谐波治理在医院变配电中的应用

谐波治理在医院变配电中的应用

吴开恒

吴开恒（深圳市华蓝设计有限公司，广东，深圳，518000）

【摘要】医院作为社会发展过程中必不可少的、保障社会民众健康的大型公共建筑，具有及其复杂的建筑结构的同时拥有复杂的内部电路结构。由于其在进行医疗保健工作的同时需要运用多种复杂的医疗设备，使得医院内部变配电的设计需要科学合理性，而医疗过程中产生的谐波问题也需要进行合理的解决完善。本文就医院医疗设备使用过程中的谐波治理在变配电中的应用进行浅要分析。

【关键词】医院；谐波治理；变配电；设备

随着经济飞速发展，社会不断进步，医疗条件也得以快速发展。医疗条件得以发展，必不可少的就需要引进大量先进的仪器设备运用与日常医疗工作过程中，而大量的大型电子医疗设备在使用过程中都会造成严重的谐波问题，带来一系列不良影响。这就要求在建设医院变配电系统过程中进行适当、合理、科学的谐波治理。

1、谐波的产生要对医院进行科学合理的谐波治理，首先要了解谐波的产生途径有哪些，追求根源，从根源上解决谐波的影响。

（1）医院进行医学治理前所需要的电子检测设备是造成谐波的主要来源之一。几乎所有的医院都拥有日常电子检测设备，这就造成了医院在日常检测工作中也会不断产生谐波，造成不良影响。

（2）X光机、CT机、核磁共振机等大量大功率、强辐射医疗设备的使用也是造成谐波的主要原因。随着医疗技术不断提高，大量大功率、强辐射的医疗设备投入医院进行使用，这就造成这些大型医疗设备给医院电力系统造成严重负担带来大量谐波。

（3）医院必要医疗设备加速器的使用也带来严重的谐波问题。由于加速器使用大量的瞬时电流，使得加速设备的电流畸变现象明显，而电流畸变就必然造成严重的谐波产生，这就使得谐波电流的大量出现。

（4）另外，医院日常照明、电梯等基础设备的使用也是谐波来源途径之一。

2、谐波的危害（1）众所周知，谐波的大量产生必然会造成一大部分电能转化成热能，使得大量电能浪费，造成医院配电网中产生额外的谐波耗能，严重增加了电力系统的负担的同时也增加了医院的经济负担。

（2）谐波带来的大量热能如若不能够及时得到散热，进行有效的治理，长此以往，就极有可能造成大型的电路燃烧，造成严重的电路系统引发的火灾，引发难以估量的社会不良影响和损失。

（3）谐波产生的热能对于电路系统中的大量线路外壳的损害程度不言而喻，由于其产生大量热能并且难以发散，造成电线受热老化，加剧了系统的老化程度，严重影响设备使用寿命，造成不必要的经济损失。

（4）另一方面，部分仪器产生的谐波会影响整个电力系统，引起电网谐振，严重影响了其他电力设备的正常使用甚至会造成严重安全事故，造成严重的人员、财产的损失。

3、医院配电系统谐波分析（1）不同使用用途的医疗设备仪器的负载电流、负载率皆不相同，这也就使得其使用的大量医疗设备的谐波大多不尽相同，谐波不同就造成谐波电流的频谱不相同。但由于不同设备的共同的谐波分量，就使得许多谐波的频谱范围都很宽，这一共同性质可以在往后的谐波治理中起到关键作用。

（2）由于许多医用电子仪器需要大功率的支持，需要巨大的损失电压，这就使得瞬时电流出现的同时代带来了极高的谐波电流畸变率，造成相应设备极高的自然功率因数。

（3）由于医院工作的特殊性，使得其内部所拥有众多的电子医疗设备进行工作，大部分精密的医疗设备对于谐波拥有敏锐的辨识度，也使得谐波对其的干扰影响效果明显。

这就使得一旦大量谐波电流出现，就会造成大量仪器设备受到干扰，影响正常使用，影响电力系统的同时影响医院的正常工作。

（4）医学治疗过程中必然会产生大量谐波，谐波产生即带来大量谐波电流和谐波电压，谐波的热效应在医院电力系统的工作中带来大量安全隐患以及大量的能源损失的同时，会严重影响电力系统中的设备安全及其正常使用，影响医院电力系统的正常供电使用。

4、谐波治理方案对于医院配电系统中所产生的大量的谐波，必须进行综合治理，进行合理消除，研发科学的谐波治理方案，及时消除谐波带来的对于电力系统以及医院安全的可能隐患。

保障医院电力系统的安全使用，保证医学治疗、研究能够顺利展开。因此，提出以下几点基础方案对谐波问题进行综合治理。

4.1进行适当的无功补偿众所周知，医院进行医学治疗过程中所投入使用到的大量的大型医学设备需要大量的电力支持。而医疗设备的大量使用所产生的大量的谐波电流在电力系统的运行过程中产生了大量的谐波损耗，给医院电力系统带来了严重的电力负荷，此过程中的电力负荷一旦超出医院电网所能承受的范围就会造成大面积电力系统瘫痪，严重影响整个医院工作的正常运行。因此，必须对医院电网进行适当的无功率补偿，缓解电力系统的负担。

无功率补偿，顾名思义就是将外来并联电容器的无功功率补给医院所需要的用电器，而不由供电端直接补给，这就不会造成电网负荷过重，造成医院电力系统瘫痪的问题。无功补偿基本原理如下：

4.2合理使用变压器选择合理、合适的配电变压器在谐波治理工作中的重要性不言而喻。使用合理的变压器前首先要熟悉相应的仪器设备所需要的实际功率以及所需电压，保证所使用的变压器能够完全符合该设备所需的电力要求，并且不会造成变压器负载浪费。而使用合适的变压器能够在保证电网系统完善的同时保证设备工作过程谐波电流的尽可能减少。另外，采用节能变压器能够在保证安全的同时起到节能作用一定程度上缓解了谐波电流带来的谐波耗能造成的经济损失，一定程度上缓解了医院的经济负担。

4.3采用有源电力滤波器进行谐波治理传统的谐波治理手段主要原理是采用传统的RLC等元件组成的无源电力滤波器对谐波产生的频率范围进行谐波消除治理，在进行谐波治理的过程中较为被动，也只能够处理某些特定频率的谐波。引入有源电力滤波器进行谐波处理能够对谐波进行追踪消除，全面的进行谐波治理，并且能够防治谐波进一步恶化为谐振，带来更大的危害。

4.4做好谐波影响消除工作对于无法治理消除的谐波问题，在谐波带来影响后必须提出及时的保障措施，保证后期安全工作。对于谐波带来的巨大热效应，影响设备寿命的情况，必须在尽量消除谐波问题的基础上，进行适当的电路改造，采用新型设备，保障线路不轻易燃烧，对于电路防火工作必须及时、到位，避免谐波带来的热效应造成难以估量的人身、财产的不必要损失。

5.总结医院作为当今社会必不可少的基础设施，对于整个社会的重要程度不言而喻，而医院配电网作为医院基础设施、展开医学治疗、进行科学研发的基础条件，在医院建设中也必不可少。如何进行科学的配电网建设，如何保障医院用电的合理、安全、节能、优化，是进行医院建设过程中必须考虑的问题。

进行科学的谐波治理，对于医院中产生的谐波问题，提出完善的解决办法才能够保证医院建设越来越完善，带动社会发展。

参考文献：[1]欧迪久,蒋永胜.浅析谐波治理和无功补偿在供配电中的应用[A].中国工程院化工、冶金与材料工程学部、中国有色金属学会:,2010:3.