病院の電力供給システムは、すべての地域の電力供給保証単位である公的システムに属しています。病院の建物設計はほとんどが半集中型を採用しており、電気負荷は一種の負荷に属します。主な電気の種類には、照明システム、空調システム、医療用電源システム、非常用照明システムが含まれます。
照明と空調システムは病院のさまざまなタイプの電力消費における主な電力負荷であり、使用中に病院の電力網に大きな高調波フィードバックが発生します。X 線装置、磁気共鳴装置 MRI、CT 装置などの新しいタイプの電気の使用、スイッチング電源、無停電 UPS、その他の多数の非線形負荷の使用により、高調波フィードバックも生成されます。電力網。
病院は電力消費量が多く、システム機器の安全性と信頼性が第一の要素となっています。非線形負荷が多用されているため、病院の電力ネットワークでは主に 3 次、5 次、7 次の特有の高調波が生成されます。高調波は精密医療機器の安定動作に直接影響し、中性線に 3 つの高調波が蓄積すると中間線に熱が発生し、病院の電力網の安全な動作が危険にさらされます。
2. 高調波の定義と生成
高調波の定義: 周期的非線形正弦波量のフーリエ級数分解。電力網の基本周波数と同じ成分を取得することに加えて、電力の基本周波数の整数倍より大きい一連の成分も取得します。グリッドでは、電気のこの部分は高調波と呼ばれます。
高調波の発生: 負荷に電流が流れると、負荷電圧と非線形の関係があり、非正弦波電流が形成され、高調波が発生します。
3. 高調波の害
1) 高調波は、保護装置や自動装置の誤操作や拒否による不適切な停電や設備停止事故を引き起こし、多大な追加損失をもたらします。
2) 高調波電流の周波数の増加は明らかな表皮効果を引き起こし、電力ケーブルや配電線のワイヤの抵抗が増加し、ライン損失が増加し、熱が増加し、絶縁体が早期に老化し、寿命が短くなり、損傷が発生します。地絡故障が発生しやすく、火災の危険が生じます。
3) 電力網の共振を誘発し、高調波電圧や過電流を引き起こし、重大な事故を引き起こし、コンデンサ補償やその他の電気機器に損傷を与えます。
4) 高調波はさまざまな電気機器の正常な動作に影響を与えます。これにより、非同期モーターや変圧器の追加損失や過熱が発生し、さらに機械振動、騒音、過電圧が発生し、効率と使用率が低下し、耐用年数が短くなります。
5) 隣接する通信装置、電子制御装置、自動制御装置への干渉、または正常に動作できなくなる場合。
4. フィルタリングスキーム
陝西中央病院は高度な医療設備と優れた病院環境を備えた国家二級病院です。当社の専門技術者は、早い段階で病院から委託を受けて、病院の低圧電力網の電力品質を測定しました。病院の電力網内の電流の合計歪み率は 10% で、主に 3 次、5 次、7 次の特性高調波に分布しています。テスト結果によると、当社は病院向けに変圧器の低電圧出口側に設置され、高調波制御のための集中処理を使用する容量 400A のアクティブ フィルター デバイスのセットを構成しました。
5 アクティブフィルター(/690v-active-power-filter-product/)
5.1 製品の紹介
アクティブ パワー フィルター(/noker-3-phase-34-wire-active-power-filter-apf-ahf-for-dynamic-harmonics-compensation-product/) は、高調波を動的に抑制し、無効電力を補償します。高調波や無効電力のサイズと周波数の変化を補償できます。
5.2 動作原理
負荷電流は外部CTによりリアルタイムに検出され、高調波値は内部DSPにより計算されます。PWM 信号が IGBT に送信されることにより、インバータは負荷高調波と逆方向の高調波電流を電力網に生成し、高調波を相殺して電力網を浄化するという目的を達成します。
6 .病院における高調波制御データのモニタリングと分析
APFキャビネット
病院内の APF(/harmonics-compensation-200400v-active-harmonic-filter-ahf-module-triple-phase-product/) 高調波補償のデータは、フランスの電力品質アナライザ CA8336 によって監視され、電力品質データはAPF動作(補償後)とシャットダウン(補償なし)の2つの条件でそれぞれテストし、データを要約して分析しました。
6.1 APF(/3-phase-3-wire-active-power-filter-400v-75a-apf-panel-product/)の入力および除去データの測定と分析
1：運転電流の実効値
2：アクティブフィルター接続前のTHDi
3：アクティブフィルター接続後のTHDi
4：アクティブフィルター接続前の1番目から5番目までのTHDi
5：アクティブフィルター接続後の1番目から5番目までのTHDi
6：アクティブフィルター接続前の1番目から7番目までのTHDi
7：アクティブフィルター接続後の1番目から7番目までのTHDi
結果：
| APF | THDi（合計） | THDi（5位） | THDi（7位） |
| APF接続前 | 10% | 9% | 3.3% |
| APF接続後 | 3% | 3% | 0.5% |
上図に示すように、AHF(/low-voltage-active-power-filter-reduce-the-harmonic-current-active-harmonic-filter-ahf-product/) による病院の高調波制御は、フランスのプロフェッショナル向け電力品質アナライザー CA8336。APF の前後のデータの比較をそれぞれテストしました。当社の APF を高調波制御に使用した後、病院の電力ネットワークの総電流歪み率 (THDi) は 10% から 3% に減少し、その効果はさらに顕著になりました。
7. まとめ
病院の電力供給システムは非常に重要です。新しい電気機器の導入により、病院の医療効率と質が大幅に向上し、大部分の患者に良好な治療環境が提供されました。しかし、新たな電力負荷は高調波汚染ももたらします。高調波の存在は病院の電力網の通常の動作に悪影響を及ぼし、精密治療機器の安定性に影響を与えます。公共送電網システムの一環として、病院では高調波により電力消費量が増加しており、省エネ促進という国のスローガンに反しています。
当社のアクティブフィルターが稼働すると、病院の電力網の品質が大幅に向上し、安全上の危険が排除され、医療機器向けの安全でクリーンな電気エネルギーが向上し、同時にエネルギーの節約と消費量の削減も考慮されます。
投稿日時: 2023 年 10 月 16 日