安科瑞 鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　【摘要】現代化醫療機構為提高醫療服務水平，不斷引入新型、復雜的各種醫療設備如核磁共振、CT機、X光機、血透機等，同時各種節能照明設備、變頻空調、電梯設備等大量投入使用。這些設備均為非線性設備，在運行過程中會產生大量的高次諧波，對配電系統和醫療設備造成一定的干擾。同時這些醫療設備都具有計算機部件和大量的高靈敏微電子器件，對供電電源的電能質量要求很高，對電壓波動和電力諧波非常敏感，嚴重的電力諧波問題會導致醫療設備的損壞甚至導致醫療事故的發生。

　　關鍵詞：有源濾波裝置、無功補償、電能質量監測

　　1、概述

　　1.1相關背景

　　近年來，無功補償和諧波問題成為電能質量中十分棘手的問題，對電力系統的危害也是被大家廣泛認知，國家和地方也相繼出臺了很多相關的標準和規定，由于電能質量問題的復雜特殊性，我司作為電能質量產品供應商，也是投入研發出各類治理產品，制定各類解決方案，為電力系統保駕護航！

　　1.2相關地域政策

　　自從疫情發生以來，中國政府采取了堅決有力的措施對疫情進行科學有效防控。做出這些決定都非常艱難，但必要，這也讓我看到了中國戰勝疫情的巨大決心。如今在武漢，爭分奪秒建設醫院的速度令人驚嘆，效率之高彰顯了中國政府的決斷力和中國人民強大的行動力。各地的醫院也都在進行中。

　　為了積極應對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防治工作，規范新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應急醫療設施的設計與建設，由中國工程建設標準化協會組織編制的《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應急醫療設施設計標準》于6日起發布施行。

　　標準規定了應急醫療設施電氣保障技術措施，明確了應急醫療設施快速建設技術路線和技術規定等。以下我們一起看到我司的產品。

　　2、醫院建筑供電系統諧波源、諧波特性及諧波危害分析

　　ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

　　2.1 諧波的來源

2.2 諧波的特性

2.3 諧波危害分析

　　A 諧波對配電系統的危害

　　使電力元件附加損耗加大，易引發火災；影響電氣設備的正常運行；引起電網諧振；使繼電保護誤動作，電氣測量誤差過大；使工控系統崩潰。

　　B 諧波對醫療設備的危害

　　導致依賴微處理器技術的設備的同步失調和數據錯誤；直接危害設備內部電子線路安全，導致擊穿或放電；影響醫療設備的使用性能和精度。

　　3、 電網諧波國家標準要求

　　目前采用的電能質量（諧波）評定標準，主要為中國國家標準《電能質量：公用電網諧波》（GB/T14549-1993），標準中對電網中電流電壓的畸變率有明確規定，也是作為諧波評價、治理的重要依據。

　　表1：電網諧波電壓國家標準：引用于（GB/T14549-1993）

　　表2：注入電網公共連接點的諧波電流允許值：引用于（GB/T14549-1993）

4、ANAPF低壓有源濾波器在醫院建筑中的應用案例

　　4.1應用簡介

　　某大型醫院新建的門診住院綜合樓共有4臺2000kVA和1臺1600kVA的變壓器以及1臺800kW的柴油發電機，根據該醫院各變壓器非線性負荷設備的負載率大小和相應的諧波畸變率以及各非線性設備的同時使用率來計算諧波電流的大小，配置了5臺不同容量規格的ANAPF有源濾波器。

　　下面以1#ANAPF有源濾波器投入運行前、后配電系統電能質量測試情況的對比分析為例來具體描述，其中1#變壓器負載主要為燈光照明、電梯、潛污泵、計算機中心等。

　　4.1.1 有源濾波器投運前后的數據

　　（1）有源濾波器投入前電流波形畸變比較嚴重，三相電流諧波含量分別為19.7%、27.8%、26.6%，三相電流分別為45A、40A、64A，中性線電流為37A。

　　（2）有源濾波器投入后電流波形畸變情況明顯改善，三相電流諧波含量明顯降低，分別為2.9%，2.8%，3.4%，三相電流分別為47A、48A、47A，中性線電流為5A。

　　（3）電流波形明顯改善，使用濾波器后電流波形近似呈正弦波形態，諧波治理的工作達到了預期的目標和效果。

　　4.1.2 有源濾波器投運前后測試記錄數據

4.2 有源濾波器在醫院建筑中應用的意義

　　保護醫療用電設備安全，凈化電源，保護功率因數補償設備，防止保護裝置的誤動作，降低電能損耗，擴大變壓器和發電機供電容量。

　　4.3 有源濾波器主要技術指標

5、?結論

　　本文分析了醫院建筑的諧波源、諧波特性和危害，并通過某大型醫院低壓配電系統中有源濾波器的應用案例，對比分析了有源濾波器投入前后的情況，說明了有源濾波器的諧波治理技術是改善供電電能質量的有效手段之一，可將產生的諧波控制在范圍內，達到科學合理用電，抑制電網污染，提高電能質量，保證醫療設備安全的作用。