醫(yī)院配電房的改造方案

石苗

摘要

節(jié)能降耗是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，為提高醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)能力和管理能力，有必要對(duì)院區(qū)的配電房進(jìn)行優(yōu)化和改造。筆者基于自身的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)某醫(yī)院配電房技術(shù)改造方案進(jìn)行了研究和分析，希望能夠起到拋磚引玉的作用。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院 配電房 技術(shù)改造 節(jié)能

1研究背景簡(jiǎn)述

定位為綜合性醫(yī)療機(jī)構(gòu)的A醫(yī)院，集醫(yī)療、教學(xué)、科研等功能任務(wù)于一體，為更好地服務(wù)于廣大患者和醫(yī)療工作者，特對(duì)A醫(yī)院配電房進(jìn)行綜合性改造，A醫(yī)院當(dāng)前總建筑面積和總空調(diào)面積分別達(dá)到了21312m2和10928.3m2，本建筑全年365天均處于運(yùn)行狀態(tài)，詳細(xì)的運(yùn)行狀況如下：每天24小時(shí)，每周7天。

2配電房現(xiàn)狀

由于院區(qū)有著眾多的用電線路和用電設(shè)備，為更好地進(jìn)行用電管理，院區(qū)專門(mén)設(shè)置了配電房，位置設(shè)置在病房樓的1層，配置了配電值班室、低壓配電室、高壓配電室、油浸變壓器室等，達(dá)到235m2的總建筑面積。醫(yī)院大樓經(jīng)10KV高壓二路電源負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，敷設(shè)方式為穿管埋地方式，通過(guò)室外進(jìn)入到配電房之內(nèi)。1主1備為高壓主結(jié)線方式，選擇XGN2-12型為高壓開(kāi)關(guān)柜。配置了4臺(tái)變壓器，其接線方式為YN0以及Y。同時(shí)為了避免市電停電對(duì)醫(yī)院正常工作的影響，專門(mén)配置了1組柴油發(fā)電機(jī)，容量為800KW。對(duì)于變壓器低壓側(cè)來(lái)說(shuō)，采用的是單母線分段結(jié)線方式，在這之間設(shè)置了聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，在日常工作情況下，每?jī)膳_(tái)變壓器分列運(yùn)行，并將無(wú)功自動(dòng)變壓器設(shè)置在變壓器的低壓側(cè)。含補(bǔ)償柜在內(nèi)，共計(jì)設(shè)置了14面BSL型低壓開(kāi)關(guān)柜。

通過(guò)實(shí)際巡視和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，改造前的配電房表現(xiàn)出的主要能耗問(wèn)題包括：首先，計(jì)量管理工作有待優(yōu)化。相關(guān)配電回路均配置了電壓表和電流表，未配置專門(mén)的電壓管理系統(tǒng)以及電能計(jì)量裝置。而在低壓側(cè)，除變壓器進(jìn)線柜之外都配置了電度表。

3用電耗能分析

A醫(yī)院院區(qū)每個(gè)月度的能耗主要如下：在季節(jié)過(guò)渡期的每年4月、5月、11月，院區(qū)辦公生產(chǎn)用電相對(duì)較低，運(yùn)行狀態(tài)下，變壓器的實(shí)際負(fù)荷率達(dá)到45%。除以上月份之外的其他月份，院區(qū)辦公生產(chǎn)用電處于高峰期，在運(yùn)行狀態(tài)下，變壓器的實(shí)際負(fù)荷率達(dá)到80%的水平。

4節(jié)能措施

為提高用電的效率和水平，選配了2臺(tái)SCB11型低損耗電力變壓器（容量為1250KVA），不再采用過(guò)去所使用的4臺(tái)SL1型自冷鋁線變壓器（容量為630KVA），在更換變壓器之后，變壓器的接線方式為D、ynll，有效的優(yōu)化和改善了過(guò)去變壓器容量三相不平衡的狀態(tài)，對(duì)三次諧波電流進(jìn)行了有效的抑制。

在醫(yī)院建成之初所配置的高壓開(kāi)關(guān)柜服役年齡己超過(guò)25年，大大超過(guò)了廠家所規(guī)定的20年的使用年限。為此，在本次改造工作中，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化和改造，選配了PIX12KV中置式開(kāi)關(guān)變壓柜，該變壓柜有著諸多的優(yōu)勢(shì)，主要在于：在當(dāng)前醫(yī)院配電房面積相對(duì)有限的情況下，可較為方便的進(jìn)行安裝和調(diào)試；能夠靠墻進(jìn)行安裝；模塊化設(shè)計(jì)；柜深較小結(jié)構(gòu)較為緊湊；對(duì)變壓器出線柜數(shù)量進(jìn)行了調(diào)整，減少到7面；高供高計(jì)為供電局計(jì)量方式，高壓結(jié)線仍然采取一主一備的方式，仍然是采取了兩路10KV高壓供電。

通過(guò)改造工作，順勢(shì)將低壓柜的型號(hào)和數(shù)量進(jìn)行了調(diào)整，選擇和配置了BLOCKSET型抽屜式低壓變壓柜，該型低壓變壓柜有著明顯的優(yōu)勢(shì)，主要在于出線回路較多，在當(dāng)前醫(yī)院配電房面積相對(duì)有限的情況下，可較為方便的進(jìn)行安裝和調(diào)試。在大幅提升回路數(shù)的同時(shí)，明顯降低了所需變壓柜的數(shù)量。同時(shí)在低壓側(cè)設(shè)置了無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，并將自動(dòng)投切裝置進(jìn)行了應(yīng)用，使功率因素始終維持在0.9的水平。

5變壓器損耗分析

5.1技術(shù)參數(shù)規(guī)格

改造前，院區(qū)配電房變壓器所采用的變壓器型號(hào)為SL1型（額定電流10KV、額定電壓630KVA），其主要技術(shù)參數(shù)：阻抗電壓Uk、空載電流I0、額定負(fù)載損耗PK、空載損耗P0分別為4.5%、6%、9600W、2360W。根據(jù)院區(qū)的實(shí)際情況和需要，進(jìn)行了配電房的技術(shù)改造工作，改造后，院區(qū)配電房變壓器所采用的變壓器型號(hào)為SCB11型（額定電流10KV、額定電壓1250KVA），其主要技術(shù)參數(shù)：阻抗電壓Uk、空載電流I0、額定負(fù)載損耗PK、空載損耗P。分別為6%、1%、9690W、880W。

5.2改造完成后變壓器的節(jié)能分析

下式為變壓器有功損耗的具體計(jì)算公式：

其中，P表示的是變壓器負(fù)載率，谷期和峰期分別取值為0.45和0.8。

而變壓器的無(wú)功損耗的具體計(jì)算公式主要如下：

通過(guò)上式能夠計(jì)算和分析出改造后變壓器的節(jié)能指標(biāo)：在4月、5月、11月的谷期，無(wú)功損耗和有功損耗分別為118.8Kvar以及9.5KW；在進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)之后，基于全年每天變壓器都運(yùn)行的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行變壓器的分析，那么有功功率和無(wú)功功率分別節(jié)省的電量如表1。

6改造后醫(yī)院配電房經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）工作效率的大幅提升：因?yàn)樵黾恿藲怏w放電燈、計(jì)算機(jī)設(shè)備、變頻設(shè)備等相關(guān)的電子設(shè)備，導(dǎo)致諧波電流對(duì)正常用電造成了極大的影響。為此，所選擇的變壓器采用了D，ynll接線方式，對(duì)三次諧波電流進(jìn)行了有效的抑制，大幅提升了工作效率和電網(wǎng)質(zhì)量水平。

（2）對(duì)有限的建筑面積進(jìn)行最大化的利用：因?yàn)檎{(diào)整和優(yōu)化了高低壓柜和變壓器柜的臺(tái)數(shù)，導(dǎo)致節(jié)省下來(lái)的建筑用房可以用作它用，提升了醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)能力和水平。

（3）實(shí)現(xiàn)了電費(fèi)的節(jié)約：通過(guò)前文公式計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行改造后所節(jié)約的電能，按照每度0.65元進(jìn)行計(jì)算，每年可以節(jié)約大概12萬(wàn)元左右。

7結(jié)束語(yǔ)

在改造工作中，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)了較高的可靠性、技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)合理性，大幅提高了醫(yī)院的管理能力和運(yùn)營(yíng)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50053-2013.20kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（附條文說(shuō)明）[S].2013.

[2]GB50052-2009.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2009.

[3]GB50189-2005.公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].2005.endprint