医院类负荷电能质量分析

桂岩峰 姚生亮 王语洁

北京电力科学研究院

1 某综合医院情况举例

北京市医院众多，医院使用了各类不同类型的用电负荷，有的用电负荷产生大量谐波。

该用户原装电力设备容量400kW，原装电光设备容量300kW，新装电力设备容量1135kW（锅炉房、X光机等），新装电光设备1413kW(空调、照明),总计设备容量3248kW，主要谐波源设备为各种风机、水泵等。供电容量St：50.00MVA，用电容量Si：2.00MVA，10kV最小运行方式下的短路阻抗（标么值）：4.6270。

该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标（10kV）：

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该用户在公用电网公共连接点处的电压变动限制指标（10kV）：2%。

该用户在公用电网公共连接点处的电压闪变限制指标（10kV）：

短时间闪变Pst：0.41 长时间闪变Plt：0.33。

该用户在公用电网公共连接点处的电压不平衡度限制指标（10kV）：1.3%。

测试点为201主进线柜，容量别为800kVA×1。测试数据10kV侧C相谐波电流最大，C相主要产生的主要次谐波电流如图：

主要次谐波电流的95%概率值见下表：

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测试数据按照容量比例进行换算，用电设备产生的谐波电流的95%概率值与国标限值比较得下表：

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该用户用电设备在10kV侧所产生的5、7次谐波电流超出国标限值的规定。其中5次谐波电流超标22%、7次谐波电流超标11%。

2 某中医院情况举例

供电容量St：31.50MVA 用电容量Si：2.23MVA 10kV最小运行方式下的短路阻抗（标么值）： 6.9846

该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标（10KV）：

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测试点为其0.4kV侧401主进线柜，变压器容量为630kVA，测试数据0.4kV侧B相谐波电流最大，B相总电流及3、5、7次谐波电流的95%概率值如下表：

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从0.4kV低压侧实际测试数据可以看到，测试用户主要次谐波电流中3次谐波较大。用户配电变压器接线方式为Dyn11，10kV侧的漏抗和零序励磁电抗并联再与0.4kV侧漏抗串联形成3次谐波电流回路，因此10kV侧3次谐波电流值可降低60%左右。因此测试用户在10kV侧产生的谐波电流的95%概率值如下表：

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该用户用电设备在10kV侧所产生的各次谐波电流符合国标限值的规定。

3 综合医院治理后的情况举例

合理的补偿措施可以提高供电质量，保障接入的设备安全运行，而且可以显著节省电能。

用户原装电力设备容量400kW，原装电光设备容量300kW，新装电力设备容量1135kW（锅炉房、X光机等），新装电光设备1413kW(空调、照明),总计设备容量3248kW，预计最大负荷约2300kW。供电容量St：50.00MVA，用电容量Si：2.00MVA，10kV最小运行方式下的短路阻抗（标么值）： 4.6270。

该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标（10kV）：

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经治理后测试，测试点为202主进线柜，202进线带一台变压器，容量为2000kVA×1。用电设备产生的谐波电流的95%概率值与国标限值比较如下表：

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该用户各主要次谐波大幅度减小，3、5、7次谐波趋近于0,11、13次谐波也小于0.1安培，与国标限制值相去甚远。

4 结语

1）综合医院负荷产生的谐波确实较大，已经超过国家标准，对自身设备及同一条线路上的其他用户都会产生不良影响，医院对电能质量的要求很高，如果仪器设备在工作过程中出现问题，很可能对病人的治疗过程产生不良影响，因此，对综合医院进入电网用电应严格把关，对于可能超过国家标准规定的用户，应要求其治理后方可用电。

2）中医医院产生的谐波在国家标准规范内，但接近国家标准，随着各种变频、整流设备的使用，谐波电流比例会继续增高，应加以关注。

3）经治理可以大幅度减少医院设备产生的谐波，效果显著，谐波治理可以提高用户自身用电的电能质量，减少仪器设备故障发生的概率，减少用电费用，减少对同线路其他用户的影响，提高功率因数。