5.3特定设备就地补偿
单台容量较大的稳定运行的非线性医疗设备、频谱特征明显,自然功率因数又较低的非线性负载,以及谐波源产生的谐波比较集中于连续三种或以下(如3次、5次、7次)的谐波治理,可以对谐波源进行就地补偿,比如核磁共振成像、X光机,ECT、中央空调等,这种方式能达到非常好的补偿和节能效果,不会对支路和整个系统造成影响。
图5就地补偿方式
在设计谐波治理方案的时候,可以根据配电网络的谐波监测数据,灵活采取以上三种谐波治理方式,能对医院的谐波污染进行较好的治理,消除供电系统隐患,使谐波污染对医院整个系统和设备的影响降到最小,避免影响重要医疗设备的正常运行,保证2类场所供电安全。
6谐波治理设备选型计算
6.1有源滤波设备选型计算
有源滤波器选型时按照安装所处的位置和需要补偿的对象,可以进行需要补偿电流的估算和计算。计算时候主要是根据客户负载类型进行分类,由该类型负载的典型数据和用户负荷电流计算值来进行计算。
各行业由于使用设备不同,谐波负载也存在差异,根据经验值,各行业电流谐波畸变率推荐值如下表:
表2各行业电流畸变率推荐值
所需补偿电流估算的本质就是要计算出负载运行时的实际谐波电流是多少。
6.1.1集中补偿容量计算
集中补偿方式需要补偿的谐波电流可由变压器容量来估算,需要考虑变压器的负载率,具体可以根据下面的公式来进行估算:
K1为负荷率:即负荷占变压器额定容量的比例,通常取0.6~0.8,这里取0.6;
K2为谐波系数,集中补偿场合适用于整体谐波污染不高但比较分散的场合,取12%;
ST为变压器额定容量,单位kVA;
US为低压系统电压,一般取0.4。
根据上式计算,一台容量为2000kVA的变压器,出线侧谐波电流ITHD=206A,可以选择谐波补偿容量为200A的有源电力滤波柜进行补偿。
6.1.2支路局部补偿容量计算
对于谐波源负载比较集中的特定支路进行局部补偿,计算公式可以根据集中补偿的计算公式进行计算,比如医技楼一路容量250kVA的支路,大部分设备为医技设备,电流谐波畸变率按照20%选择,负载率0.8,ITHD=56A,可以选择一台75A的有源电力滤波柜进行局部补偿。