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電能質量-醫療場所聚焦(1)

人氣:234次發表時間:2020-06-10

電能質量問題的主要類型

電能質量包括電壓質量、電流質量、供電質量、用電質量等類型,其中主要包括電壓跌落、電壓中斷、諧波和間諧波、電壓波動等類型。電壓跌落主要指電壓或電流的有效值降低,持續降低至額定值的0.1 ~0.9,持續時間超過0.5個周期,但系統頻率仍為標稱值。電壓中斷多指在一定的時間范圍內線路單相或多相失去電壓( 低于額定值的0.1)。按持續時間長短,分為瞬時斷電、暫時斷電和持續斷電。諧波和間諧波的問題較為復雜,頻率為電源基波頻率整數倍的正弦電壓或電流稱為諧波,含有基波非整數倍頻率的正弦電壓或電流則為間諧波。諧波是電力系統和電力負荷設備的非線性特性造成的。間諧波主要是由感應電機、靜止變頻器、周波變頻器和電弧設備產生的。間諧波會使照明裝置引發視覺閃變。同時,電壓波動是電壓幅值在正常的變化范圍內(額定值的90%~ 110%)有規律或隨機的變化,電壓波動會產生6Hz~ 14Hz左右的照明閃爍,此種現象稱為閃變。電壓波動和閃變主要由工業負荷造成的,如電焊接機、軋鋼廠以及電弧爐等。閃變是人們對照明波動的主觀感受,是衡量電壓波動時對用電設備的影響的一個重要而有效的指標。另外,電能質量問題還存在電壓不對稱,三相不平衡,過電壓、欠電壓等非常見類型。

醫院用電分析及特點

醫院按照功能劃分,-般分為門診部、醫技部、護理部、行政部,后勤部等。綜合性醫院的布局有分散式、集中式和半集中式。 目前建筑設計中考慮節能及使用便利,多采用半集中式。按照醫院等級可分為三、二、一級醫院, 北京市的二級以上的醫院數量較全國其他地區來說較多,還有一定數量的一級醫院,在這些范圍內的醫院就用電負荷而言,有一類負荷,還有部分二類負荷及三類負荷。醫院等級越高,負荷類數越高。
     (1)在醫院能源消耗中,電力消耗比重最大,約占64%,為整個醫院的主要能源,主要用于照明、電梯、空調和通風等設備。其次,醫院還以燃氣、重油等作為主要能源,約占11%,主要用在供應蒸汽、熱水、消毒、洗滌、廚房以及冬季供暖等。
     (2)醫院用電負荷般分成照明系統、醫療動力、 插座系統,空調系統(新風機空調機、風機盤管)、應急照明系統等。其中空調負荷約占45%-55%,照明、插座約占30%,醫療占15%~25%??傮w上看仍然是以空調照明為主要負荷,醫療設備用電所占比例很小,這與我國目前的醫療設備的水平有關。但隨著北京等地區的一級醫院的醫療設備水平逐漸提高,醫療設備用電水平有望提高。
     (3)醫院用電等級較高,系統設備以安全、可靠度為首要要求,需連續供電,要求有兩個電源供電,同時部分醫院還配備應急發電機組,以確保安全。

醫療場所諧波的危害

(1)諧波針對旋轉的發電機、電動機,會使其出現降低發電、輸電效率,同時也會影響到用電設備的效率,這是由于諧波電流在定子繞組、轉子回路及鐵心中產生附加損耗,甚至會造成機械共振,引設備的損壞。
     (2)諧波電壓疊加在基波上之后使正弦波變得更尖,首先會造成絕緣材料承受的電應力增大,其次還會增加電氣設備的磁滯及渦流損耗。對于變壓器而言,諧波電流能使變壓器增加銅耗,并且會造成局部過熱、振動和噪聲增大,絕緣老化提速,降低變壓器使用壽命,浪費日趨寶貴的能源、降低供電可靠性。
     (3)由于電機、變壓器、電力電容器、電纜等負載處于經常的變動之中,極易與電網中含有的大量:諧波源構成串聯或并聯的諧振條件,形成諧波振蕩的可能性非常高,反過來,產生過電壓或過電流又會影響到電力系統中的電機、變壓器等負載以及電力系統自身的穩定性,存在極大的輸配電事故隱患。
     (4)測量儀表、計量裝置對諧波極為敏感,目前電能計量逐步采用智能電表,諧波將會造成誤動或者拒動,并使測量分析儀表和電能計量出現較大誤差,使得采集的數據不具有有效性。
     (5)斷路器的開斷能力會被諧波電流所影響,有可能會造成電弧重燃,發生短路,甚至會引發火災事故。
     (6)諧波對通信系統的干擾更為嚴重,在通信系統內會產生聲頻干擾,造成通信信號畸變,伴隨嚴重的噪聲,嚴重時將威脅通信設備及人身安全等。

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