医院配电系统谐波治理解决方案

医院是大型公共建筑中使用功能*为复杂的建筑，能耗是公建建筑能耗的2倍。在医院的能耗中，电力约占64％％，是整个医院的主要耗能。所以，电力能源管理是医院能源管理的重点。通过电气专业的节能达到整个医疗建筑的节能是医疗建筑使用者应当关注的问题。

电能在通过导线、开关、变压器等设备进行传输的过程中，会产生功率损耗，并在相应的时间内产生能量损失。发热是线损造成的*突出的问题，发热的过程就是把电能转化为热能的过程。发热使导体温度升高，促使绝缘材料加速老化，寿命缩短，绝缘程度降低，甚至出现热击穿，引发医院配电系统事故。另外，配电系统的线损也会造成能源的大量浪费。一般医院建筑配电网的线损率约为6％，严重的可达到10％％甚至更高。这不仅意味着电能的损失，更表现在一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。如何降低医院建筑配电系统的线损值得关注。

合理使用变压器

合理选择配电变压器的容量是变压器经济运行的要求，变压器容量太小，会引起过负荷运行，过载损耗增加；变压器容量太大，变压器则不能被充分利用，空载损耗增加。因此，应根据实际负荷情况确定配电变压器的容量，以确保变压器运行在*佳负载状态。同时选择节能型变压器，并应根据医院的用电特点选择较为灵活的结线方式，可随各变压器的负载率及时进行负荷调整。另外，变压器的三相负载应力求平衡，不平衡运行不仅降低出力，而且还会增加损耗。

合理进行无功补偿

医院建筑配电系统如果无功电源不足会使配电系统功率因数和电压质量下降，致使电气设备容量得不到充分利用，导致电流的增大和现在功率的增加、供配电设备及线路损耗增加、变压器及线路的电压降增大，使供电网电压产生波动。无功功率补偿的作用就是要尽量减少无功功率对电网的影响，其作用主要有几个方面：提高医院建筑配电系统及负载的功率因数，降低线路及用电设备的容量和负荷，减少功率消耗；稳定电网的电压，提高供电质量，增加系统的稳定性；平衡三相负荷，减少无功功率对电网的冲击。

对医院配电网的电容器进行无功补偿，通常采取集中、分散、就地相结合的方式。电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数大小、负载电流的大小、昼夜时间划分进行，具体选择要根据负荷用电特征来确定，同时还需注意几个问题：如果科室的单相负载所占比例较大，应考虑分层单相无功补偿或自动分相无功补偿，以避免由一相采样信号作无功补偿时可能造成其他两相过补偿或欠补偿，这些都会增加配网损耗，达不到补偿的目的。装设并联电容器后，系统的谐波阻抗发生了变化，对特定频率的谐波会起到放大作用，不仅对电容器寿命产生影响，而且会使系统谐波干扰更加严重。因此，有较大谐波干扰而又需补偿无功的地点应考虑增加调谐电抗器以避免谐振。

谐波抑制及降损节能

在医院建筑中除了常见的荧光灯、电梯、变频水泵等非线性用电设备外，还存在大量的医疗用电设备，如X光机、CT机、核磁共振机等，给医院建筑配电系统的各个环节带来严重的谐波问题。

谐波对建筑配电系统和其他电气设备的危害大致有几个方面：

一是谐波使建筑配电电网中的元件产生了附加的谐波损耗，谐波使电机发热效率下降4％～6％，线路损耗增加1.5～2.5倍；

二是大量的3次谐波流过中线时会使线路过热甚至发生火灾；

三是谐波影响各种电气设备的正常工作；

四是谐波会引起建筑配电电网中局部的并联谐振和串联谐振，引起严重事故；此外，谐波会导致继电保护和自动装置的误动作。因此，消除谐波不但能提高设备的使用寿命，同时也减少了电能损耗。

目前，谐波治理有两种解决方案：KYLB无源电力滤波器和KYYLB有源电力滤波器。KYLB无源电力滤波器的优点是结构简单、容易实现、便于维护、成本较低等，但KYLB无源电力滤波器缺点也非常明显：单调谐滤波器的谐振频率会因电容、电感参数的偏差或变化而改变；电网频率会有一定波动，这将导致滤波器失谐；电网阻抗变化对单调谐滤波器的滤波效果有较大影响；更为严重的是，电网阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能。而KYYLB有源电力滤波器就没有这些问题，它的特点是：实现了动态补偿，可对频率和大小变化的谐波以及变化的无功进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应；可同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续调节；补偿无功时不需贮能元件；补偿谐波时所需贮能元件容量也不大；即使补偿对象的电流过大，KYYLB有源电力滤波器也不会发生过载，并能正常发挥补偿作用；受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振；能跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响；既可对一个谐波源和无功进行单独补偿，也可对多个谐波源和无功集中补偿。