Исследование воздействия нарушений качества электроэнергии на функционирование специализированного электротехнического оборудования в медицинском учреждении

Р. Н. Хайруллин; С. Ю. Шигаев; Л. Н. Мухамедьяров; А. Р. Денисова; О. Д. Семенова

doi:10.34831/EP.2024.63.60.006

Исследование воздействия нарушений качества электроэнергии на функционирование специализированного электротехнического оборудования в медицинском учреждении

Р. Н. Хайруллин, С. Ю. Шигаев, Л. Н. Мухамедьяров, А. Р. Денисова, О. Д. Семенова

Аннотация

Вопросы контроля качества электроэнергии (КЭ) приобретают все большее значение с внедрением цифровых технологий в энергетические системы и интеллектуализацией энергетических сетей. В последние годы ей уделяется значительное внимание из-за стремительного технологического развития электрооборудования и необходимости новых подходов к решению задач электромагнитной совместимости. Рассмотрены основные аспекты, связанные с влиянием нарушений КЭ на работу электрооборудования, в том числе и специализированного для медицинских учреждений, так как это приводит к снижению точности отображения результатов диагностики. Объект исследования — ГАУЗ «Межрегиональный клинико-диагностический центр» г. Казани (МКДЦ). Выявлено отклонение суммарного коэффициента гармонической составляющей токов THD_i до 48 %. Установка активного фильтра высших гармоник (АФГ) обеспечила снижение уровня высших гармонических составляющих, коррекцию коэффициента мощности, уменьшение потерь мощности, уменьшение фликера. Это позволило снизить THD_i до 2,5 %, что входит в существующие международные стандарты.

Ключевые слова

высшие гармоники, показатели качества электроэнергии, фильтрокомпенсирующие устройства, нелинейная нагрузка, медицинское электрооборудование

Полный текст:

PDF

Литература

ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. https://docs.cntd.ru/document/1200104301 (дата обращения 27.11.23).

Чэпмэн, Д. Цена низкого качества электроэнергии / Д. Чэпмэн // Энергосбережение. — 2004. — № 1. — С. 66 – 69.

Карташев, И. И. Управление качеством электроэнергии / И. И. Карташев, В. Н. Тульский, Р. Г. Шамонов, Ю. В. Шаров, А. Ю. Воробьев. — М.: Издательский дом МЭИ, 2017. — 347 с.

Жежеленко, И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И. В. Жежеленко. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 160 с.

Моргунов, Д. Н. Влияние нагрузки с импульсными источниками питания на несинусоидальность в сетях электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей / Д. Н. Моргунов, Е. В. Добрынин // Вестник транспорта Поволжья. — 2021. — № 5. — С. 13 – 18.

Карагодин, В. В. Оценка влияния потребителей на уровень электромагнитной совместимости в точке подключения к системе электроснабжения специальных комплексов / В. В. Карагодин, Д. В. Рыбаков, С. В. Смирнов // Труды Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. — 2022. — № 681. — С. 97 – 103.

Denisova, A. Study of the Performance of Electrical Equipment of Electric Power Complexes and Systems Under the Influence of Higher Harmonics of Voltage and Current / A. Denisova and O. Semenova // 2023 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). — Magnitogorsk, Russian Federation, 2023. — pp. 753 – 757. — DOI: 10.1109/UralCon59258. 2023.10291100.

Денисова, А. Р. Об актуальности изучения влияния светодиодных источников на качество электроэнергии / А. Р. Денисова, О. В. Исаева // Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве : Материалы VI Национальной научно-практической конференции. В двух томах, Казань, 10 – 11 декабря 2020 года. Том 1. — Казань: Казанский государственный энергетический университет, 2020. — С. 286 – 288. — EDN MGLLSB.

Артюхов, И. И. Качество электроэнергии в системах электроснабжения котельных и центральных тепловых пунктов при оснащении насосов частотно-регулируемым электроприводом / И. И. Артюхов, С. В. Молот // Градостроительство и архитектура. — 2017. — Т. 7, № 1(26). — С. 138 – 144. — DOI: 10.17673/ Vestnik.2017.01.23.

Портнягин, Н. Н. Моделирование влияния величины нелинейной нагрузки на качество электроэнергии промышленных электротехнических систем / Н. Н. Портнягин, М. С. Ершов, П. Ю. Барбасов, М. Ю. Чернев // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. — 2017. — Т. 60, № 1. — С. 61 – 66. — DOI: 10.17213/0136-3360-2017-1-61-66.

Vostrikov, M. V. Assessment of the impact of electric energy quality indicators on train traction on the example of the Chita - Sokhondo section / M. V. Vostrikov, L. A. Muraveyko, E. A. Morozov // Education – science – production: Materials of the V All-Russian Scientific and Practical Conference (with international participation), Chita, October 07, 2021. — Chita: Zabaikalsky Institute of Railway Transport — branch of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Irkutsk University of Railways», 2021. — pp. 81 – 87.

Костин, В. Н. Влияние высших гармоник на качество напряжения и на работу конденсаторных батарей в системах электроснабжения с нелинейной нагрузкой / В. Н. Костин, А. В. Кривенко, В. А. Сериков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2020. — № 5. — С. 431 – 441.

Николаев, А. А. Разработка усовершенствованного алгоритма ШИМ активного выпрямителя с адаптацией к резонансным явлениям во внутризаводской сети / А. А. Николаев, М. В. Буланов, М. Ю. Афанасьев, А. С. Денисевич // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. — 2018. — № 6. — С. 47 – 56. — DOI: 10.17588/2072-2672.2018.6.047-056.

Маклаков, А. С. Энергосберегающий электропривод на базе двухзвенного преобразователя частоты с активным выпрямителем и автономным инвертором напряжения / А. С. Маклаков, В. Р. Гасияров, А. В. Белый // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. — 2014. — Т. 1, № 1. — С. 23 – 30.

Белашов, В. Ю. Моделирование напряжений и токов, возбуждаемых внешним ЭМ полем в кабельной линии / В. Ю. Белашов, А. Р. Денисова // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. — 2004. — № 9 – 10. — С. 47 – 57.

IEEE Std. 519–2014. IEEE Recommended practice and requirements for harmonic control in electric power systems. Approved 2014-03-27. IEEE, 2014. 29 p.

Shvedov, G. V. Analysis and Evaluation of Potential of Renewable Energy Resources of Republic of Tajikistan / G. V. Shvedov, S. R. Chorshanbiev, A. G. Vaskov // Proceedings — 2018 International Ural Conference on Green Energy, UralCon 2018, Chelyabinsk, 04 – 06 october 2018. – Chelyabinsk, 2018. — рр. 26 – 33. — DOI: 10.1109/ URALCON.2018.8544280.

Chorshanbiev S. R. Analysis of the influence of the operation of network-driven inverters of solar power plants on the operation mode of 0.4 kV electrical network in terms of electromagnetic compatibility / S. R. Chorshanbiev, G. V. Shvedov, K. B. Nazirov, Z. S. Ganiev // 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, EIConRus 2019. — pp. 946 – 950.

Хайруллин, Р. Н. Казанский нейрохирургический центр высоких медицинских технологий / Р. Н. Хайруллин, В. И. Данилов, А. Г. Алексеев и др. // Неврологический вестник. Журнал им. В. М. Бехтерева. — 2009. — Т. XLI. — № 3. — С. 5 – 13.

Хайруллин, Р. Н. МКДЦ — 10 лет инноваций / Р. Н. Хайруллин // Вестник МКДЦ. — 2009. — № 3. — С. 4 – 6.

Янченко, С. А. Программный инструмент анализа случайных уровней показателей качества электроэнергии бытовых электросетей / С. А. Янченко, Е. Н. Рыжкова, С. А. Цырук // Промышленная энергетика. — 2023. — № 5. — С. 46 – 54.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.63.60.006