摘要:近年來醫(yī)療事業(yè)改革正在大力推進(jìn),供電系統(tǒng)作為醫(yī)療建筑中非常重要的一部分,對保證整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)的順利運(yùn)行具有非常重要的影響。因此,本文以大型醫(yī)療建筑的不同空調(diào)系統(tǒng)供配電分析為例展開了詳細(xì)分析,對供配電運(yùn)行的安全性、有效性等進(jìn)行了合理地分析,以保證可以滿足不同空調(diào)系統(tǒng)在用電方面的需求。
關(guān)鍵詞:大型醫(yī)療建筑;空調(diào)系統(tǒng);供配電
0引言
對于大型醫(yī)療建筑來說,空調(diào)系統(tǒng)不僅僅是為了維持醫(yī)院室內(nèi)的溫度,還需要滿足手術(shù)室以及監(jiān)護(hù)室等在溫度和濕度等方面的要求,相對于其他建筑而言醫(yī)療建筑的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格,難度也更高。空調(diào)在整個(gè)建筑供電系統(tǒng)中耗電量高,是主要的支出內(nèi)容之一。因此,對大型醫(yī)療建筑不同空調(diào)系統(tǒng)的供配電進(jìn)行分析,對醫(yī)療建筑的冷熱源需求以及空調(diào)的運(yùn)行以及使用性質(zhì)等進(jìn)行分析,有利于供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),節(jié)約成本,降低支出。
1大型醫(yī)療建筑空調(diào)系統(tǒng)的基本要求
醫(yī)院分為各個(gè)科室,每一個(gè)科室都具有特殊性,對于空調(diào)的要求溫度和濕度也都是不同的。一般性區(qū)域夏季孔度溫度要求在25度上下,冬季則為24度上下,手術(shù)室和監(jiān)護(hù)室的溫度則常年為24度。在空氣的潔凈程度方面,一般性的區(qū)域是普通環(huán)境,也可以設(shè)置不同凈化級別。在濕度方面,一般性區(qū)域相對濕度的控制范圍在不超過30%,不高于65%,特殊區(qū)域的濕度控制范圍不超過45%,不高于55%。除上述幾點(diǎn)外,還需要提供熱源以及冷源,夏季利用空氣的冷凝除濕,冬季則對空氣進(jìn)行再加熱,維持室內(nèi)的溫度。因此,根據(jù)我國2013年關(guān)于醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于負(fù)荷的規(guī)定,對于二級和三級醫(yī)院空氣凈化機(jī)組應(yīng)該采取二級負(fù)荷,利用雙回路供電方式,所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須要對熱源以及冷源進(jìn)行充分地了解,對凈化空調(diào)的工作原理進(jìn)行了解。而這三種不同空調(diào)的冷熱源系統(tǒng)形式存在差異,以下進(jìn)行具體分析。
2不同空調(diào)系統(tǒng)的供配電分析
一,冷水機(jī)組加鍋爐。此系統(tǒng)形式簡單,冷水機(jī)組在整個(gè)醫(yī)院當(dāng)中為空調(diào)系統(tǒng)提供冷源,鍋爐則提供熱源。運(yùn)作的原理是兩者在夏季時(shí)要同時(shí)開啟,所以在負(fù)荷計(jì)算書的編制過程中,不要將兩者的組合簡單地看作是季節(jié)性負(fù)荷,避免在計(jì)算時(shí)取其大者計(jì)入變壓器負(fù)荷,這樣會影響精準(zhǔn)性。在具體的設(shè)計(jì)過程中,冷水機(jī)組可以根據(jù)機(jī)組本身的容量以及當(dāng)?shù)氐墓╇娗闆r和經(jīng)濟(jì)條件等,經(jīng)過業(yè)主與專業(yè)設(shè)計(jì)人員協(xié)商之后,確定合理的機(jī)組額定電壓,如果情況允許爭取采取10kv或者6kv的冷水機(jī)組,這樣更能夠達(dá)到節(jié)約能耗的目的。在具體的運(yùn)作過程中,如果單臺的額定輸入功率超過了1200kw,供電方式應(yīng)該選擇高壓。如
果超過900kw,不超過1200kw適宜選用高壓輸電方式。如果超過650kw,不超過900kw則可以選擇高壓輸電方式。
二,冷水機(jī)組加鍋爐加風(fēng)冷熱泵。此系統(tǒng)主要是在夏季炎熱,冬季寒冷和夏秋溫度比較適宜的地區(qū),一般在夏季溫度達(dá)到22℃以上冷水機(jī)組就會全部打開進(jìn)行冷源的供應(yīng),鍋爐開啟之后為手術(shù)室和監(jiān)護(hù)室提供熱源,風(fēng)冷熱泵則是為了夏季空氣凈化所提供的備用型設(shè)備。如果冷水機(jī)組出現(xiàn)檢修或者停止使用時(shí)則采取風(fēng)冷熱泵。春秋溫度適宜的季節(jié),醫(yī)院內(nèi)的一般區(qū)域內(nèi)是不需要使用空調(diào)系統(tǒng)的,但是特殊的凈化區(qū)域除外,此時(shí)冷水機(jī)組不開啟,風(fēng)冷熱泵則主要為手術(shù)室和監(jiān)護(hù)室提供服務(wù),鍋爐則需要開始熱源供應(yīng)。在冬季鍋爐要開啟全部熱源供應(yīng),但是部分冷水機(jī)組在溫度達(dá)到15℃以下之后無法正常使用,所以還需要利用風(fēng)冷熱泵為凈化區(qū)域提供冷源。從上述對該空調(diào)系統(tǒng)的分析可以看出,夏季時(shí)冷水機(jī)組和鍋爐是同時(shí)運(yùn)行的,所以在計(jì)算負(fù)荷時(shí)需要同時(shí)計(jì)入,但是冷水機(jī)組和風(fēng)冷熱泵不同時(shí)使用,所以在計(jì)算負(fù)荷時(shí)只需要取大電量者即可。在空調(diào)系統(tǒng)配電時(shí)好從冷水機(jī)組到風(fēng)冷熱泵,并利用同一個(gè)變壓器低壓側(cè)引出,根據(jù)不同使用特性的特點(diǎn),對整個(gè)變壓器的配置容量進(jìn)行降低。在二級和三級醫(yī)院空氣凈化機(jī)組都是二級負(fù)荷,所以風(fēng)冷熱泵提供的是冷源,采取的雙回路供電方式,可以確保供電的穩(wěn)定性,保證手術(shù)室、監(jiān)護(hù)室等醫(yī)療區(qū)域內(nèi)的空氣環(huán)境。
三,冷水機(jī)組加鍋爐加一體式風(fēng)冷熱泵。此系統(tǒng)是針對醫(yī)院中凈化區(qū)域和非凈化區(qū)域的冷熱源供應(yīng)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置的,冷水機(jī)組加鍋爐是為醫(yī)院非凈化區(qū)域提供冷熱源供應(yīng)的,一體化風(fēng)冷熱泵則是為凈化區(qū)域提供冷源除濕和熱源供應(yīng)。這樣做是為了確保凈化區(qū)域內(nèi)的熱源有保障,所以將非凈化區(qū)域內(nèi)的熱源設(shè)計(jì)到了另一個(gè)支路上。如果一體化風(fēng)冷熱泵需要檢修,冷水機(jī)組和鍋爐就會作為備用機(jī)組為凈化區(qū)域提供冷源和熱源,在具體的運(yùn)行過程中由于兩者是獨(dú)立運(yùn)行的,所以負(fù)荷需要同時(shí)計(jì)入。一體化風(fēng)冷熱泵采取雙回路供電方式,可以給空調(diào)系統(tǒng)提供很好的供電效果。
3安科瑞醫(yī)院EMS能效管理系統(tǒng)
3.1平臺拓?fù)鋱D

3.2醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案
電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、斷路器以及其它重要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量、記錄、報(bào)警等功能,并與保護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)方控制及其他設(shè)備通信,實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)運(yùn)行狀況和可能存在的隱患,快速排除故障,提高醫(yī)院供電可靠性。
電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所,對高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對0.4kV出線配置多功能計(jì)量儀表,用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時(shí)對醫(yī)院重要設(shè)備如柴油發(fā)電機(jī)、無功補(bǔ)償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

電力監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場合 |
名稱 |
系列型號 |
圖片 |
功能 |
系統(tǒng)后臺 |
電力監(jiān)控軟件 |
Acrel-2000/Z |
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數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)字通信、遠(yuǎn)程操作與程序拉制、權(quán)限管理、車件記錄與告營、故障分析、各類報(bào)表 |
通訊層 |
智能網(wǎng)關(guān) |
Anet系列 |
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8個(gè)RS485串口2kV隔離,2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電源:220VAC/DC。 |
35KV、10KV |
微機(jī)保護(hù)裝置 |
AM6-x |
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相間電流速斷保護(hù),相間限時(shí)電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過流保護(hù),反時(shí)限相間過流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過流保護(hù),過負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。 |
35KV10KV進(jìn)線側(cè) |
電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置 |
APView500 |
![]() |
相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護(hù)網(wǎng)口)+1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。 |
35KV/10KV測量 |
多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表 |
APM-520 |
![]() |
具有三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ)、電能統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì) |
35KV10KV帶電顯示裝置 |
智能操控裝置 |
ASD500 |
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5寸大液晶彩屏動態(tài)顯示一次模擬圖及彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、3路溫溫度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲能旋鈕預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時(shí)、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出; |
35KV10KV弧光保護(hù) |
弧光保護(hù)裝置 |
ARB5-x |
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主控單元,可接20路弧光信號或4個(gè)擴(kuò)展單元,配置弧光保護(hù)(8組)、失靈保護(hù)(4組)、TA斷線監(jiān)測(4組)、11個(gè)跳閘出口; |
35KV10KV配電柜 |
無線測溫 |
ATE400(PT柜選用ATE200) |
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監(jiān)測母線、線纜接頭、斷路器觸臂、觸頭溫度,可通過無線傳輸至ASD320就地顯示,也可以上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。電源分為內(nèi)置電池式和感應(yīng)取電式,固定方式有螺栓固定,表帶式捆綁,測溫范圍-50℃-125℃,精度±1℃ |
0.4KV進(jìn)線 |
多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表 |
APM-520(96外型) |
![]() |
具有三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ)、電能統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì) |
電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置 |
APView500 |
![]() |
相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護(hù)網(wǎng)口)+1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。 |
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測溫監(jiān)控裝置 |
ARTM-Pn-E |
![]() |
無線測溫采集可接入60個(gè)無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊; |
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無線測溫傳感器 |
ATE400 |
![]() |
監(jiān)測母線、線纜接頭、斷路器觸臂、觸頭溫度,可通過無線傳輸至ASD320就地顯示,也可以上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。電源分為內(nèi)置電池式和感應(yīng)取電式,固定方式有螺栓固定,表帶式捆綁,測溫范圍-50℃-125℃,精度±1℃ |
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0.4KV濾波柜 |
有源諧波治理系統(tǒng) |
AnSin-xxx |
![]() |
有源電力濾波器井聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償, |
0.4KV補(bǔ)償柜 |
有源無功補(bǔ)償系統(tǒng) |
AnCos-xxx |
![]() |
低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開關(guān)、控制器等組成。 |
0.4KV饋線 |
多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表 |
APM-510(72外型) |
![]() |
具有三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ)、電能統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì) |
電氣火災(zāi)監(jiān)測模塊 |
ARCM200系列 |
![]() |
三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中),視在電能、四象限電能計(jì)量,單回路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時(shí)鐘,點(diǎn)陣式LCD顯示,2路獨(dú)立RS485/Modbus通訊 |
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測溫監(jiān)控裝置 |
ARTM-Pn-E |
![]() |
無線測溫采集可接入60個(gè)無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊; |
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無線測溫傳感器 |
ATE400 |
![]() |
合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5安培,測溫范圍-50-125C,測量精度±1℃;無線傳輸距離空曠150米; |
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低壓回路 |
電流互感器 |
AKH-0.66系列 |
![]() |
測量型互感器,采集交流電流信號 |
4結(jié)語
總之,大型醫(yī)療建筑作為應(yīng)對公共衛(wèi)生事件的重要場所,確定醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療物資的完整性,可以在很大程度上滿足醫(yī)療需求服務(wù),也能夠快速地獲取周圍醫(yī)療機(jī)構(gòu)的支持。由于醫(yī)院建筑具有很大的特殊性,設(shè)計(jì)與施工中相對復(fù)雜,對于技術(shù)要求也比較高,而空調(diào)系統(tǒng)作為其中為繁雜且耗電量大的電氣設(shè)備,電氣設(shè)計(jì)以及施工要求相對更高,需要設(shè)計(jì)人員不斷地鉆研和學(xué)習(xí)。此外,由于醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)的特殊性,空調(diào)設(shè)計(jì)上需要滿足不同區(qū)域的要求,不同空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,所產(chǎn)生的供配電也有所不同,這就需要設(shè)計(jì)人員針對不同空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn),原理等進(jìn)行充分分析,在確保用電穩(wěn)定與安全的基礎(chǔ)上,科學(xué)地規(guī)劃線路,精準(zhǔn)地計(jì)算用電指標(biāo),以保證整個(gè)醫(yī)院供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定。
審核編輯 黃宇
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配電
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