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有源滤波装置在医疗机构中的重要性及应用

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最后更新: 2017-11-26 17:32
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“有源滤波装置在医疗机构中的重要性及应用”参数说明

是否有现货: 认证: 3c
滤波器类型: 安科瑞 处理的信号: 模拟
信号的频段: 带通 安放位置: 板上滤波器
元器件: 有源 型号: Anapf
规格: Anapf50-380/b 商标: 安科瑞
产量: 10000000

“有源滤波装置在医疗机构中的重要性及应用”详细介绍

安科瑞 陈静燕

江苏安科瑞电器制造有限公司   江阴   214405

摘要:现今科技发展日新月异,医疗水平不断提高,同时也伴随着各种大型先进医疗设备的引入,这些医疗设施中产生大量谐波,给医疗设备的电气安全和设备的正常工作带来严重危害,有源滤波装置成为解决这一问题的关键装置。

关键词:有源滤波装置、谐波、治理、医疗机构

引言

    本文从分析医院中哪些设备是谐波源,分析其危害,提出治理措施,并以实际案例来分析有源滤波装置如何选型。

1医院供配电系统谐波源

1.1医疗设备

    在医疗设备中有大量的电力电子元器件,这些设备在工作时会产生大量谐波,造成污染。

1.2电器设备

    医院中的通风设备如空调、风机等,以及照明设备如荧光灯都会产生大量谐波。为了节约能源,医院中大都采用变频风机及空调。变频器是一种非常重要的谐波源,其总谐波电流畸变率THD-i达到33%以上,会产生大量5、7次谐波电流污染电网。

1.3通信设备

    目前医院均为计算机网络化管理,这就表示计算机数量、视频监控和音频设备数量很多,而这些都是典型的谐波源。

2谐波对医疗设备的危害

    从上面的描述中我们可以发现,医院的配电系统中有很多谐波源,会产生大量谐波(以3、5、7次谐波为最多)严重污染电网,引起谐波超标、中性线谐波过载等电能质量问题。

2.1谐波对影像采集类设备的危害

    由于受到谐波的影响,医疗工作人员经常会遇到设备故障。这些故障轻则发生数据差错、图像模糊、信息丢失等问题,重则损坏电路板元器件造成医疗设备无法继续正常工作;特别是一些成像设备,受到谐波影响时内部的电子元件可能会记录波动并改变输出,将导致波形图像重叠变形或模糊不清,容易造成误诊。

2.2谐波对治疗护理仪器的危害

    治疗用电子仪器有很多,受谐波危害较大的是手术治疗仪器。手术治疗是指用激光、高频电磁波、放射线、微波、超声等单独的或配合传统手术的治疗。

3谐波的治理措施

    根据谐波的产生原因,其治理措施大致可分为以下三种:减少系统阻抗、限制谐波源、安装滤波装置。

3.1减少系统阻抗

    要达到减少系统阻抗的目的,就要减少非线性用电设备与电源间的电气距离,换句话说就是提高供电电压等级。

3.2限制谐波源

     此法需要改变谐波源的配置,限制大量产生谐波的工作方式,集中使用具有谐波互补性的装置使设备谐波互相抵消;增加变流装置的相数,使特征谐波次数提高,从而大大地降低谐波电流的有效值。

3.3安装滤波装置

    目前常用的交流滤波装置有:无源滤波装置、有源滤波装置(APF)两种。

4 ANAPF有源滤波装置在医疗机构中的具体应用

   随着人们生活水平的不断提高以及人口老龄化加速到来,医疗服务需求正在稳步增加,医疗服务产业即将进入快速增长期,而医疗行业最显著也是最重要的代表就是医院。

4.1 ANAPF的选型

  某市高新区人民医院配电系统,主要负载为电子医疗精密设备、照明及变频通风设备、计算机及UPS等,其主要负载谐波电流畸变率大致可参考下表。

 

    通过现场人员了解到,此次需要治理谐波的负载集中在4台变压器下,这4台变压器容量分别为:两台1600KVA,具体参数如图1所示。

 

 

图1 苏州高新区人民医院3#变压器

    两台2000KVA,具体参数如图2所示。

 

图2 苏州高新区人民医院5#变压器

    根据变压器容量及具体设备使用情况,我们可以发现系统中多数为非线性设备,产生了大量谐波,对无功柜和其他用电设备均会产生影响。

         .....................................公式(1)               

     ........变压器负荷率,即负荷占变压器额定容量的比例,通常取0.6~0.8;

     ........电流总谐波畸变率;

     ........变压器额定容量,单位KVA;

     ........低压系统电压,一般取0.38~0.4。

4.2 ANAPF的安装方式

 

图1 模块化组合式安装示意图

如图1所示,该方式在此项目中有以下几个优点:

(1)可根据负载使用变化随时增、减APF设备的容量;

(2)每个模块单独安装散热单元,并可在柜体上加装散热风扇,散热效果良好;

(3)多个模块之间虽有通讯连接,但各台的故障并不会相互影响其它模块继续工作;

(4)后期维护方便,可实现故障模块单独维修、更换;维护期间ANAPF有源滤波装置可持续工作。

    本项目中的安装方案为负载侧集中补偿,安装方便,只需要将柜体放至指定位置并接入主电路接线以及电流互感器接线即可调试使用。

 

图3 主回路接线及互感器接线原理图

    其中主电路接线一端接于主母排并线点,另一端接于ANAPF的柜后进线汇流铜排A/B/C/N上;电流互感器套在ANAPF并网点和需要补偿的负载之间进行采样。

陈静燕,女,汉族,本科,工程师,主要研究方向为智能建筑供配电监控系统QQ:2880581277  T:0510-86179837M:18860995250  F:0510-86179930   网址:http://www.jyacrel.cn

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