Hệ thống cấp điện của bệnh viện thuộc hệ thống công cộng, là đơn vị đảm bảo cung cấp điện của tất cả các địa phương.Thiết kế tòa nhà bệnh viện chủ yếu áp dụng kiểu bán tập trung, phụ tải điện thuộc loại phụ tải.Các loại điện chính bao gồm: hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống điện y tế, hệ thống chiếu sáng khẩn cấp.
Hệ thống chiếu sáng và điều hòa không khí là phụ tải điện chính trong các loại hình tiêu thụ điện khác nhau của bệnh viện, hệ thống này sẽ tạo ra phản hồi hài hòa lớn cho lưới điện bệnh viện trong quá trình sử dụng.Do sử dụng các loại điện mới như máy X-quang, máy cộng hưởng từ MRI, máy CT, v.v., việc sử dụng nguồn điện chuyển mạch, UPS liên tục và một số lượng lớn tải phi tuyến khác cũng tạo ra phản hồi hài hòa tới lưới điện.
Bệnh viện có mức tiêu thụ điện cao và hệ thống thiết bị an toàn và đáng tin cậy là yếu tố hàng đầu.Do sử dụng nhiều tải phi tuyến nên các sóng hài đặc trưng bậc 3, 5 và 7 chủ yếu được tạo ra trong mạng điện bệnh viện.Sóng hài ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động ổn định của thiết bị y tế chính xác, đồng thời tích tụ 3 sóng hài trên đường trung tính gây ra nhiệt ở đường giữa, gây nguy hiểm cho hoạt động an toàn của lưới điện bệnh viện.
2. Định nghĩa và tạo sóng hài
Định nghĩa về sóng hài: phân rã chuỗi Fourier của đại lượng hình sin phi tuyến định kỳ, ngoài việc thu được thành phần giống như tần số cơ bản của lưới điện, còn có một chuỗi các thành phần lớn hơn bội số nguyên của tần số cơ bản của nguồn điện lưới điện, phần điện năng này được gọi là sóng hài.
Tạo ra sóng hài: Khi dòng điện chạy qua tải có mối quan hệ phi tuyến với điện áp tải, tạo thành dòng điện không hình sin, tạo ra sóng hài.
3. Tác hại của sóng hài
1) Sóng hài dẫn đến mất điện không đúng quy định và tai nạn gián đoạn thiết bị do vận hành sai hoặc từ chối bảo vệ và các thiết bị tự động, dẫn đến tổn thất bổ sung đáng kể.
2) Sự tăng tần số của dòng điện hài gây ra hiệu ứng bề mặt rõ rệt, làm tăng điện trở của dây dẫn điện và đường dây phân phối, tăng tổn thất đường dây, tăng nhiệt, làm lão hóa sớm lớp cách điện, rút ngắn tuổi thọ, gây hư hỏng, và dễ bị chạm đất, tạo thành nguy cơ hỏa hoạn.
3) Gây ra sự cộng hưởng của lưới điện, dẫn đến điện áp hài và quá dòng, gây ra tai nạn nghiêm trọng, làm hỏng tụ điện và các thiết bị điện khác.
4) Sóng hài ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị điện khác nhau.Nó dẫn đến tổn thất bổ sung và quá nhiệt của động cơ không đồng bộ và máy biến áp, tiếp theo là rung động cơ học, tiếng ồn và quá điện áp, làm giảm hiệu suất và mức sử dụng cũng như rút ngắn tuổi thọ sử dụng.
5) Gây nhiễu các thiết bị liên lạc, điện tử, điều khiển tự động lân cận, thậm chí không thể hoạt động bình thường.
4. Sơ đồ lọc
Bệnh viện Trung ương Thiểm Tây là bệnh viện hạng A quốc gia hạng hai với trang thiết bị y tế tiên tiến và môi trường bệnh viện tuyệt vời.Đội ngũ chuyên môn kỹ thuật của chúng tôi được bệnh viện tin tưởng giao nhiệm vụ đo đạc chất lượng điện năng cho lưới điện hạ áp của bệnh viện ngay từ đầu.Tổng tỷ lệ biến dạng của dòng điện trong lưới điện bệnh viện là 10%, chủ yếu phân bố ở các sóng hài đặc trưng bậc 3, 5 và 7.Theo kết quả thử nghiệm, công ty chúng tôi đã cấu hình một bộ thiết bị lọc hoạt động công suất 400A cho bệnh viện, được lắp đặt ở phía ổ cắm điện áp thấp của máy biến áp, sử dụng xử lý tập trung để điều khiển hài hòa.
5 Bộ lọc hoạt động(/690v-active-power-filter-product/)
5.1 Giới thiệu sản phẩm
Bộ lọc công suất hoạt động (/noker-3-phase-34-wire-active-power-filter-apf-ahf-for-dynamic-harmonics-compensation-product/) là một loại thiết bị điện tử công suất mới được sử dụng để triệt tiêu sóng hài một cách linh hoạt và bù công suất phản kháng, có thể bù cho các sóng hài và sự thay đổi công suất phản kháng về kích thước và tần số.
5.2 Nguyên tắc làm việc
Dòng tải được phát hiện theo thời gian thực bởi CT bên ngoài và giá trị hài được tính toán bởi DSP bên trong.Thông qua tín hiệu PLC được gửi đến IGBT, biến tần sẽ tạo ra dòng điện hài bằng với sóng hài tải và theo hướng ngược lại vào lưới điện để bù đắp sóng hài và đạt được mục đích làm sạch lưới điện.
6. Giám sát và phân tích dữ liệu kiểm soát sóng hài trong bệnh viện
tủ APF
Dữ liệu bù hài hòa APF(/harmonics-compensation-200400v-active-harmonic-filter-ahf-module-triple-phase-product/) trong bệnh viện được giám sát bởi máy phân tích chất lượng điện CA8336 của Pháp và dữ liệu chất lượng điện năng lần lượt được thử nghiệm trong hai điều kiện vận hành APF (sau khi bù) và tắt máy (không bù), đồng thời dữ liệu được tóm tắt và phân tích.
6.1 Đo lường và phân tích dữ liệu đầu vào và loại bỏ APF(/3-phase-3-wire-active-power-filter-400v-75a-apf-panel-product/)
1:Giá trị hiệu dụng của dòng điện đang chạy
2:THDi trước khi kết nối bộ lọc hoạt động
3:THDi sau khi kết nối bộ lọc hoạt động
4:THDi từ thứ 1 đến thứ 5 trước khi bộ lọc hoạt động được kết nối
5:THDi từ thứ 1 đến thứ 5 sau khi kết nối bộ lọc hoạt động
6:THDi từ ngày 1 đến ngày 7 trước khi bộ lọc hoạt động được kết nối
7:THDi từ ngày 1 đến ngày 7 sau khi bộ lọc hoạt động được kết nối
Kết quả:
APF | THDi(tổng cộng) | THDi(thứ 5) | THDi(thứ 7) |
Trước khi kết nối APF | 10% | 9% | 3,3% |
Sau khi kết nối APF | 3% | 3% | 0,5% |
Như thể hiện trong hình trên, khả năng kiểm soát sóng hài của bệnh viện bằng AHF(/low-điện áp-hoạt động-điện-filter-reduce-the-harmonic-current-active-harmonic-filter-ahf-product/) được đo bằng máy phân tích chất lượng điện năng chuyên nghiệp CA8336 của Pháp.Việc so sánh dữ liệu trước và sau APF lần lượt được kiểm tra.Sau khi sử dụng APF của chúng tôi để điều khiển sóng hài, tổng tỷ lệ biến dạng dòng điện (THDi) của mạng điện bệnh viện giảm từ 10% xuống 3% và hiệu quả rõ rệt hơn.
7. Tóm tắt
Hệ thống cấp điện của bệnh viện rất quan trọng.Sự ra đời của các thiết bị điện mới đã cải thiện đáng kể hiệu quả và chất lượng y tế của bệnh viện, đồng thời mang lại môi trường điều trị tốt cho phần lớn bệnh nhân.Nhưng phụ tải điện mới cũng mang lại ô nhiễm hài hòa.Sự tồn tại của sóng hài gây hại cho hoạt động bình thường của lưới điện bệnh viện và ảnh hưởng đến sự ổn định của thiết bị xử lý chính xác.Là một phần của hệ thống lưới điện công cộng, sóng hài làm tăng mức tiêu thụ điện trong bệnh viện, điều này trái với khẩu hiệu quốc gia về thúc đẩy tiết kiệm năng lượng.
Sau khi bộ lọc hoạt động của chúng tôi đi vào hoạt động, nó sẽ cải thiện đáng kể chất lượng lưới điện của bệnh viện, loại bỏ các mối nguy hiểm về an toàn, cải thiện năng lượng điện an toàn và sạch cho thiết bị y tế, đồng thời tính đến việc tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ.
Thời gian đăng: Oct-16-2023