医院电力系统用不间断电源的建议方案论文
摘要：不间断电源作为一种能够保证不间断供电的系统设备，近年来在医院、银行、学校、机关、电力通信等各个行业的电力系统中都有着非常广泛的应用，并在保证供电的稳定性、可靠性、安全性上发挥出了重要作用，而对于电力系统，采用不间断电源方案的设计也开始得到了更多的重视。本文对不间断电源进行了简单介绍，同时以医疗行业为例，结合实例对医院电力系统所用的不间断电源方案进行了分析。
关键词：电力系统；不间断电源；医院；分析
虽然不间断电源系统在应用上已经十分广泛，但目前我国对于不间断电源系统的应用却尚未拥有统一、权威的配置方案，这给不间断电源的应用推广以及配到方案的选择都带来了很大的困难，更影响了不间断电源的实际应用效果，而医院作为不间断电源的重要应用领域，在医疗设备与计算机供电上自然也受到了一定的影响，因此医院电力系统与不间断电源方案的研究非常具有现实意义。
1概述
不间断电源又称UPS，是一种将蓄电池与主机相连接，并通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电，从而实现不间断供电的系统设备，当市电输入正常时，不间断电源会承担交流市电稳压器的功能，将市电稳压后供应给负载使用，并向系统内部的蓄电池内持续充电，直至蓄电池充满；而当市电出现中断时，不间断电源则会立即将蓄电池内存储的电能通过逆变转换的方法转换为交流电，进而继续向荷载供电，使负载维持正常工作并保护负载的软、硬件不受损坏，从而达到不间断供电的效果。从内部结构上来看，不间断电源一般会由整流器、逆变器、交流静态开关、蓄电池组等几部分构成，其中整流器负责将市电转换为直流电，从而为蓄电池充电，逆变器负责向荷载输出高质量的交流净化电源，使市电免受电压变化、频率变化以及谐波干扰的影响。而在出现市电中断的情况后，那么UPS就会直接触发静态开关，并将电源切换为蓄电池组，并经由逆变器继续进行供电。
2医院电力系统用不间断电源的建议方案
2.1供电模式的`确定
从目前来看，不间断电源的供电模式可分为后备式、在线式、三端式以及Delta变换性等很多种，不同供电模式的运行原理不同，在成本、结构、运行稳定性等很多方面也截然不同，在实际使用中会拥有不同的效果。因此在电力系统用不间断电源的方案设计中，必须要对各种供电模式进行衡量，而医院电力系统对不间断电源的应用，对于供电模式选择的也非常关键。在不间断电源的各种供电模式中，后备式不间断电源是在电力系统正常供电的情况下对电流进程进行处理，从而根据电流的变化来产生交流电，具有使用简单方便、输送能力强、电流能力与动作时间能够有效切换等多种特点。但在电压过高或过低的情况下，变电器的正常运行会受到影响，需要对变电器进行相应的处理或是对电压进行控制。在线式不间断电源在运行时，主要是通过对电力系统运行状况的变化来进行判断，从而实现不间断的供电，在这种供电模式下，负载所用的交流电压不会对电网电压进行考虑，因而逆变电路始终处于工作状态，具体还可分为在线互动式与双变换互动式等几种，其中以双变换在线式最为常见，主要是指UPS正常工作时，电能经过了AC/DC、DC/AC两次变换后再供给负载。三端式不间断电源为双磁分路结构，每个初级绕组和次级绕组都有一个磁分路，并接电容可与每一个磁路组成LC谐振回路，当达到谐振点时，构成饱和电感，使次级工作于饱和区，若初级输入电压变化时，次级输出电压恒定不变，实现了稳压的目的。而Delta变换性不间断电源则是串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术的结合，具有4条负载供电通道，这种供电模式的不间断电源能够通过Delta变换器对电流进行控制，进而了解电压情况，最终做出科学合理的判断。各种供电模式的优势与劣势都比较明显，但由于医院的很多仪器设备都必须要长时间运行，一旦供电中断，所造成的后果往往非常严重，因而医院电力系统对于不间断电源的可靠性与稳定性的要求非常高。同时，医院一般会为不间断电源设置专门的管理维护人员，因而对于不简单电源的维护管理并没有太多的要求。综合以上条件分析，医院电力系统最好应选择在线式供电模式的不间断电源，以满足医院电力系统在供电可靠性、稳定性上的要求，而这种供电模式在设备安装工程量、资金投入、蓄电池使用寿命、维护安全性等方面的弊端则属于可接受条件，并不会对医院电力系统造成太大的影响。
2.2不间断电源设备的选择
在医院电力系统对不间断电源的使用中，首先应对医院内所有需要使用的不间断电源的负载设备进行明确，并将这些负载设备的总功率准确地计算出来，之后再根据总功率对不间断电源的具体型号与品牌进行具体选择，当然，在选择过程中也要保证UPS设备能够符合供电模式的要求，尽量选择选择在线式不间断电源。同时，也要对不间断电源功能的积极性进行全面考虑，保证其具有智能监控、网络连接等先进功能，以便于实现对不间断电源设备的远程控制与智能化管理，提高医院电力系统的管理效率与安全性，同时降低管理成本与工作量。在负载设备的总功率计算中，应注意将显示器、终端、外挂硬盘等设备列入到负载设备之中，以免影响总功率计算的准确性。同时，负载设备的电压及电流数据可在背板上找到，而将两者相乘，即可得到VA值，有些设备会使用瓦特表明其电能需求，面对这种情况，可将瓦数乘以1.4，来得到大致的VA值，而对于整体设备的功率，则应以其额定数为基准。此外，在将所有设备的VA值汇总后，还要在总VA值的基础上，增加30%左右的功率作为扩充容量，为不间断电源设备日后的升级留出空间。
2.3后备延时时间的配置
在不简单电源系统与设备不同的情况下，UPS型号与配置也是不同的，例如标准性UPS本身机内一般会自带电池，在停电可继续进行几分钟至几十分钟的供电，但却无法支持长时间的供电；而长效型UPS则会配置外置电池组，能够满足用户长时间停电时继续供电的需要，后备时间可以进行自定义设置，从数十分钟到几十个小时均可。但需要注意的是，由于长效型UPS的备用时间会受到电池成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制，因而处于电力环境较差、停电较为频繁地区的医院，应采用UPS与发电机配合供电的方式。具体来说，就是在出现停电时，先由电池向UPS进行供电，而一旦停电的持续时间较长，则会启动备用发电机代替电池对UPS继续供电，当市电恢复时再切换到市电供电。电池的供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素的影响，因此根据延时能力，确定所需电池的容量大小，并用安时AH值来表示，以给定电流安培数时放电的时间小时数来计算。
3不间断电源方案在医院电力系统中的实际应用
以某医院电力系统对不间断电源的应用为例，该医院手术室、急诊科、中央重症监护室等多个重要科室均采用了UPS为医疗设备提供不间断供电，此外如收费处、住院处、财务科等部门所使用的计算机也全部由UPS作为供电电源。该不间断电源系统在配置上选用了RDNU33120型UPS电源，额定容量为120KVA/96KW，额定电压为380V三相四线+地线，同时通过RS232接口配合UPS智能监控软件电脑进行通信，以及外接SNMP适配器实现远程智能管理与监控。由于该UPS电源默认不含电池，因而医院还选配了WPL230-12N蓄电池组作为电池，在实际应用UPS电源系统方案之前，已经过多次长时间的停电考验，证明该不简单电源方案在医院电力系统中的应用具有着充分的合理性，在投入运行以来，基本未出现设备故障，UPS系统运行稳定可靠，但在打开UPS电源后，曾出现过交流保险丝熔断、UPS转向逆变器供电工作状态的情况，且经测试后，未发现有短路点。在打开UPS的瞬间测量IC8(SG3524)的输出端14脚，发现有调制脉冲输出，最终确定市电供电与逆变器同时使用1个电源变压器，将使主回路中的电流过大，进而导致保险丝熔断，在明确问题的原因后，采取了相应的维修措施，维修完成后，未再次发生故障或出现其他故障。
4结语
总之，在当前不间断电源应用的技术标准、技术规程尚未得到完善的情况下，医院电力系统对于不间断电源的应用，必须要全面考虑各方面的情况，明确可能出现的问题并拟定相应的应对措施，从而保证不间断电源方案的合理性。
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