摘要(yào)：論(lùn)文(wén)從(cóng)典型醫療(liáo)設備工(gōng)作原理(lǐ)出發(fā)，概述(shù)了醫院供(gōng)配電(diàn)係統(tǒng)中(zhōng)的諧波(bō)源(yuán)及(jí)其特(tè)點(diǎn)。對醫(yī)療設備(bèi)所產(chǎn)生諧波對供(gōng)配電係統(tǒng)的(dí)危(wēi)害(hài)，以及配電(diàn)網中的諧(xié)波對醫(yī)療(liáo)設(shè)備(bèi)的(dí)危害進行了(liǎo)深入(rù)分(fēn)析(xī)研究(jiū)，並總(zǒng)結(jié)了諧波(bō)治(zhì)理的(dí)主要措施(shī)。

關鍵詞：醫院(yuàn)供配(pèi)電係統(tǒng)；醫(yī)療設(shè)備(bèi)；諧波危(wēi)害(hài)；諧(xié)波(bō)治理(lǐ)

1.概(gài)述

醫院供配(pèi)電係統(tǒng)是(shì)醫(yī)院(yuàn)工(gōng)作的基礎(chǔ)平台，包含各類非(fēi)綫性，時變(biàn)性電(diàn)器設備和(hé)醫療設備。它們(mén)產(chǎn)生(shēng)的(dí)諧(xié)波相(xiāng)互(hù)作用，若(ruò)不治(zhì)理(lǐ)，不僅(jǐn)會影(yǐng)響設(shè)備的(dí)正(zhèng)常運行，嚴重(zhòng)時甚至會(huì)威脅患者(zhě)的生命安(ān)全，因此對(duì)醫(yī)院(yuàn)供配(pèi)電係(xì)統(tǒng)諧(xié)波及其治(zhì)理的(dí)深入分析研(yán)究勢(shì)在必(bì)行(háng)。

2.醫(yī)院(yuàn)供配電係統(tǒng)諧波源(yuán)及(jí)其特點

醫院供配電(diàn)係統中的諧波(bō)源主(zhǔ)要(yào)可(kě)分為(wéi)醫(yī)療設(shè)備(bèi)，信息通信設備和電(diàn)器設備三大(dà)類，具有(yǒu)頻譜寬(kuān)，畸(jī)變率高(gāo)，種類雜(zá)和數量(liáng)多等特點。

2.1醫療(liáo)設(shè)備

醫院的醫療設備(bèi)含有大(dà)量的(dí)電力電子(zǐ)器(qì)件，工作時不可(kě)避免(miǎn)的(dí)產生諧波(bō)汙染。常見(jiàn)的(dí)有CT機，核磁(cí)共(gòng)振(zhèn)儀MRI，直(zhí)綫(xiàn)加速(sù)器(qì)，x綫機，心血管(guǎn)造(zào)影機(jī)DSA和數字造影(yǐng)儀DSI等。

作為(wéi)當前(qián)醫(yī)學診斷的(dí)主要(yào)檢(jiǎn)查(chá)設備(bèi)，CT機臨(lín)床(chuáng)運(yùn)用(yòng)十分廣(guǎng)泛，且(qiě)價格十分(fēn)昂(áng)貴(guì)。工作時(shí)，高(gāo)頻高(gāo)壓(yā)發生器(qì)先將三(sān)相(xiāng)交(jiāo)流(liú)電整流成(chéng)直(zhí)流，再經並聯逆(nì)變器逆變(biàn)為頻(pín)率(shuài)高達1X1OHz的(dí)交(jiāo)流，最後(hòu)通過倍壓整(zhěng)流(liú)產(chǎn)生大(dà)於30kV的穩定(dìng)高(gāo)壓給(gěi)球管兩端供電。整(zhěng)個工作過(guò)程既進(jìn)行(háng)整流(liú)又進(jìn)行逆變(biàn)，會(huì)產(chǎn)生大(dà)量諧波，嚴重時總諧波(bō)畸變(biàn)率可達30％。

醫(yī)學(xué)上的(dí)核磁共振儀(yí)(MRI)依(yī)據(jù)“核磁共(gòng)振(zhèn)"原理，利用(yòng)磁(cí)場與射(shè)頻脈(mài)衝(chōng)使人(rén)體(tǐ)組(zǔ)織內(nèi)進(jìn)動(dòng)的氫核(H+)發生(shēng)章動(dòng)產生射(shè)頻(pín)信號，再經計(jì)算機處理分(fēn)析釋(shì)放的(dí)電(diàn)磁波，來(lái)繪製人(rén)體(tǐ)內(nèi)部的精確立體圖(tú)像。產生核磁(cí)共(gòng)振(zhèn)所需交變磁場(cháng)和(hé)無綫電(diàn)射頻脈衝(chōng)都將帶(dài)來諧(xié)波汙染(rǎn)，正(zhèng)常工作(zuò)時MRI的諧波畸(jī)變(biàn)率在(zài)20％左(zuǒ)右。

直綫(xiàn)加速(sù)器(qì)是(shì)指用(yòng)微波(bō)電(diàn)磁場加速電子的直(zhí)綫型(xíng)加速器(qì)，在醫院腫瘤放射治(zhì)療(liáo)領(lǐng)域運用較為廣(guǎng)泛(fàn)。所含磁控管和速調管所需的脈衝(chōng)高(gāo)壓由(yóu)脈(mài)衝調製(zhì)器(qì)供給(gěi)，而脈衝調製(zhì)器(qì)一般(bān)采用(yòng)軟管綫(xiàn)性(xìng)脈衝調(tiáo)製(zhì)器。通(tōng)過直流高(gāo)壓電源對充(chōng)電(diàn)變壓器(qì)和脈(mài)衝形(xíng)成電容器進行諧振(zhèn)充電。在電(diàn)壓(yā)穩定度要求較高(gāo)時(shí)，調製(zhì)器還需采用脈衝電(diàn)壓穩定(dìng)裝(zhuāng)置。係統所需(xū)高(gāo)頻電源，直流高壓(yā)電源(yuán)的產生和(hé)脈衝(chōng)調(tiáo)製器(qì)及脈(mài)衝電(diàn)壓穩(wěn)定裝置都(dū)將(jiāng)造(zào)成諧波(bō)汙染(rǎn)，電(diàn)流(liú)總(zǒng)諧波(bō)畸(jī)變(biàn)率可達40％～50％。

x光機(jī)為(wéi)典(diǎn)型的瞬時(shí)性(xìng)負荷，工(gōng)作時(shí)電壓(yā)可(kě)達(dá)幾十甚至(zhì)上百(bǎi)千伏(fú)，變壓器原邊(biān)將(jiāng)增(zēng)加6O一70kW的瞬(shùn)時(shí)負荷(hé)。x光機(jī)的(dí)主要(yào)部(bù)件為光(guāng)球管和高(gāo)壓整流(liú)器(qì)。由於(yú)高(gāo)壓(yā)整流器(qì)的整流橋工(gōng)作(zuò)時將產(chǎn)生較大(dà)諧波(bō)，加(jiā)上(shàng)x光機(jī)的瞬時工(gōng)作特(tè)性，使得其諧波(bō)畸變(biàn)率(shuài)可(kě)達30％一50％。

2.2信息(xī)通(tōng)信設(shè)備(bèi)

為了存儲(chǔ)海量(liáng)信(xìn)息和方便(biàn)辦公(gōng)，現(xiàn)在大型(xíng)醫(yī)院基(jī)本都建立了醫院信(xìn)息係(xì)統。它(tā)功(gōng)能(néng)*，通(tōng)常包(bāo)括醫(yī)療信息係(xì)統，臨床(chuáng)信息(xī)係(xì)統，視(shì)頻視(shì)教和遠(yuǎn)程醫療(liáo)等(děng)係(xì)統J。係(xì)統(tǒng)包含成(chéng)千上(shàng)萬(wàn)台(tái)計算(suàn)機(jī)和不(bù)計(jì)其數的網絡連接設備(bèi)，他們(mén)和醫(yī)院(yuàn)的視頻監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)和(hé)音(yīn)頻(pín)係統一樣(yàng)，都(dū)將(jiāng)產(chǎn)生(shēng)諧波(bō)電流(liú)。

UPS(UninterruptiblePowerSystem)先將(jiāng)市電整流變(biàn)換(huàn)成(chéng)直流(liú)電，一(yī)路(lù)給電(diàn)池(chí)充電，另(lìng)一路給(gěi)逆變(biàn)器供電，將(jiāng)直流(liú)電(diàn)變換成(chéng)穩(wěn)壓，穩頻，純淨的50Hz交(jiāo)流(liú)電，向負載(zǎi)供電(diàn)。當市電異(yì)常或(huò)供電中(zhōng)斷時，逆(nì)變(biàn)器(qì)改(gǎi)由電(diàn)池(chí)提供(gōng)能量(liáng)繼續工作(zuò)，保證(zhèng)無(wú)間(jiān)斷(duàn)地給用電(diàn)設(shè)備(bèi)供(gōng)電(diàn)。EPS(EmergencyPowerSystem)在市電(diàn)正(zhèng)常時由市電(diàn)輸(shū)出供(gōng)電，同(tóng)時對(duì)電池充(chōng)電，當市(shì)電停(tíng)電或(huò)電壓過(guò)低(dī)時則由電池經逆(nì)變器(qì)向(xiàng)負載供電(diàn)。EPS和(hé)UPS均采(cǎi)用了(liǎo)IGBT技術和PWM技術(shù)，進行整流(liú)和逆變時(shí)都(dū)會帶來(lái)諧(xié)波汙染，是(shì)不可(kě)忽視的(dí)諧波(bō)源(yuán)。對(duì)大功率UPS來(lái)說(shuō)，如(rú)果(guǒ)整流(liú)裝置(zhì)為(wéi)三相全控橋6脈衝(chōng)整流(liú)器(qì)，總諧(xié)波畸(jī)變率(shuài)將近30％40％。

2.3電器設備(bèi)

醫(yī)院裏(lǐ)的電(diàn)梯(tī)，空調，變(biàn)頻水(shuǐ)泵，照明設備等都將(jiāng)產(chǎn)生畸變諧(xié)波。如(rú)大(dà)量(liáng)使用的(dí)熒(yíng)光燈，會引(yǐn)起較大(dà)的諧波(bō)電(diàn)流，其(qí)中(zhōng)3次諧波為最(zuì)高(gāo)。當(dāng)多(duō)個(gè)熒光燈(dēng)接成三相(xiāng)四綫負載時，中綫上就(jiù)會流過(guò)很(hěn)大的(dí)3次諧波(bō)電流。大部分醫(yī)院均(jūn)采用(yòng)變(biàn)頻(pín)空(kōng)調(tiáo)及風(fēng)機(jī)，而變頻(pín)器(qì)是典型的諧波源，會(huì)產生大(dà)量5次(cì)，7次諧(xié)波(bō)汙染電(diàn)網(wǎng)。

醫院(yuàn)配(pèi)電係統(tǒng)主(zhǔ)要(yào)諧波源，諧波(bō)次(cì)數和畸變率(shuài)情況(kuàng)如表1所(suǒ)示(shì)。，可見醫(yī)院(yuàn)典(diǎn)型設(shè)備產(chǎn)生(shēng)的諧(xié)波主要為3次，5次(cì)，7次。正(zhèng)是這(zhè)些設(shè)備在(zài)運(yùn)行(háng)過程(chéng)中產生諧波(bō)，使醫院的(dí)電(diàn)能質量受到影響，而受(shòu)到影響(xiǎng)的(dí)電能又反(fǎn)過來影響(xiǎng)設備的(dí)正(zhèng)常使用。

表(biǎo)1醫院配電係統主要(yào)諧波源和(hé)諧(xié)波畸變(biàn)率(shuài)情況

3醫(yī)療設備產生諧波(bō)對(duì)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)危(wēi)害

3.1對電網的影(yǐng)響

電網中的諧波(bō)會增加(jiā)係統損耗，使設備發熱(rè)，影響(xiǎng)設(shè)備使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命。此(cǐ)外當並(bìng)聯的(dí)無功補(bǔ)償(cháng)電(diàn)容器(qì)容抗與係統感抗匹(pǐ)配(pèi)時(shí)，將(jiāng)發生n次(cì)並(bìng)聯(lián)諧(xié)振，造成電容(róng)器組的過(guò)電壓和(hé)過電流。當基波(bō)頻率為時，諧振(zhèn)頻(pín)率，r可由式(shì)(1)計算得出(chū)。其中：Js。為(wéi)電(diàn)源(yuán)短路容(róng)量；Q為(wéi)電(diàn)容器容(róng)量。

（1）

3.2對電(diàn)機的影響

諧(xié)波(bō)對(duì)電機(jī)的(dí)主(zhǔ)要影(yǐng)響是(shì)引起附加損耗，此外還(huán)將(jiāng)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，噪(zào)聲(shēng)和諧波過電壓(yā)，降(jiàng)低(dī)其(qí)工作(zuò)效率(shuài)。三(sān)相(xiāng)感應電動機的(dí)n次諧(xié)波電(diàn)流大小(xiǎo)可通(tōng)過(guò)式Ia=U。/nf₁L計算得到。由(yóu)於電壓畸變(biàn)引起(qǐ)的(dí)附(fù)加鐵心(xīn)損(sǔn)耗(hào)很(hěn)小(xiǎo)，可以(yǐ)忽略不計。所以(yǐ)感應(yīng)電(diàn)動機整個諧波損(sǔn)耗(hào)即銅耗，其(qí)計(jì)算公(gōng)式如式(2)所(suǒ)示。

（2）

3.3對(duì)變壓(yā)器的影響

諧(xié)波會增加變(biàn)壓器(qì)的銅耗(hào)，鐵(tiě)耗(hào)和雜散磁(cí)通損耗(綫(xiàn)圈渦(wō)流損(sǔn)耗(hào)),可能(néng)在(zài)變壓器繞阻(zǔ)和綫電容(róng)之(zhī)間產(chǎn)生(shēng)諧(xié)振(zhèn)，增(zēng)大變(biàn)壓器(qì)發熱(rè)，甚(shèn)至引(yǐn)起局部嚴(yán)重(zhòng)過(guò)熱，同(tóng)時使(shǐ)變(biàn)壓器(qì)噪(zào)聲(shēng)增大，減少(shǎo)變壓器的實際(jì)使(shǐ)用容量(liáng)，降(jiàng)低(dī)變(biàn)壓(yā)器(qì)的(dí)使用壽命。諧波(bō)電流引起的變(biàn)壓器總的渦流損耗可由(yóu)式(shì)(3)求出(chū)。

（3）

其(qí)中(zhōng)：W，為總諧(xié)波渦流(liú)損耗；W為(wéi)額定基(jī)波(bō)電流(liú)的(dí)渦流損耗(hào)；I。為n次(cì)諧波電流(liú)；I，為額定基波(bō)電(diàn)流。

3.4對電容(róng)器(qì)組(zǔ)的影響

在諧波(bō)的作用(yòng)下(xià)電(diàn)容(róng)器將過熱(rè)，導致(zhì)絕緣部分老化(huà)，縮(suō)短(duǎn)使用(yòng)壽命。當諧(xié)波(bō)次數較高時(shí)，電容(róng)器呈現(xiàn)低阻抗(kàng)特(tè)性(xìng)，流(liú)過電容器的電(diàn)流(liú)將變(biàn)大，使(shǐ)得(dé)電(diàn)容器處在(zài)過載的(dí)工(gōng)作情(qíng)況(kuàng)，縮短(duǎn)使(shǐ)用壽命。諧(xié)波(bō)往往還(huán)會使電(diàn)容(róng)器介質(zhì)損(sǔn)耗增(zēng)加，其(qí)直接後(hòu)果是(shì)額外的發熱和壽(shòu)命縮(suō)短(duǎn)。電(diàn)容(róng)器和(hé)電源電(diàn)感結(jié)合(hé)也會構成並聯或串聯(lián)諧振電(diàn)路(lù)，在諧振情況(kuàng)下諧(xié)波(bō)電流(liú)會(huì)被放大數(shù)倍甚(shèn)至(zhì)數(shù)十倍，最(zuì)終(zhōng)導致(zhì)電(diàn)壓會(huì)大(dà)大高於電容(róng)器的(dí)額定(dìng)電壓值，使(shǐ)電容器(qì)損(sǔn)壞(huài)炸(zhà)裂或保(bǎo)護熔斷(duàn)器熔絲熔(róng)斷。

3.5對(duì)通信係(xì)統的幹擾

諧(xié)波(bō)對通信係(xì)統(tǒng)幹擾的大小(xiǎo)由三(sān)個因素(sù)綜(zōng)合決(jué)定：電力(lì)綫(xiàn)路諧波電壓(yā)和諧(xié)波(bō)電流(liú)大小(xiǎo)，電力綫路(lù)和通信(xìn)綫路之間的(dí)耦合強度，通(tōng)信綫路對(duì)諧波(bō)幹(gān)擾的(dí)敏感程(chéng)度。電網(wǎng)中不(bù)平(píng)衡諧波電流對(duì)通(tōng)信(xìn)係統，輕則產生噪(zào)聲幹(gān)擾(rǎo)，降低通(tōng)信質量，重(zhòng)則導致信息丟失(shī)，使係統(tǒng)無(wú)法(fǎ)正(zhèng)常(cháng)工作(zuò)。在多(duō)個中性點接地(dì)電(diàn)網中，如有(yǒu)較(jiào)大零序分量諧波(bō)電流(liú)通(tōng)過(guò)中性(xìng)點流入大地(dì)，將嚴重幹擾附近通(tōng)信係(xì)統(tǒng)。通常音頻(pín)通道的頻率為(wéi)200~3500Hz,而(ér)很多(duō)諧(xié)波也在(zài)這個(gè)範(fàn)圍(wéi)，易(yì)對(duì)臨近的電話(huà)綫路產生(shēng)靜電(diàn)感應和(hé)電(diàn)磁(cí)感(gǎn)應，輕則引(yǐn)起(qǐ)可以察(chá)覺的雜(zá)音甚至觸發電話(huà)響(xiǎng)鈴，重則(zé)危及設(shè)備和操作(zuò)人(rén)員安全(quán)。

3.6對(duì)繼電保(bǎo)護(hù)和(hé)電氣(qì)測量(liáng)儀表的影(yǐng)響

隻要通入(rù)諧(xié)波(bō)有效(xiào)值和(hé)基(jī)波相同，就(jiù)可(kě)引起(qǐ)電磁(cí)式繼電(diàn)器誤(wù)動(dòng)作(zuò)，導致感應(yīng)型繼電(diàn)器(qì)運(yùn)動過(guò)程(chéng)來回擺動，機(jī)電型繼電器(qì)時間(jiān)延(yán)時(shí)特性改變(biàn)，零序(xù)電流(liú)繼電器(qì)不能(néng)區(qū)分零序電(diàn)流(liú)和次(cì)諧(xié)波(bō)電流，導致(zhì)誤(wù)跳(tiào)閘(zhá)。由於大多(duō)數電氣測(cè)量儀表(biǎo)，如電流表，電(diàn)壓表，功(gōng)率(shuài)表(biǎo)都(dū)是按(àn)工頻(pín)正(zhèng)弦(xián)波來設(shè)計(jì)，對(duì)非正(zhèng)弦信(xìn)號(hào)呈(chéng)現(xiàn)出不(bù)同(tóng)響應特性(xìng)，當有(yǒu)諧波(bō)時會(huì)產生測(cè)量誤差。

4.配(pèi)電(diàn)網諧波對(duì)醫療(liáo)設(shè)備的(dí)危害(hài)

4.1對(duì)影像類(lèi)設備(bèi)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)

磁共振(zhèn)成(chéng)像，螺(luó)旋CT掃(sǎo)描儀，彩(cǎi)超，心(xīn)腦(nǎo)電圖(tú)機和X綫(xiàn)機(jī)等醫(yī)學影像設備(bèi)受諧波幹擾時(shí)，其內嵌的電子元(yuán)件(jiàn)可能會(huì)記(jì)錄(lù)噪聲(shēng)並(bìng)改變(biàn)數據輸出，使(shǐ)顯像管顯(xiǎn)示(shì)圖(tú)象(xiàng)變形(xíng)失真，成像模糊不(bù)清(qīng)，影響醫療診(zhěn)斷(duàn)結果。

4.2對監(jiān)護類設備(bèi)的(dí)影響

常見的(dí)多功能呼吸(xī)機，起(qǐ)搏器，心(xīn)電監護(hù)儀等直(zhí)接(jiē)與人體接觸的監護設(shè)備信號非常微弱(ruò)，當(dāng)受(shòu)到微小(xiǎo)諧(xié)波(bō)幹擾時，將影(yǐng)響儀(yí)器的(dí)正(zhèng)常工作，還(huán)可能(néng)引起微電(diàn)擊(jī)。如(rú)諧波(bō)汙染(rǎn)會造(zào)成呼吸機工作失(shī)靈(líng)，心髒起(qǐ)搏(bó)器工作失效，直接危(wēi)及患(huàn)者(zhě)生命安全(quán)。

4.3對(duì)理療儀(yí)器的(dí)影(yǐng)響

醫療係(xì)統(tǒng)的理療儀器(qì)主(zhǔ)要(yào)分為微(wēi)波(bō)，音頻，短波等，受諧波影響(xiǎng)表現(xiàn)出來的(dí)特征(zhēng)各(gè)不相(xiāng)同(tóng)。音頻(pín)類(lèi)理療儀(yí)器(qì)受(shòu)諧(xié)波(bō)幹(gān)擾(rǎo)，輸出信號(hào)中(zhōng)將(jiāng)含有雜(zá)波，對患(huàn)者產生電刺(cì)激。當(dāng)對(duì)喉(hóu)，頭(tóu)部等重(zhòng)要部(bù)位進行(háng)治(zhì)療(liáo)時，將產(chǎn)生強烈的刺激感(gǎn)，存在嚴重安全隱患(huàn)。短(duǎn)波儀器(qì)受諧(xié)波影響更加敏感，儀器會(huì)接(jiē)收(shōu)並放大輸出(chū)係統中的(dí)諧波，造(zào)成身(shēn)體(tǐ)局部(bù)不適[。

4.4對(duì)醫(yī)院計算(suàn)機的影響

醫院(yuàn)計(jì)算(suàn)機(jī)係統必(bì)須(xū)全天不(bù)間(jiān)斷穩(wěn)定(dìng)運行，醫(yī)療(liáo)設備配(pèi)置(zhì)計算(suàn)機也(yě)要求(qiú)在設備運行時能正常(cháng)工作。而諧波可通(tōng)過電磁感應(yīng)，靜電感(gǎn)應等方式，對(duì)計算機網絡產生幹擾(rǎo)，影(yǐng)響係統正(zhèng)常運行(háng)。諧(xié)波幹(gān)擾(rǎo)還可使(shǐ)單個計(jì)算(suàn)機(jī)程序運行錯(cuò)誤，死(sǐ)機或(huò)無(wú)故(gù)重(zhòng)新啟動，當(dāng)共(gòng)模(mó)幹擾(rǎo)中的尖(jiān)峰幹擾幅度(dù)達(dá)到2~50V,時(shí)間持(chí)續數微秒時，就(jiù)可(kě)引起(qǐ)計算機(jī)邏輯錯誤(wù)，信(xìn)息丟(diū)失(shī)，造成嚴重後果(guǒ)。

5.醫療配電網(wǎng)諧波治理的(dí)主要措(cuò)施(shī)

針(zhēn)對(duì)諧(xié)波產生(shēng)的(dí)特點諧波治理的措施(shī)主要有(yǒu)：受端(duān)治(zhì)理(lǐ)，主動(dòng)治(zhì)理及被動(dòng)治理三類(lèi)。

5.1受(shòu)端治理(lǐ)措施(shī)

選(xuǎn)擇(zé)合理的供電方(fāng)式(shì)，將諧(xié)波(bō)源(yuán)由較大(dà)容(róng)量的(dí)供電點或(huò)由高(gāo)一級(jí)電壓的(dí)電網供(gōng)電(diàn),以減(jiǎn)小(xiǎo)諧波對係(xì)統和其他用電(diàn)設備(bèi)的(dí)影響，並盡量保持負(fù)荷(hé)的(dí)三相平衡(héng)；同(tóng)步電(diàn)機采用星型連接；變(biàn)壓器一側(cè)接成三(sān)角(jiǎo)形。將產(chǎn)生諧波較(jiào)多的(dí)醫療診斷設備(bèi)與其(qí)他設備分開，選用優(yōu)質(zhì)Dyn11型(xíng)專用(yòng)變(biàn)壓器為(wéi)這些醫(yī)療設備(bèi)供電(diàn)；將(jiāng)電(diàn)容器(qì)組的某(mǒu)些(xiē)支(zhī)路改(gǎi)為(wéi)濾波(bō)器(qì)，或限定電容器(qì)組的投入(rù)容(róng)量(liáng)，以減(jiǎn)小(xiǎo)電(diàn)容(róng)器對諧(xié)波的放大(dà)；提高設備性能(néng)，提高設備抗諧(xié)波(bō)幹擾(rǎo)能力(lì)。

5.2主動治理(lǐ)措(cuò)施(shī)

改變諧波源的(dí)配(pèi)置(zhì)，限(xiàn)製大(dà)量產(chǎn)生(shēng)諧波(bō)的工作(zuò)方(fāng)式，集(jí)中具有諧波互(hù)補性的裝置；增加變(biàn)流裝置(zhì)的(dí)相數或脈衝(chōng)數；在(zài)整流(liú)器之前加裝串聯電(diàn)抗器，抑製其(qí)平滑諧(xié)波電流；在自關斷器(qì)件(jiàn)構(gòu)成(chéng)的(dí)變流器(qì)中(zhōng)采(cǎi)用PWM技術使變流(liú)器產生的(dí)諧(xié)波(bō)頻(pín)率較高，幅(fú)值較小；設計或采用(yòng)高功(gōng)率(shuài)因數(shù)變(biàn)流器(qì)，如矩(jǔ)陣式變(biàn)頻(pín)器，四(sì)象(xiàng)限變流器等(děng)；用多重(zhòng)化技(jì)術將多(duō)個波(bō)疊加，以消除(chú)頻率較(jiào)低的諧波(bō)，但(dàn)這種(zhǒng)裝置(zhì)復(fù)雜，成本較高(gāo)。

5.3被(bèi)動治理(lǐ)措施(shī)

被動(dòng)治(zhì)理(lǐ)的(dí)主要方式是外加濾(lǜ)波(bō)裝置(zhì)，以阻止(zhǐ)諧(xié)波源(yuán)產生(shēng)的諧波注(zhù)入電網(wǎng)和電(diàn)力係統的(dí)諧波流入負載，常用的有(yǒu)無源，有源濾(lǜ)波(bō)器和(hé)混合型有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波(bō)器。

無(wú)源濾波(bō)器(qì)(PassivePowerFilter,PPF)是由電容(róng)，電(diàn)感(gǎn)和電阻(zǔ)等(děng)無(wú)源(yuán)元(yuán)件構成(chéng)的諧(xié)振(zhèn)電(diàn)路(lù)。傳統的(dí)諧(xié)波(bō)抑製(zhì)和(hé)無功補(bǔ)償(cháng)方(fāng)法是將(jiāng)無源濾波器(qì)與(yǔ)需(xū)補(bǔ)償的(dí)非綫(xiàn)性負載(zǎi)並聯(lián)，濾(lǜ)波器對(duì)某些(xiē)諧(xié)波(bō)頻率諧振形(xíng)成低阻通路，使(shǐ)相(xiāng)應(yīng)的(dí)諧(xié)波電流流入無源支路而避(bì)免流(liú)入電網，在(zài)濾(lǜ)除諧波的(dí)同時也(yě)適(shì)當地(dì)補(bǔ)償(cháng)了無功功(gōng)率(shuài)。

有源濾(lǜ)波(bō)器(qì)(ActivePowerFilter,APF)主要由諧波和無功電(diàn)流檢(jiǎn)測(cè)電路，跟(gēn)蹤控(kòng)製電(diàn)路和(hé)補償主電路構成(chéng)。檢測電路的(dí)主要(yào)功(gōng)能是從負載(zǎi)電流(liú)中(zhōng)實時(shí)分離出諧波(bō)電(diàn)流(liú)分量和基(jī)波(bō)無功電流分(fēn)量(liáng)，並(bìng)將(jiāng)其(qí)反相後作(zuò)為補償(cháng)電流的指令信號(hào)。跟蹤(zōng)控製電(diàn)路再根據檢測(cè)電路(lù)產(chǎn)生的指令信(xìn)號，計(jì)算出(chū)驅動信(xìn)號並(bìng)作(zuò)用於(yú)補償(cháng)主電(diàn)路(lù)各開關(guān)器件(jiàn)，產(chǎn)生(shēng)有(yǒu)效的補(bǔ)償電(diàn)流，達到(dào)消(xiāo)除諧(xié)波與無功(gōng)補(bǔ)償的(dí)目(mù)的(dí)。

混合(hé)型有源(yuán)濾波器(qì)(HybridActivePowerFilter,HAPF)通過串聯或並聯(lián)方(fāng)式(shì)將有源濾波器(qì)與(yǔ)無(wú)源濾(lǜ)波器(qì)整(zhěng)合到(dào)一起，先用無(wú)源濾(lǜ)波器(qì)濾除(chú)電流較大，含量(liáng)較高(gāo)的(dí)諧(xié)波(bō)，再(zài)用有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波(bō)器進(jìn)行濾(lǜ)波，從而(ér)降(jiàng)低有源濾(lǜ)波器(qì)的(dí)容量(liáng)。它(tā)將無源濾(lǜ)波器(qì)的(dí)低(dī)成本和有源濾波器的優良性能(néng)相結合，同時具備了PPF和(hé)APF的(dí)優點(diǎn)，是一(yī)種(zhǒng)有前途的濾波(bō)及(jí)無功(gōng)補償(cháng)方式(shì)。

6.醫(yī)院有源諧(xié)波(bō)治(zhì)理係統(tǒng)解(jiě)決方(fāng)案(àn)

都(dū)是諧波(bō)源，比如X光機(jī)，CT機等都會(huì)產(chǎn)生(shēng)大(dà)量諧波，諧波(bō)使電(diàn)能(néng)的生產，傳(chuán)輸(shū)和利(lì)用(yòng)的效(xiào)率降低(dī)，使電氣設備(bèi)過(guò)熱，產(chǎn)生(shēng)振動和噪聲，並使絕(jué)緣老化(huà)，使用壽(shòu)命縮(suō)短(duǎn)，甚至(zhì)發生故障或燒毀。諧波(bō)可引起電力(lì)係(xì)統(tǒng)局部並(bìng)聯諧振或串聯諧(xié)振(zhèn)，使(shǐ)諧波(bō)含(hán)量放大(dà)，造成電容(róng)器等(děng)設(shè)備(bèi)燒毀。諧波(bō)還(huán)會引起繼(jì)電保(bǎo)護和自動裝置(zhì)誤(wù)動(dòng)作，使電能(néng)計量(liáng)出現混(hùn)亂(luàn)。對(duì)於醫院(yuàn)的精密化驗設(shè)備可(kě)能會(huì)產生(shēng)幹(gān)擾(rǎo)。

為了消(xiāo)除配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)諧波對(duì)醫(yī)院(yuàn)設(shè)備的(dí)影響(xiǎng)，方案配置AnSinI有(yǒu)源(yuán)濾波器(qì)，濾除(chú)電網2~31次諧(xié)波(bō)幹(gān)擾。

AnSinI係列有(yǒu)源(yuán)電力(lì)濾波(bō)裝(zhuāng)置(zhì)，以並聯方(fāng)式接(jiē)入電網，通過實(shí)時檢(jiǎn)測(cè)負(fù)載的諧波(bō)和(hé)無功(gōng)分(fēn)量，采(cǎi)用PWM變流技(jì)術，從(cóng)變流(liú)器中產生一(yī)個和當前(qián)諧波分(fēn)量和(hé)無功(gōng)分量對(duì)應的(dí)反向分(fēn)量並實時(shí)注入電力(lì)係(xì)統，從而實現(xiàn)諧波(bō)治理和(hé)無功補償。

有源諧波(bō)治理係統(tǒng)硬件(jiàn)配置(zhì)方案

 7結束(shù)語

現代(dài)醫療(liáo)設(shè)備(bèi)廣(guǎng)泛采(cǎi)用電(diàn)力電(diàn)子變流和控製(zhì)器件，使(shǐ)醫院非(fēi)綫(xiàn)性(xìng)醫療設(shè)備負荷的(dí)種(zhǒng)類(lèi)和數(shù)量迅速增加，諧(xié)波汙染(rǎn)日趨嚴重，給配電係統和醫(yī)療(liáo)設(shè)備帶來巨(jù)大危害(hài)。但醫院(yuàn)供(gōng)配電係統諧(xié)波(bō)問題(tí)一直(zhí)沒(méi)得(dé)到足(zú)夠(gòu)重視，諧波(bō)造成(chéng)的電能消耗增加，設(shè)備故(gù)障(zhàng)，使用壽命(mìng)縮短等直接(jiē)和間接經濟損失相當巨(jù)大(dà)。對醫(yī)院供(gōng)配電係統(tǒng)諧(xié)波(bō)進(jìn)行研(yán)究，對(duì)改(gǎi)善(shàn)供電(diàn)質量，提(tí)高(gāo)電網的安全(quán)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行(háng)，保障(zhàng)設備(bèi)的(dí)性能以及降(jiàng)低(dī)能耗(hào)均有(yǒu)重要(yào)意義(yì)。

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