医院供电系统设计方案图解
国家GB50052—2009《供配电系统设计规范》第 2.0.2 条明确规定：“一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。”由于二、三级甲等医院建筑内有大量的一级负荷，因此应采用两路电源供电。
负荷分析
随着医院规模的不断扩大，电气负荷也越来越大，显然采用 220/380V 低压市电供电，容量是不能满足要求的；因此需采用两路 10kV 高压市电供电。有些两路10kV 电源容量还不能满足要求的或停电会造成重大政治影响的超大型医院、重要医疗中心可采用三路10kV 高压供电。
医院内绝大部分电气负荷为 220/380V 电压等级的，因此需由 10/0. 4kV 变压器供电。当有特大型的空调冷水机组时，应采用 10kV 电压直接供电。
10kV高压系统主接线
医院建筑配变电所高压侧宜采用单母线或单母线分段的接线方式。根据工程实践，常用接线方式有下列五种：
方案一
两路电源同时供电，单母线分段，不设联络，如图1 所示。此种接线方式最为简单，当一路电源长时间失去时，50% 负荷失去电源，只能靠两台变压器低压侧互为备用投入，这要求变压器负荷率不能太高，否则会影响医院的正常运行。
图1 方案一
方案二
两路电源一路供电，一路备用，母线不分段，如图 2 所示。此种接线方式可靠性稍差，当电源正常切换时、当工作电源事故失去时，100% 负荷短暂失去电源；停电面是 100%。
图2 方案二
方案三
两路电源同时供电，单母线分段，互为备用，如图3 所示。此种接线方式可靠性较高，当一路电源失去时，只有 50% 负荷短暂失去电源；停电面是 50%。
图3 方案三
方案四
三路电源两路同时供电一路备用，母线分段，如图 4 所示。此种接线方式可靠性高，每路工作电源只供50% 负荷，备用电源为明备用；备用电源的容量如按电源N-1 选择时为负荷的 50%，如按电源 N-2 选择时为负荷的 100%。工程实践中供电部门往往按电源 N-1 提供。
图4 方案四
方案五
三路电源同时供电，母线分段，互为备用，如图 5 所示。此种接线方式可靠性最高，每路工作电源只供33.3% 负荷，由于电源为互为备用；因此每路电源的容量如按电源 N-1 选择时为负荷的67%，如按电源 N-2 选择时为负荷的 100%。工程实践中供电部门往往按电源 N-1 提供。此接线不足是三电源之间的闭锁线路太复杂，要求运行人员有较高的技术水平。
图 5 方案五
综上分析，工程设计时应优先采用方案三接线，并与当地的供电部门充分沟通，以满足医院的用电需求。从母线给变压器、电机的供电线路宜采用放射式接线。当供电部门确定采用高压侧计量时，应装设计量专用的电压、电流互感器。当有高压电动机负荷时，应设无功功率补偿装置。当变压器与 10kV 配电所不在同一配变电所时，变压器的高压进线处应设有隔离开关。
220/380V 低压系统主接线
当给医院一、二级负荷供电时，低压系统主接线应采用变压器两两互为备用的接线方式，即两台变压器低压母线间设有联络开关，当一路电源失去时，母联开关自动或手动投入，由另一台变压器供电。
当低压母联断路器采用自动投入方式时，应满足下列控制功能：
第一，应设有自投自复、自投不自复、自投手复三种功能的选择。
第二，低压母联断路器自动投入时应设有一定的延时，当 10kV 侧母联断路器也采用自动投入方式时，应高压优先，两者动作时限应有配合。当变压器低压侧总开关因过负荷或短路而分闸时，不允许母联断路器关合。
第三，低压侧主进断路器与母联断路器应设有电气联锁。
第四，在 220/380V 1 段母线的末端宜设一应急母线段给重要一级负荷供电，此应急段与正常母线段之间设有自动转换开关。此应急段平时由 1 段供电，当 1 段失电时，1、2 段母联自动投入，由 2 段供电；当两段均失电时，由应急发电机供电。市电与应急发电机电源之间的切换设自动联锁控制，由自动转换开关完成。
第五，在低压侧应设无功功率集中补偿装置，要求补偿后的功率因数不低于 0.9。常用的低压系统主接线图如图 6 所示。
图6 常用的低压系统主接线图
第六，低压系统建议采用如下形式：
（1）电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电。
（2）电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统。
（3）电压要求高且自身压降大，医用大型医疗影像成像系统设备，单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统，建议采用有载调压变压器。