醫院配電係統諧波治理解決方案

醫院是大型公共建築中使用功能*為複雜的建築，能耗是公建建築能耗的2倍。在醫院的能耗中，電力約占64％％，是整個醫院的主要耗能。所以，電力能源管理是醫院能源管理的重點。通過電氣專業的節能達到整個醫療建築的節能是醫療建築使用者應當關注的問題。

電能在通過導線、開關、變壓器等設備進行傳輸的過程中，會產生功率損耗，並在相應的時間內產生能量損失。發熱是線損造成的*突出的問題，發熱的過程就是把電能轉化為熱能的過程。發熱使導體溫度升高，促使絕緣材料加速老化，壽命縮短，絕緣程度降低，甚至出現熱擊穿，引發醫院配電係統事故。另外，配電係統的線損也會造成能源的大量浪費。一般醫院建築配電網的線損率約為6％，嚴重的可達到10％％甚至更高。這不僅意味著電能的損失，更表現在一次能源的大量浪費以及對環境造成更多的汙染。如何降低醫院建築配電係統的線損值得關注。

合理使用變壓器

合理選擇配電變壓器的容量是變壓器經濟運行的要求，變壓器容量太小，會引起過負荷運行，過載損耗增加；變壓器容量太大，變壓器則不能被充分利用，空載損耗增加。因此，應根據實際負荷情況確定配電變壓器的容量，以確保變壓器運行在*佳負載狀態。同時選擇節能型變壓器，並應根據醫院的用電特點選擇較為靈活的結線方式，可隨各變壓器的負載率及時進行負荷調整。另外，變壓器的三相負載應力求平衡，不平衡運行不僅降低出力，而且還會增加損耗。

合理進行無功補償

醫院建築配電係統如果無功電源不足會使配電係統功率因數和電壓質量下降，致使電氣設備容量得不到充分利用，導致電流的增大和現在功率的增加、供配電設備及線路損耗增加、變壓器及線路的電壓降增大，使供電網電壓產生波動。無功功率補償的作用就是要儘量減少無功功率對電網的影響，其作用主要有幾個方麵：提高醫院建築配電係統及負載的功率因數，降低線路及用電設備的容量和負荷，減少功率消耗；穩定電網的電壓，提高供電質量，增加係統的穩定性；平衡三相負荷，減少無功功率對電網的衝擊。

對醫院配電網的電容器進行無功補償，通常采取集中、分散、就地相結合的方式。電容器自動投切的方式可按母線電壓的高低、無功功率的方向、功率因數大小、負載電流的大小、晝夜時間劃分進行，具體選擇要根據負荷用電特征來確定，同時還需注意幾個問題：如果科室的單相負載所占比例較大，應考慮分層單相無功補償或自動分相無功補償，以避免由一相采樣信號作無功補償時可能造成其他兩相過補償或欠補償，這些都會增加配網損耗，達不到補償的目的。裝設並聯電容器後，係統的諧波阻抗發生了變化，對特定頻率的諧波會起到放大作用，不僅對電容器壽命產生影響，而且會使係統諧波乾擾更加嚴重。因此，有較大諧波乾擾而又需補償無功的地點應考慮增加調諧電抗器以避免諧振。

諧波抑製及降損節能

在醫院建築中除了常見的熒光燈、電梯、變頻水泵等非線性用電設備外，還存在大量的醫療用電設備，如X光機、CT機、核磁共振機等，給醫院建築配電係統的各個環節帶來嚴重的諧波問題。

諧波對建築配電係統和其他電氣設備的危害大致有幾個方麵：

一是諧波使建築配電電網中的元件產生了附加的諧波損耗，諧波使電機發熱效率下降4％～6％，線路損耗增加1.5～2.5倍；

二是大量的3次諧波流過中線時會使線路過熱甚至發生火災；

三是諧波影響各種電氣設備的正常工作；

四是諧波會引起建築配電電網中局部的並聯諧振和串聯諧振，引起嚴重事故；此外，諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作。因此，消除諧波不但能提高設備的使用壽命，同時也減少了電能損耗。

目前，諧波治理有兩種解決方案：KYLB無源電力濾波器和KYYLB有源電力濾波器。KYLB無源電力濾波器的優點是結構簡單、容易實現、便於維護、成本較低等，但KYLB無源電力濾波器缺點也非常明顯：單調諧濾波器的諧振頻率會因電容、電感參數的偏差或變化而改變；電網頻率會有一定波動，這將導致濾波器失諧；電網阻抗變化對單調諧濾波器的濾波效果有較大影響；更為嚴重的是，電網阻抗與濾波裝置有發生並聯諧振的可能。而KYYLB有源電力濾波器就冇有這些問題，它的特點是：實現了動態補償，可對頻率和大小變化的諧波以及變化的無功進行補償，對補償對象的變化有極快的響應；可同時對諧波和無功進行補償，且補償無功的大小可做到連續調節；補償無功時不需貯能元件；補償諧波時所需貯能元件容量也不大；即使補償對象的電流過大，KYYLB有源電力濾波器也不會發生過載，並能正常發揮補償作用；受電網阻抗的影響不大，不容易和電網阻抗發生諧振；能跟蹤電網頻率的變化，故補償性能不受電網頻率變化的影響；既可對一個諧波源和無功進行單獨補償，也可對多個諧波源和無功集中補償。