隨著我國現代科學技術的逐漸發展與進步，醫院的供電設施也得到了很大的改良以及提高。在發展的過程中，各種技術使得我國醫院的配電系統得到了逐漸的完善。一些大型醫院裝備了許多電子醫技設備．這些設備共同的特點是：設備運行會產生大量的諧波；對電源質量要求很高。醫療設備所在配電系統中，如果存在大量的諧波，會使電壓、電流波形發生畸變，影響系統供電質量。同時還對其它供電及用電設備造成危害：縮短設備使用壽命，干擾重要醫療設備的正常工作。醫院配電系統的電能質量治理已成為醫院和設計部門須考慮。

關鍵詞：醫療行業供配電系統；醫療設備；電能質量；諧波危害及治理；系統解決方案

1引言

在醫院的發展以及運行中，需要采用高科技等技術手段來滿足醫院供電設施的要求，從而逐漸實現醫院的科學用電以及節能用電等，這樣能夠合理地減少醫院的成本。醫院供配電系統是醫院工作的基礎平臺，包含各類非線性、時變性電器設備和醫療設備。它們產生的諧波相互作用，若不治理，不僅會影響設備的正常運行，嚴重時甚至會威脅患者的生命安全，因此對醫院供配電系統電能質量治理的深入分析研究勢在必行。

2醫療行業電能質量主要特征：

1）對電能質量要求高；

2）負載中含有多種諧波源，配電諧波含量較高；

3）治理方案：根據負載特征，需通過配電房集中治理和針對性的就地治理共同實現。

3醫療行業電能質量監測與治理系統解決方案

3.1解決方案

隨著各種先進醫療設備(磁共振成像(MRI)、二維圖像彩色B超儀、全身螺旋CT掃描儀、單(雙)光子發射計算機斷層掃描機、全自動生化儀、采用電磁波技術的碎石機、胃腸斷層掃描機、高頻電刀、多功能微波治療儀等)的引進與使用，各種電子電路和電力電子技術在現代醫院的應用，生物醫學工程在現代化醫院中所起的作用越來越重要。這些儀器在保證醫療質量的同時，也因為儀器的高負載等特性，造成了大量的諧波污染，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醫療設備，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境下正常檢測，甚至會影響其使用壽命。

安科瑞電氣提出的電能質量監測與治理系統解決方案可滿足電力監控管理、運維與電能質量治理等方面的需求，致力于為醫療行業用戶提供一站式的整體解決方案，從產品、系統、服務等不同方面來滿足用戶的需要，為用戶創造價值。

3.2方案特點

電能質量監測與治理系統除作為本地終端為用戶提供電能質量監測、治理與設備運維等功能外，亦可通過接入AcrelEMS-MED醫療建筑綜合能效管理平臺，為用戶提供遠程在線服務；

全控技術實現電能質量；

電能質量監測：電能質量實時在線監測，測量精度高、測得準，符合IEC61000-4-30標準；

電能質量監測與治理裝置整體設計，通過上位平臺實現統一管理和閉環控制；

高品質電能質量治理：配套電力電子裝置技術過關、質量過硬，具備網絡化、可調控、快速響應的性能；

電能管理務業務綜合協同：配電監控管理與運維、電能分析與電能質量數據共享融通，為企業電能供給與消費提供控制手段。

3.3方案價值

全方面監測電能質量，保障供電可靠性

對供電回路的電氣參數進行全方面監測，確保設備用電符合標準要求。微秒級故障錄波與SOE告警能夠及時記錄故障發生時全部數據信息，支持開展故障追蹤與問題定位。

完整電能質量治理

通過集中+就地整體電能質量治理模式，更大程度滿足無功和諧波治理的要求，提高整個醫療供配電系統的電能質量，減少對其它供電及醫療設備造成危害。

數據應用及增值服務

系統提供多維度的用電指標統計與電能數據分析工具，為配電系統運行管理優化和節能降耗提供指導。

4上海某中心人民醫院電能質量治理項目案例

4.1項目背景

以上海某中心人民醫院諧波治理和無功補償項目為例，考慮到醫院復雜的各種先進醫療設備如核磁共振、 CT機、 血透機等，同時各種LED節能照明設備、變頻空調、電梯設備等大量投入使用，使用過程中會產生大量的諧波，對醫院中1-4號變壓器進線柜和4號變壓器無功柜進行測量，并根據具體測量數據給出相應的治理方案。

4.2測量結果

以1號變壓器為例，變壓器負載側和進線側測量數據分別如下：

負載側

進線側

由上述兩組數據可看出，一號變壓器無功補償前功率因數0.95，現場只投入兩組，補償后功率達到0.97，諧波的主要次數為3次，5次和7次，對于5次和7次諧波可通過在配電房集中治理，消滅諧波對整個供配電系統、變壓器、無功柜和其它用電設備的影響；通過數據得到由于3次諧波在N線線性疊加，N線電流約140A，對其進行末端就地治理，防止諧波對N線造成損害，保護線路，同時阻止火災的發生。

4.3治理方案

由于系統中無功柜均為純容性，較易與諧波電流產生諧振現象，放大諧波電流，使無功柜受到損害，在諧波較大的場合建議改造，具體方案如下：

方案一：集中治理：建議配電房無功柜改造，并串接14%電抗，結合AnSin-G Ⅰ型有源諧波治理系統裝置進行集中諧波治理；無功柜未投入時功率因數較好，若不改造，在不影響功率因數的基礎上可先暫停，直接裝設有源諧波治理系統裝置進行諧波治理。

方案二：就地治理：建議在樓層配電間或負載末端加裝ANSNP中線安防保護器，治理3N次諧波和三相不平衡導致N線電流過大問題，達到終端治理諧波的目的，避免諧波影響到整個配電系統和其他用電設備。

5結論

現代醫療行業中的設備普遍采用電力電子變流和控制器件，使醫院非線性醫療設備負荷的種類和數量迅速增加，諧波污染日趨嚴重，給配電系統和醫療設備帶來巨大危害。但醫院供配電系統諧波問題一直沒得到足夠重視，諧波造成的電能消耗增加、設備故障、使用壽命縮短等直接和間接經濟損失相當巨大。通過對醫院供配電系統電能質量進行研究，結合系統平臺提出合理的整體解決方案，對改良供電質量，提高電網的安全和經濟運行，保障設備的性能以及降低能耗均有重要意義。