1、醫院場所UPS設置
(1)設置及選型
醫院的UPS可集中設置,可分區域集中設置,還可以在醫療設備末端分散設置。這三種設計方式有利有弊,具體表現為若是醫院場所項目功能比較復雜,所需要的UPS供電設備數量比較多,距離較遠,且分散的情況下若是選擇集中設置的方式,雖然可以減少機房設計占地面積,但是會由于UPS供電出現距離比較長,遠超過低壓電纜供電半徑的要求,使得線損率增大,相應的壓降數值也會增大,這種出現集中,但是不利于日常對線路的維護,若是手術室采用末端分散的設置方式,雖然每間手術室機房面積減小,縮短了原有的供電距離,但是因機房數量增多,zui終總面積其實較大大,小面積機房的結構荷載、通風條件以及環境溫度等均需要滿足規范要求,UPS設備外的投入成本資金金額較大,相應的后期維護成本也會增加。
UPS分區集中設置時,與完全集中設置相比,所需機房增多,機房總面積會有所增加,但各區域所需面積相對較小,設置的位置比較靈活,土建條件容易滿足,出線少且距離近,可以深入負荷中心。故該項目UPS機房采用的是分區集中設置。
對于醫院項目單層面積比較小,醫療場所設備布置較為集中的雖然可以采用配電型式及供電距離等都可以滿足規范要求,但分區集中設置與末端分散設置的機房多,機房總面積大,初始投資高,運維管理難度大。集中設置UPS可以減少安裝面積,在與土建配合的前期,要求UPS裝置室設在電井旁,可以縮短出線距離,方便UPS各出線回路的施工及安裝,且集中設置時過載能力高,維護方便。故項目UPS機房采用集中設置。
(2)UPS的設計應根據其電源輸入要求和動態輸出特性確定
UPS的額定容量數值是指UPS的zui大輸出功率,其容量考慮需要參考總功率,若是選擇容量偏小,會加速對UPS裝置的損害,反之若是太大會造成額外的浪費,影響到投資成本,為此在選擇的時候考慮到負載的實際功率。常見的蓄電池容量計算方式有三種,但通常因為UPS所帶負載多為固定,采用恒功率方式會使得計算更為精zhun,其主要只是將電池從開始放電到端電壓下降至與臨界放電電壓結束,端電壓與放電電流數值乘積為常數數值。
以醫院的血透室為例,當前大中型血透室中心所配備的血液透析機器無定法滿足透析患者的需求,通常采用1天兩撥病人,假定透析設備透析兩例患者,1人序號耗時4小時,在未計算上級準備、預沖以及消毒等,正常1天透析裝置工作時間超過10小時,在這期間需要護士緊盯透析機,避免出現異常影響到患者。透析室透析機zui大功率在8千瓦,水處理設備的zui大功率約為20千瓦,其他輔助型設備zui大功率表控制在1千瓦,因而需要合理的對血透室進行供電系統的設計。
因醫院自身的特殊性,電網供給采用到雙路供電方式,當其中1路因故障或者是其他原因停止后,可自動進行切換,血透室所用血透機采用到蓄電池進行供給,但是供給時間相對較短,為此在蓄電組容量選擇時要考慮負荷,尤其是醫院特級負荷和1級負荷若是長期處于停電狀態,病人會出現死亡的可能,為此需要通過內燃機和蓄電池組對其進行持續供電,內燃機發電功率需要滿足1級負荷級以上的的供電需求;蓄電池組則是要滿足二級負荷在短時間內的供電。目前醫院在UPS電源系統構成中可以分為整流模塊、儲能模塊和變換模塊等,在市電運行條件下可以直接為直流回路提供必要的電壓,后通過逆變器輸出,若是當突然停電后,蓄電池組可以迅速為其進行供電。
在本文中發現逆變器作為1項重要的數據指標,用于表示輸出電壓諧波含量,受到負載尤其是非線性負載的影響,會導致電網輸出的波形發生畸變,為此需要盡可能的抑制在非線性負載逆變器下波形失真問題進行改進,雖然目前對于該問題的解決提出了多種方法,但是其效果并不是很好,甚至有些測量較多的變量數據,增加了設計難度。故而在本文中對原有控制器內膜進行改進。
在原有的基礎上增加了1個低通濾波器Q(Z),該濾波器可增強控制的穩定性和可靠性。其改進后實則成為內膜控制,改進型重復控制使用到逆變電源輸出電壓控制,其本質思想是在系統運行期間,在每個周期相同時間節點會出現相同的外部干擾,以此為基礎,對誤差信號進行處理和矯正,以此來消除不同周期波形突變。
2、UPS設置方式及比較
醫院的UPS可集中設置,可分區域集中設置,還可以在醫療設備末端分散設置。對于大型三甲綜合性醫院,功能多且復雜,需UPS供電的設備分散,故建議按照分區集中的原則設置;對于小型醫院,若需UPS供電的醫療設備集中,可在較集中的區域集中設置UPS機房,從而節約造價;對于功能單1且改造的項目,若所需UPS供電設備少,土建安裝條件難以滿足集中或分區集中設置的要求,可考慮采用末端分散設置的方式。為方便管理,不論采用何種方式,均建議采用UPS集中遠程監控系統,避免由科室非人員維護UPS。