U današnje vrijeme, uz brzi razvoj nauke i tehnologije i kontinuirano unapređenje medicinskog nivoa, to je praćeno i uvođenjem različite velike napredne medicinske opreme, koja proizvodi veliki broj harmonika u ovim medicinskim ustanovama, što donosi ozbiljne štete. na električnu sigurnost i normalan rad medicinske opreme.Aktivni filter uređaj je postao ključni uređaj za rješavanje ovog problema.
1.1 Medicinska oprema
U medicinskoj opremi postoji veliki broj energetskih elektronskih komponenti, a ovi uređaji će tokom rada proizvoditi veliki broj harmonika koji će uzrokovati zagađenje.Češća oprema su MRI (instrument za nuklearnu magnetnu rezonancu), CT aparat, rendgenski aparat, DSA (kardiovaskularni kontrastni aparat) i tako dalje.Među njima, RF puls i naizmjenično magnetno polje se generiraju tokom MRI operacije kako bi se stvorila nuklearna magnetna rezonanca, a i RF impuls i naizmjenično magnetno polje će donijeti harmonijsko zagađenje.Ispravljački most visokonaponskog ispravljača u rendgen aparatu će proizvoditi velike harmonike kada radi, a rendgenski aparat je prolazno opterećenje, napon može doseći desetine hiljada volti, a originalna strana transformator će povećati trenutno opterećenje od 60 do 70kw, što će također povećati harmonijski val mreže.
1.2 Električna oprema
Oprema za ventilaciju u bolnicama kao što su klima uređaji, ventilatori itd., i oprema za rasvjetu kao što su fluorescentne lampe će proizvoditi veliki broj harmonika.Kako bi uštedjele energiju, većina bolnica koristi ventilatore za pretvaranje frekvencije i klima uređaje.Frekvencijski pretvarač je vrlo važan izvor harmonika, njegova ukupna stopa izobličenja harmonijske struje THD-i dostiže više od 33%, proizvešće veliki broj od 5, 7 harmonika struje zagađenja električne mreže.U rasvjetnoj opremi unutar bolnice nalazi se veliki broj fluorescentnih lampi, koje će proizvoditi i veliki broj harmonijskih struja.Kada je više fluorescentnih sijalica spojeno na trofazno četverožično opterećenje, u srednjoj liniji će teći velika struja trećeg harmonika.
1.3 Komunikacijska oprema
Bolnice trenutno upravljaju kompjuterskom mrežom, što znači da je broj računara, video nadzora i audio opreme veliki, a to su tipični harmonijski izvori.Pored toga, server koji pohranjuje podatke u sistem upravljanja računarskom mrežom mora biti opremljen rezervnim napajanjem kao što je UPS.UPS prvo ispravlja struju iz mreže u jednosmernu struju, čiji se deo skladišti u bateriji, a drugi deo se pretvara u regulisano napajanje naizmeničnom strujom preko invertera kako bi napajao opterećenje.Kada je mrežni terminal napajan, baterija napaja pretvarač kako bi nastavio s radom i osigurao normalan rad opterećenja.A znamo da će ispravljač i inverter koristiti IGBT i PWM tehnologiju, tako da će UPS proizvoditi puno 3, 5, 7 harmonika struje pri radu.
2. Šteta harmonika za medicinsku opremu
Iz gornjeg opisa možemo zaključiti da u distributivnom sistemu bolnice postoji mnogo izvora harmonika koji će proizvoditi veliki broj harmonika (sa najviše 3, 5, 7 harmonika) i ozbiljno zagađivati elektroenergetsku mrežu, uzrokujući problemi s kvalitetom električne energije kao što su harmonijski višak i neutralno harmonijsko preopterećenje.Ovi problemi mogu uticati na upotrebu medicinske opreme.
2.1 Šteta harmonika za opremu za snimanje slike
Zbog uticaja harmonika, medicinsko osoblje često doživljava kvarove na opremi.Ove greške mogu uzrokovati greške u podacima, zamućene slike, gubitak informacija i druge probleme ili oštetiti komponente ploče, što rezultira time da medicinska oprema ne može nastaviti normalno raditi.Konkretno, kada na neku opremu za snimanje utiču harmonici, unutrašnje elektronske komponente mogu zabilježiti fluktuacije i promijeniti izlaz, što će dovesti do preklapanja deformacije ili dvosmislenosti slike valnog oblika, što je lako uzrokovati pogrešnu dijagnozu.
2.2 Šteta harmonika za instrumente za liječenje i njegu
Postoji mnogo elektronskih instrumenata koji se koriste u lečenju, a hirurški instrument je najviše oštećen harmonicima.Hirurško liječenje se odnosi na liječenje laserom, visokofrekventnim elektromagnetnim valovima, zračenjem, mikrovalnom pećnicom, ultrazvukom itd. samostalno ili u kombinaciji sa tradicionalnom hirurgijom.Povezana oprema je podložna harmonijskim smetnjama, izlazni signal će sadržavati smetnje ili će direktno pojačati harmonijski signal, uzrokujući snažnu električnu stimulaciju kod pacijenata, a postoje i veliki sigurnosni rizici pri liječenju nekih važnih dijelova.Instrumenti za njegu kao što su ventilatori, pejsmejkeri, EKG monitori, itd., usko su povezani sa životima staratelja, a signal nekih instrumenata je veoma slab, što može dovesti do netačnog prikupljanja informacija ili čak nefunkcionisanja kada su izloženi harmonijskom uticaju. smetnje, uzrokujući velike gubitke pacijentima i bolnicama.
3. Mere harmonične kontrole
Prema uzrocima harmonika, mjere tretmana se mogu grubo podijeliti na sljedeće tri vrste: smanjenje impedanse sistema, ograničavanje izvora harmonika i ugradnja filter uređaja.
3.1 Smanjite impedanciju sistema
Da bi se postigla svrha smanjenja impedanse sistema, potrebno je smanjiti električnu udaljenost između nelinearne električne opreme i napajanja, odnosno poboljšati nivo napona napajanja.Na primjer, glavna oprema čeličane je elektrolučna peć, koja je prvobitno koristila napajanje od 35KV, a postavljeno je posebno linijsko napajanje od 35KV od dvije trafostanice 110KV, a harmonska komponenta je bila veća na sabirnici 35KV.Nakon korišćenja udaljenosti od samo 4 kilometra trafostanice 220KV postavljeno je 5 35KV specijalnih linijskih napajanja, harmonici na autobusu su značajno poboljšani, osim u postrojenju korišćen je i sinhroni generator većeg kapaciteta, tako da je električna udaljenost ovih nelinearnih opterećenja znatno smanjena, tako da je postrojenje generiralo harmonijsku redukciju.Ova metoda ima najveću investiciju, mora biti usklađena s planiranjem razvoja elektroenergetske mreže i pogodna je za velike industrijske projekte, a bolnice zahtijevaju neprekidno neprekidno napajanje, uglavnom napajano iz dvije ili više trafostanica, tako da ova metoda nije prioritet.
3.2 Ograničavanje harmonijskih izvora
Ova metoda treba promijeniti konfiguraciju izvora harmonika, ograničiti radni način generiranja harmonika u velikim količinama i koncentrirati se na korištenje uređaja s harmonijskom komplementarnošću za poništavanje jedni drugih.Učestalost karakterističnih harmonika se povećava povećanjem faznog broja pretvarača, a efektivna vrijednost harmoničke struje se uvelike smanjuje.Ova metoda treba da preuredi krug opreme i koordinira upotrebu instrumenata, što ima velika ograničenja.Bolnica se može lagano prilagoditi prema vlastitoj situaciji, što može smanjiti količinu harmonika u određenoj mjeri.
3.3 Instaliranje uređaja za filtriranje
Trenutno postoje dva najčešće korišćena AC filter uređaja: pasivni filter uređaj iaktivni filter uređaj (APF).Pasivni filter uređaj, također poznat kao LC filter uređaj, koristi princip LC rezonancije za umjetno stvaranje serijske rezonantne grane kako bi se osigurao kanal vrlo niske impedancije za određeni broj harmonika koji se filtriraju, tako da se ne ubrizgava. u električnu mrežu.Pasivni filter ima jednostavnu strukturu i očigledan efekat apsorpcije harmonika, ali je ograničen na harmonike prirodne frekvencije, a karakteristike kompenzacije imaju veliki utjecaj na impedanciju mreže (na određenoj frekvenciji, impedanciju mreže i LC). filter uređaj može imati paralelnu ili serijsku rezonancu).Aktivni filter uređaj (APF) je novi tip energetskog elektronskog uređaja, koji se koristi za dinamičko suzbijanje harmonika i kompenzaciju reaktivne snage.Može prikupljati i analizirati strujni signal opterećenja u realnom vremenu, odvajati svaku harmonijsku i reaktivnu snagu i kontrolirati izlaz pretvarača s jednakom amplitudom harmonijske i reaktivne struje i strujom obrnute kompenzacije kroz kontroler kako bi se kompenzirala harmonička struja u opterećenju, kako bi se postigla svrha harmonijske kontrole.Aktivni filterUređaj ima prednosti praćenja u realnom vremenu, brzog odziva, sveobuhvatne kompenzacije (jalova snaga i 2~31 harmonika mogu biti kompenzirani u isto vrijeme).
4 Specifična primena APF aktivnog filter uređaja u medicinskim ustanovama
Uz kontinuirano poboljšanje životnog standarda ljudi i ubrzanje starenja stanovništva, potražnja za medicinskim uslugama je u stalnom porastu, a industrija medicinskih usluga ulazi u period brzog rasta, a najznačajniji i najznačajniji predstavnik medicinske industrije je bolnica.Zbog posebne društvene vrijednosti i značaja bolnice, hitno je rješavanje njenog problema kvaliteta električne energije.
4.1 Izbor APF-a
Prednosti harmonske regulacije, prije svega, su osiguranje lične sigurnosti pacijenata i medicinskog osoblja, odnosno smanjenje ili otklanjanje štetnog uticaja harmoničke regulacije na distributivni sistem, osiguranje normalnog rada transformatora i medicinskih instrumenata. ;Drugo, to direktno odražava ekonomske koristi, to jest, osigurati normalan rad sistema kompenzacije niskonaponskog kapaciteta, odigrati svoju odgovarajuću ulogu, smanjiti sadržaj harmonika u elektroenergetskoj mreži i poboljšati faktor snage, smanjiti gubitak reaktivne snage , i produžiti vijek trajanja opreme.
Šteta harmonika za medicinsku industriju je vrlo velika, veliki broj harmonika će uticati na performanse i upotrebu preciznih instrumenata, a u ozbiljnim slučajevima može ugroziti ličnu sigurnost;Takođe će povećati gubitak snage linije i toplotu provodnika, smanjiti efikasnost i životni vek opreme, tako da je važnost harmonijske kontrole očigledna.Kroz instalaciju odaktivni filteruređaja, svrha harmonijskog upravljanja može se dobro postići, kako bi se osigurala sigurnost ljudi i opreme.Kratkoročno, kontrola harmonika zahtijeva određenu količinu kapitalnih ulaganja u ranoj fazi;Međutim, sa stanovišta dugoročnog razvoja, APFaktivni filter uređajje pogodan za održavanje u kasnijem periodu i može se koristiti u realnom vremenu, a ekonomske koristi koje donosi za kontrolu harmonika i društvene koristi od pročišćavanja električne mreže su također očigledne.
Vrijeme objave: Jun-30-2023