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摘要：醫療行業的發展與建設離不開電。醫療行業的配電系統是保證醫院供電的一項重要因素。隨著我國現代科學技術的逐漸發展與進步，醫院的供電設施也得到了很大的改善以及提高。在發展的過程中，各種技術使得我國醫院的配電系統得到了逐漸的完善。一些大型醫院裝備了許多電子醫技設備．這些設備共同的特點是：設備運行會產生大量的諧波；對電源質量要求很高。醫療設備所在配電系統中，如果存在大量的諧波，會使電壓、電流波形發生畸變，影響系統供電質量。同時還對其它供電及用電設備造成危害：縮短設備使用壽命，干擾重要醫療設備的正常工作。醫院配電系統的電能質量治理已成為醫院和設計部門必須考慮。
關鍵詞：醫療行業供配電系統；醫療設備；電能質量；諧波危害及治理；系統解決方案
醫療行業供配電系統中的諧波源主要可分為醫療設備、信息通信設備和電器設備三大類，具有頻譜寬、畸變率高、種類雜和數量多等特點。
正常的供電網絡所提供的電壓應該是單一的固定頻率和規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對供電電網是一種污染，它對用電設備正常運行造成危害。醫療設備對配電系統產生的諧波的危害主要體現在如下方面：
醫療設備的進步，體現著現代醫院診療水平，醫院的電磁環境因此發生了極大變化。現代化醫院通過不斷引入新型、復雜的電子醫療系統來提高醫療服務水平。諧波干擾問題必將成為醫院現代化進程中必須重視的問題。醫院建設、管理，電氣工程設計是以后發展過程中必須考慮的問題。
其原因有二：
一是因為當前電子技術正朝著高頻、高速、高靈敏度、高可靠性、多功能、小型化方向發展，導致了現代電子設備產生和接受電磁干擾的幾率大大增加；
二是隨著電力電子裝置本身功率容量和功率密度的不斷增大，電網的諧波干擾和反串也日益嚴重。諧波不僅降低電網的供電品質，還會嚴重危及醫療設備供配電系統的電力器件的運行，容易產生誤動作，擊穿電容補償柜，對小型儀表類醫療設備產生電源干擾。所以電力諧波是個不容忽視的問題，應以重視。
1）對電能質量要求高；
2）負載中含有多種諧波源，配電諧波含量較高；
治理方案：根據負載特征，需通過配電房集中治理和針對性的就地治理共同實現。
安科瑞電氣提出的電能質量監測與治理系統解決方案可滿足電力監控管理、運維與電能質量治理等方面的需求，致力于為醫療行業用戶提供一站式的整體解決方案，從產品、系統、服務等不同方面來滿足用戶的需要，為用戶創造價值。
Ø 電能質量監測與治理系統除作為本地終端為用戶提供電能質量監測、治理與設備運維等功能外，亦可通過接入AcrelEMS-MED醫療建筑綜合能效管理平臺，為用戶提供遠程在線服務；
Ø 電能質量監測與治理裝置整體設計，通過上位平臺實現統一管理和閉環控制；
Ø 高品質電能質量治理：配套電力電子裝置技術過關、質量過硬，具備網絡化、可調控、快速響應的性能；
Ø 全面監測電能質量，保障供電可靠性
Ø 完整電能質量治理
Ø 數據應用及增值服務
針對醫療行業配電系統中涉及到的電梯、空調、風機、大型水泵等電器設備及數量較多的計算機和音頻等網絡通信設備，為減少諧波對電網側的危害和影響，同時確保無功功率因數達到國標要求值，避免罰款，可采用配電房集中治理的方式，同時也可對整個低壓供配電系統進行電能質量在線監測，其中包含諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測等，其集中治理的產品選型見表2。
表2電能質量監測及集中治理產品選型表
| 設備名稱 | 產品型號 | 產品圖片 | 功能特性 |
| 電能質量在線監測裝置 | APView500 |
| 電能質量在線監測裝置，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測、電壓不平衡度監測、事件記錄、測量控制等功能為一體，能夠滿足110kV及以下供電系統電能質量監測的要求 |
| APM系列 多功能網絡儀表 | APM510/520 |
| 按 IEC 國際標準設計，具有全電量測量、電能統計、電能質量分析（包括諧波、間諧波、閃變）、故障錄波功能(包括電壓暫升暫降中斷、沖擊電流等記錄)、事件記錄功能及網絡通訊等功能，主要用于電網供電質量的綜合監控。該系列儀表配有功能豐富的 DI/DO 模塊、AO 模塊、無線通訊模塊、漏電測溫模塊，可以靈活實現電氣回路全電量測量及開關狀態監控。 |
| 有源諧波治理系統 | AnSin¨-G Ⅰ型 | | 采用DSP+FPGA全數字控制方式，并聯在系統中，兼補諧波和無功； 具備完善的橋臂過流、直流過壓保護、裝置過溫保護功能； 具備超前和滯后的功率因數校正功能； 具備動態過溫降載功能； 有源諧波治理系統除作為本地終端為用戶提供電能質量監測、治理與設備運維等功能外，亦可通過接入AcrelEMS企業微電網能效管理平臺，為用戶提供遠程在線服務。 |
| 有源無功補償系統 | AnCos¨-G Ⅰ型 | | 具備無功功率線性補償、三相電流平衡治理和穩定電壓的功能，同時可濾除5、7、11、13次以內的諧波； 具備自動檢測運行、測量監視和定值設定功能； 具備智能散熱和無極調速的功能； 具備動態擴容功能，支持插拔，方便更換； 具備過壓切除、過壓閉鎖、欠壓切除、超溫告警等保護功能； 有源無功補償系統配備有數據處理與分析平臺，通過對采集到的用戶現場數據與補償設備補償算法相結合，為用戶提供定制化的電能質量治理服務，
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| 混合動態諧波無功補償系統 | AnCos¨/¨-G Ⅰ型 |
| 響應時間快，精度高、運行穩定，能根據系統的無功特性自動調整輸出，動態補償功率因數； 采用全數字、模塊化控制方式，采用DSP＋FPGA高速檢測和運算的數字控制系統監控及顯示系統； 同時具備諧波治理、無功功率線性補償與三相電流平衡治理和穩定電壓的功能； 諧波補償次數：2-51次，可對2次～31次諧波電流進行全補償； 具備遠程通訊接口功能，并可通過PC機進行實時監控； 分層式系統設計，三層系統各自獨立且相互耦合。基于谷歌Flutter框架構建的遙信、遙控軟件平臺，具備遠程服務與數據處理功能，并支持IOS、安卓、PC多平臺交互。 |
核磁共振器MRI、CT機、X光機及UPS作為醫療行業中重要的末端設備，運行過程中不可避免的對整個醫療供配電系統中產生諧波污染，電流畸變率一般會達到40%~50%。同時醫院照明普遍采用LED熒光燈、金鹵燈、調光器等，此類照明裝置主要負荷類型為開關電源型，諧波電流以3次諧波電流為主，3次諧波電流作為零序電流，三相矢量角度一致，因此向N線進行疊加，導致N線電流過大。針對以上負載情況，建議在各重要設備的配電箱增加電能質量補償設備進行就地治理，達到終端治理諧波的目的，避免諧波影響到整個配電系統和其他用電設備。
就地治理的產品選型見表3
| 設備名稱 | 產品型號 | 產品圖片 | 功能特性 |
| APM系列 多功能網絡儀表 | APM510/520 |
| 按 IEC 國際標準設計，具有全電量測量、電能統計、電能質量分析（包括諧波、間諧波、閃變）、故障錄波功能(包括電壓暫升暫降中斷、沖擊電流等記錄)、事件記錄功能及網絡通訊等功能，主要用于電網供電質量的綜合監控。該系列儀表配有功能豐富的 DI/DO 模塊、AO 模塊、無線通訊模塊、漏電測溫模塊，可以靈活實現電氣回路全電量測量及開關狀態監控。 |
| 有源無功補償系統裝置 | AnCos¨ Ⅰ型 | | 具備無功功率線性補償、三相電流平衡治理和穩定電壓的功能，同時可濾除5、7、11、13次以內的諧波； 具備自動檢測運行、測量監視和定值設定功能； 具備智能散熱和無極調速的功能； 具備動態擴容功能，支持插拔，方便更換； 具備過壓切除、過壓閉鎖、欠壓切除、超溫告警等保護功能；
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| 中線安防保護器 | ANSNP70-0.4/B | | DSP+FPGA控制方式，響應時間短，全數字控制算法； 末端治理，可濾除中性線中由3N次諧波或三相不平衡造成的過大電流； 具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能； 采用4.3英寸屏幕彩色觸摸屏以實現參數設置和控制； 多機并聯，達到較高的電流輸出等級； 壁掛式模塊設計，體積小，安裝便利，方便擴容。 |
| 諧波保護器 | ANHPD | | 吸收3kHz~10MHz頻率各種能量的諧波干擾； 消除高次諧波、高頻噪聲、脈沖尖峰、浪涌等干擾； 矯正電壓、電流波形，克服由于高頻諧波污染引起的干擾，保障設備的安全運行。 |
| 有源諧波治理系統裝置 | AnSin¨ Ⅰ型 |
| 壁掛式，可進行末端諧波治理； 功能設置：只補償諧波、只補償無功、既補償諧波又補償無功； 保護類型：直流過壓保護、IGBT過流保護、裝置過溫保護、輸出限幅保護等； 采用DSP+FPGA全數字控制方式，并聯在系統中，兼補諧波和無功； 兼補諧波和無功，可對2～51次諧波進行全補償。 基于谷歌Flutter框架構建的遙信、遙控軟件平臺，具備遠程服務與數據處理功能，支持IOS、安卓、PC多平臺交互； 具備超前和滯后的功率因數校正功能，可將三相不平衡負荷調整至平衡； |
由于系統中無功柜均為純容性，極易與諧波電流產生諧振現象，放大諧波電流，使無功柜受到損害，在諧波較大的場合建議改造，具體方案如下：
方案一：集中治理：建議配電房無功柜改造，并串接14%電抗，結合AnSin-G Ⅰ型有源諧波治理系統裝置進行集中諧波治理；無功柜未投入時功率因數較好，若不改造，在不影響功率因數的基礎上可先暫停，直接裝設有源諧波治理系統裝置進行諧波治理。
方案二：就地治理：建議在樓層配電間或負載末端加裝ANSNP中線安防保護器，治理3N次諧波和三相不平衡導致N線電流過大問題，達到終端治理諧波的目的，避免諧波影響到整個配電系統和其他用電設備。
現代醫療行業中的設備普遍采用電力電子變流和控制器件，使醫院非線性醫療設備負荷的種類和數量迅速增加，諧波污染日趨嚴重，給配電系統和醫療設備帶來巨大危害。但醫院供配電系統諧波問題一直沒得到足夠重視，諧波造成的電能消耗增加、設備故障、使用壽命縮短等直接和間接經濟損失相當巨大。通過對醫院供配電系統電能質量進行研究，結合系統平臺提出合理的整體解決方案，對改善供電質量，提高電網的安全和經濟運行，保障設備的性能以及降低能耗均有重要意義。
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