1、前言
智能化定點醫(yī)療機構(gòu)為提升診療服務(wù)質(zhì)量，持續(xù)導(dǎo)入新式、繁雜的各種各樣優(yōu)秀醫(yī)療器械如磁共振、CT機、x光片機、血透機等，另外各種各樣節(jié)能照明機器設(shè)備、變頻空調(diào)、電梯轎廂機器設(shè)備等很多交付使用。這種機器設(shè)備均為離散系統(tǒng)機器設(shè)備，在運作全過程時會造成很多的高次諧波，對配電設(shè)備系統(tǒng)軟件和醫(yī)療器械導(dǎo)致一定的影響。另外這種優(yōu)秀的醫(yī)療器械都具備高端的電子計算機構(gòu)件和很多的高精度微電子器件，對供電系統(tǒng)開關(guān)電源的電能質(zhì)量規(guī)定很高，對電壓起伏和電力工程諧波十分比較敏感，比較嚴重的電力工程諧波難題會造成醫(yī)療器械的毀壞乃至造成醫(yī)療事故糾紛的產(chǎn)生。
2、醫(yī)院門診工程建筑供配電系統(tǒng)諧波源、諧波特點及諧波危害解析
2.1諧波的來源
| 主要分類 | 設(shè)施設(shè)備名稱 |
| 建筑設(shè)施 | 電梯設(shè)備 |
| 中央空調(diào)系統(tǒng) | |
| 消防水泵 | |
| 照明設(shè)備 | |
| 醫(yī)療設(shè)施 | 手術(shù)室、層流室系統(tǒng) |
| ICU、分娩室、新生兒監(jiān)護室、血透中心等 | |
| 制劑、樣本、血液保存與冷凍設(shè)施 | |
| 醫(yī)院辦公自動化設(shè)施 | |
| 醫(yī)療診斷設(shè)備 | 主要診斷設(shè)備，如螺旋CT機、彩色多普勒、核磁共振儀、腹腔鏡、腦電圖機、色譜儀、各種功能檢測儀器等 |
| 主要治療設(shè)備，如呼吸機、高壓氧倉、各類監(jiān)護儀、激光治療儀等 |
2.2 諧波的特性
| 諧波源負載種類 | 諧波電流次數(shù) | 諧波電流畸變率 |
| 照明燈具、電腦等 | 3、5、7、9等（2n+1）次 | （7~10）% |
| 電子檢測設(shè)備、手術(shù)室、伽瑪?shù)兜?/td> | 3、5、7、9等（2n+1）次 | （10~15）% |
| CT、磁共振、DSA等 | 3、5、7、9等（2n+1）次 | （30~40）% |
| 加速器、X光機、胃腸機等 | 3、5、7、9等（2n+1）次 | （50~60）% |
| UPS、變頻通風(fēng)設(shè)備、電梯等 | 5、7、9、11等（6n+1）次 | （25~35）% |
2.3.1諧波對配電設(shè)備系統(tǒng)軟件的危害
使電力工程元器件額外耗損增加，易引起火災(zāi)事故；危害電器設(shè)備的一切正常運作；造成電力網(wǎng)串聯(lián)諧振；使繼電保護裝置錯誤操作，電氣設(shè)備數(shù)據(jù)誤差過大；使工業(yè)自動化系統(tǒng)安裝失敗。
2.3.2諧波對醫(yī)療器械的危害
造成依靠微控制器技術(shù)性的機器設(shè)備的同歩失衡和數(shù)據(jù)信息不正確；立即危害機器設(shè)備內(nèi)部電子電路安全性，造成熱擊穿或充放電；危害高精密醫(yī)療器械的性能指標和精密度。
3.電力網(wǎng)諧波國家標準規(guī)定
現(xiàn)階段選用的電能質(zhì)量（諧波）評價標準，關(guān)鍵為我國國家標準《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-1993），規(guī)范中對電力網(wǎng)中電流電壓的崎變率有明文規(guī)定，都是做為諧波點評、整治的重要環(huán)節(jié)。
表1：電力網(wǎng)諧波電壓國家標準：引入于（GB/T14549-1993）
| 電網(wǎng)標稱電壓（kV） | 電壓總諧波畸變率（%） | 各次諧波電壓含有率（%） | |
| 奇 次 | 偶 次 | ||
| 0.38 | 5 | 4 | 2 |
| 0.38 | 5 | 4 | 2 |
| 10 | |||
| 35 | 3 | 2.4 | 1.2 |
| 66 | |||
| 110 | 2 | 1.6 | 0.8 |
表2：注入電網(wǎng)公共連接點的諧波電流允許值：引用于（GB/T14549-1993）
| 標稱電壓（kV） | 基準短路容量（MV.A） | 諧波次數(shù)及諧波電流允許值（A） | |||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||
| 0.38 | 10 | 78 | 62 | 39 | 62 | 26 | 44 | 19 | 21 | 16 | 28 | 13 | 24 |
| 10 | 100 | 26 | 20 | 13 | 20 | 8.5 | 15 | 6.4 | 6.8 | 5.1 | 9.3 | 4.3 | 7.9 |
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | ||
| 0.38 | 10 | 11 | 12 | 9.7 | 18 | 8.6 | 16 | 7.8 | 8.9 | 7.1 | 14 | 6.5 | 12 |
| 10 | 100 | 3.7 | 4.1 | 3.2 | 6 | 2.8 | 5.4 | 2.6 | 2.9 | 2.3 | 4.5 | 2.1 | 4.1 |
4APF底壓有源濾波器去醫(yī)院工程建筑中的運用實例
4.1有源濾波器運用介紹
某大中型三甲醫(yī)院在建的醫(yī)院門診住院治療辦公樓現(xiàn)有4臺2000kVA和1臺1600kVA的變電器及其1臺800kW的柴油發(fā)電機組，依據(jù)該醫(yī)院門診各變電器離散系統(tǒng)負載機器設(shè)備的負荷率尺寸和相對的諧波崎變率及其各離散系統(tǒng)機器設(shè)備的另外利用率來測算諧波電流的尺寸，配備了5臺不一樣容積規(guī)格型號的HYAPF有源濾波器。
下邊以1APF有源濾波器資金投入運作前、后配電設(shè)備系統(tǒng)軟件電能質(zhì)量檢測狀況的數(shù)據(jù)分析為例來實際敘述，在其中1#變電器負荷關(guān)鍵為室內(nèi)照明、電梯轎廂、潛水排污泵、電子計算機管理中心等。
4.1.1有源濾波器投用前后左右的數(shù)據(jù)信息
（1）有源濾波器資金投入前電流波型崎變情況嚴重，三相電流諧波含水量各自為19.7%、27.8%、26.6%，三相電流各自為45A、40A、64A，中性點電流為37A。
（2）有源濾波器資金投入后電流波型崎變狀況大大提高，三相電流諧波含水量急劇下降，各自為2.9%，2.8%，3.4%，三相電流各自為47A、48A、47A，中性點電流為5A。
（3）電流波型大大提高，應(yīng)用過濾器后電流波型類似呈正弦波形形狀，諧波整治的工作中做到了預(yù)估的總體目標和實際效果。
4.1.2有源濾波器投用前后左右檢測紀錄數(shù)據(jù)信息
4.3 有源濾波器主要技術(shù)指標
| 接線方式 | 三相三線或三相四線 | |||
| 接入電壓 | 3×380V ±10% | |||
| 接入頻率 | 50Hz ±2% | |||
| 動態(tài)補償響應(yīng)時間 | 動態(tài)響應(yīng)＜4ms，全響應(yīng)時間＜20ms； | |||
| 開關(guān)頻率 | 10kHz | |||
| 功能設(shè)置 | 只補償諧波、只補償無功、既補償諧波又補償無功；手動、自動切換。 | |||
| 諧波補償次數(shù) | 2-21次 | |||
| 保護類型 | 直流過壓 IGBT過流 裝置溫度保護 | |||
| 過載保護 | 自動限流在設(shè)定值，不發(fā)生過載 | |||
| 冷卻方式 | 智能風(fēng)冷 | |||
| 噪音 | ＜ 65db(處于柜內(nèi)并運作于額定狀態(tài)) | |||
| 工作環(huán)境溫度 | -10℃～+45℃ | |||
| 工作環(huán)境濕度 | ＜85%RH 不凝結(jié) | |||
| 安裝場合 | 室內(nèi)安裝 | |||
| 海拔高度 | ≤1000m（更高海拔需降容使用） | |||
| 進出線方式 | 下進下出 | |||
| 防護等級 | IP21 | |||
| 智能通信接口 | RS485/MODBUS-RTU | |||
| 遠程監(jiān)控 | 可選 | |||
| 外形尺寸(mm)(W×D×H) | 30A | 50A | 75A | 100A |
| 600×500×1500 | 600×500×1500 | 600×500×1800 | 800×600×2200 | |
| 重量(kg) | 三相四線 | 三相三線 | ||
| 30A、50A | 75A、100A | 30A、50A | 75A、100A | |
| 280 | 360 | 240 | 290 | |
4.4 有源濾波器報價及元件清單
| 型號：HYAPF100-400/B | |||
| 參考價格：12萬元/臺 | |||
| 主要產(chǎn)品明細： | |||
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù)量 |
| 1 | APF電氣柜 | 800X600X2200 | 1 |
| 2 | 變流器 | APFCOV-CVT100 | 1 |
| 3 | 控制器 | APFMC-C100 | 1 |
| 4 | 電抗器 | APF-RE.(S)DG-100 | 1 |
| 5 | 有源電流互感器 | LT208-S7 | 3 |
| 6 | 濾波器 | STS-WF001 | 2 |
| 7 | 斷路器 | CVS160FTM160D4P3D | 1 |
| 8 | 接觸器 | LC1D150M7C | 1 |
| 9 | 微型斷路器 | NDM1-63C32 | 1 |
| 10 | 中間繼電器 | MY4NAC | 2 |
| 11 | R型變壓器 | R320-0.38/0.22 | 1 |
| 12 | 諧波檢測儀 | ACR350EGH | 1 |
| 13 | 電線 | 16mm2 | 若干 |
| 14 | 電線 | 4mm2 | 若干 |
5依據(jù)
文中解析了醫(yī)院門診工程建筑的諧波源、諧波特點和危害，并根據(jù)某大中型醫(yī)院門診配電房系統(tǒng)軟件中有源濾波器的運用實例，數(shù)據(jù)分析了有源濾波器資金投入前后左右的狀況，表明了有源濾波器的諧波整治技術(shù)性是改進供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的合理方式之一，可將造成的諧波操縱在很少范圍之內(nèi)，做到科學(xué)規(guī)范用電量，抑止電力網(wǎng)環(huán)境污染，提升電能質(zhì)量，醫(yī)療器械安全性的功效。