La rete elettrica dell'ospedale appartiene alla rete pubblica, che è l'organo di garanzia dell'alimentazione elettrica di tutte le località.La progettazione dell'edificio ospedaliero adotta prevalentemente la tipologia semicentralizzata e il carico elettrico appartiene ad una classe di carico.I suoi principali tipi di elettricità includono: sistema di illuminazione, sistema di condizionamento dell'aria, sistema di alimentazione medica, sistema di illuminazione di emergenza.
L'illuminazione e il sistema di condizionamento dell'aria rappresentano i principali carichi di energia in vari tipi di consumo elettrico dell'ospedale, che produrranno un ampio feedback armonico alla rete elettrica dell'ospedale durante l'uso.A causa dell'uso di nuovi tipi di elettricità come macchine a raggi X, macchine per risonanza magnetica MRI, macchine CT, ecc., l'uso di alimentatori a commutazione, gruppi di continuità UPS e altri numerosi carichi non lineari, producono anche feedback armonico a la rete elettrica.
L'ospedale ha un elevato livello di consumo di elettricità e l'attrezzatura del sistema è sicura e affidabile come fattore principale.A causa dell'ampio utilizzo di carico non lineare, le armoniche caratteristiche di 3°, 5° e 7° ordine vengono prodotte principalmente nella rete elettrica ospedaliera.Le armoniche influiscono direttamente sul funzionamento stabile delle apparecchiature mediche di precisione e l'accumulo di 3 armoniche sulla linea neutra provoca calore nella linea mediana, mettendo a rischio il funzionamento sicuro della rete elettrica ospedaliera.
2. Definizione e generazione delle armoniche
La definizione di armoniche: la scomposizione in serie di Fourier della grandezza sinusoidale periodica non lineare, oltre ad ottenere la stessa componente della frequenza fondamentale della rete elettrica, ma anche una serie di componenti maggiori del multiplo integrale della frequenza fondamentale della potenza rete, questa parte dell'elettricità è chiamata armoniche.
Generazione di armoniche: quando la corrente scorre attraverso il carico, esiste una relazione non lineare con la tensione di carico, che forma una corrente non sinusoidale, risultando in armoniche.
3. Danno delle armoniche
1) Le armoniche portano a interruzioni di corrente inadeguate e incidenti di interruzione delle apparecchiature causati da un funzionamento errato o dal rifiuto della protezione e dei dispositivi automatici, con conseguenti perdite aggiuntive significative.
2) L'aumento della frequenza della corrente armonica provoca un evidente effetto pelle, che aumenta la resistenza dei fili dei cavi di alimentazione e delle linee di distribuzione, aumenta la perdita di linea, aumenta il calore, invecchia prematuramente l'isolamento, accorcia la vita, provoca danni, ed è soggetto a guasti da cortocircuito verso terra, con conseguente rischio di incendio.
3) Indurre la risonanza della rete elettrica, causare tensione armonica e sovracorrente, causare incidenti gravi, danneggiare la compensazione del condensatore e altre apparecchiature elettriche.
4) Le armoniche influiscono sul normale funzionamento di varie apparecchiature elettriche.Porta a ulteriori perdite e surriscaldamento dei motori asincroni e dei trasformatori, seguiti da vibrazioni meccaniche, rumore e sovratensione, riducendo l'efficienza e l'utilizzo e accorciando la durata.
5) Interferenze con apparecchiature di comunicazione, elettroniche o di controllo automatico adiacenti, o addirittura impedirne il normale funzionamento.
4. Schema di filtraggio
L'ospedale centrale dello Shaanxi è un ospedale nazionale di seconda classe A con attrezzature mediche avanzate e un eccellente ambiente ospedaliero.Il nostro personale professionale e tecnico è stato incaricato dall'ospedale nella fase iniziale di misurare la qualità dell'energia della rete elettrica a bassa tensione dell'ospedale.Il tasso di distorsione totale della corrente nella rete elettrica ospedaliera è del 10%, distribuito principalmente nelle armoniche caratteristiche di 3°, 5° e 7° ordine.In base ai risultati dei test, la nostra azienda ha configurato un set di dispositivi con filtro attivo da 400 A per l'ospedale, installato sul lato di uscita a bassa tensione del trasformatore, l'uso del trattamento centralizzato per il controllo delle armoniche.
5 Filtro attivo(/prodotto-filtro-potenza-attiva-690v/)
5.1 Introduzione al prodotto
Il filtro di potenza attiva (/noker-3-phase-34-wire-active-power-filter-apf-ahf-for-dynamic-harmonics-compensation-product/) è un nuovo tipo di dispositivo elettronico di potenza utilizzato per sopprimere dinamicamente le armoniche e compensare la potenza reattiva, che può compensare le armoniche e le variazioni di potenza reattiva in termini di dimensioni e frequenza.
5.2 Principio di funzionamento
La corrente di carico viene rilevata in tempo reale dal TA esterno e il valore armonico viene calcolato dal DSP interno.Attraverso il segnale PWM inviato all'IGBT, l'inverter genera una corrente armonica pari all'armonica del carico e nella direzione opposta nella rete elettrica per compensare l'armonica e raggiungere lo scopo di purificare la rete elettrica.
6. Monitoraggio e analisi dei dati di controllo delle armoniche negli ospedali
Gabinetto APF
I dati della compensazione armonica APF(/armoniche-compensazione-200400v-attivo-filtro-armonico-ahf-modulo-trifase-prodotto/) nell'ospedale sono stati monitorati dall'analizzatore di qualità dell'energia CA8336 della Francia e i dati sulla qualità dell'energia sono stati testati rispettivamente nelle due condizioni di funzionamento APF (dopo la compensazione) e di spegnimento (senza compensazione), e i dati sono stati riassunti e analizzati.
6.1 Misurazione e analisi dei dati di ingresso e rimozione degli APF (/3-phase-3-wire-active-power-filter-400v-75a-apf-panel-product/)
1：Valore effettivo della corrente in funzione
2：THDi prima del collegamento del filtro attivo
3：THDi dopo aver collegato il filtro attivo
4：THDi dal 1° al 5° prima del collegamento del filtro attivo
5：THDi dal 1° al 5° dopo aver collegato il filtro attivo
6：THDi dal 1° al 7° prima del collegamento del filtro attivo
7：THDi dal 1° al 7° dopo aver collegato il filtro attivo
Risultato:
| APF | THDi（totale） | THDi（5°） | THDi（7°） |
| Prima della connessione APF | 10% | 9% | 3,3% |
| Dopo la connessione APF | 3% | 3% | 0,5% |
Come mostrato nella figura sopra, il controllo armonico dell'ospedale tramite AHF (/filtro-potenza-attiva-a-bassa-tensione-riduci-la-corrente-armonica-filtro-armonico-attivo-prodotto-ahf/) è stato misurato con il analizzatore professionale di qualità dell'energia CA8336 della Francia.È stato testato rispettivamente il confronto dei dati prima e dopo l'APF.Dopo aver utilizzato il nostro APF per il controllo armonico, il tasso di distorsione di corrente totale (THDi) della rete elettrica ospedaliera si riduce dal 10% al 3% e l'effetto è più significativo.
7. Riepilogo
Il sistema di alimentazione elettrica dell'ospedale è fondamentale.L'introduzione di nuove apparecchiature elettriche ha notevolmente migliorato l'efficienza medica e la qualità dell'ospedale e ha anche fornito un buon ambiente di trattamento per la maggior parte dei pazienti.Ma il nuovo carico energetico comporta anche un inquinamento armonico.L'esistenza di armoniche danneggia il normale funzionamento della rete elettrica ospedaliera e influisce sulla stabilità delle apparecchiature di trattamento di precisione.Nell’ambito della rete elettrica pubblica, le armoniche aumentano il consumo di elettricità negli ospedali, il che è contrario allo slogan nazionale di promuovere il risparmio energetico.
Una volta messo in funzione, il nostro filtro attivo migliora notevolmente la qualità della rete elettrica dell'ospedale, elimina i rischi per la sicurezza, migliora l'energia elettrica sicura e pulita per le apparecchiature mediche e contemporaneamente tiene conto del risparmio energetico e della riduzione dei consumi.
Orario di pubblicazione: 16 ottobre 2023