医院“大范围停电”情景构建及对策研究

　　摘要：文章介绍了中国医学科学院肿瘤医院的供电系统概况；针对发生大范围停电的几种可能性，制订了针对四种情况的处置方法；列举了应对“大范围停电”需要准备的物资；阐述了针对“大范围停电”情景演练的意义。

　　关键词：医院供电系统；情景构建；对策

　　在医院中一旦停电，将给医院的诊疗工作带来很大影响，严重时将直接影响到患者生命安全。医院的供电保障以及突发停电事故后的应急处置直接考验医院电力维护运行部门的能力。如果应急处置得当，将会降低事故的影响，否则会给医院造成重大损失。

　　目前我院的供电系统大部分都是近十几年来的设备，老旧的供电设施较少，供电运行相对稳定，较少发生突然停电的事故。但是供电系统的稳定运行也会带来问题，即运行人员处置突发停电事故机会少，实际处置故障的操作少，处置应急情况的能力不足。

　　近些年，美国、加拿大、俄罗斯、德国、印度、巴西等国都发生过大范围的停电事故，每次停电少则波及到几千万人口，多则几亿多人口。根据这种可能出现的大范围停电事故，我们构建了供电系统“大范围停电”的情景以及处置方法，并且根据处置方法进行演练，找出存在的问题，从而确保运行人员具备处置突发停电事故的能力。

　　一、供电系统概况

　　我院工作区建筑面积146000m2，供电系统为外电源两路高压10kV进线，母段分线运行，245开关断开，自投运行（见图1、图2）。

　　电力系统总容量13800kVA，其中外科楼主配电室容量7200kVA，共有四台变压器，1#、2#变压器容量均为2000kVA，为外科楼供电，可以满足N-1的供电方式，3#、4#变压器容量均为1600kVA，为综合病房、实验楼、东院病房、科研楼、放疗大厅等建筑供电；诊断楼配电室两台变压器容量均为2500kVA，为诊断楼与门诊楼供电，可以满足N-1的供电方式；家属区配电室两台变压器容量均为800kVA。

　　外科楼配电室配备了两台400kW柴油发电机，可对消防设备、应急照明、手术室、ICU、外科楼病区气体带插座等重点部门与设备供电；诊断楼配电室配备了1台400kW发电机，可对消防设备、应急照明、检验科、病理科等进行应急供电。

　　二、“大范围停电”的情景构想与处置

　　针对发生大范围停电的几种可能性，我们制订了以下四种情况的处置方法。

　　（一）当发生外网双电源无电时，运行人员的处置程序

　　1.发现故障现象

　　外科楼主配电室供电监视系统发出声光报警，低压主进断路器（401、402、403、404）掉闸报警，室内照明熄灭。直流屏高压继电保护系统光子牌无异常显示，查401、402、403、404已分闸，1#~4#变压器无声音。查看各高压柜情况，发现1路201-2无电压，44无电压，201、211、212、213无电流、信号继电器无掉牌；2路202-2无电压，55无电压，202、221、222、223、224无电流、信号继电器无掉牌。

　　2.情况记录

　　记录现场事故发生时间、配电监视系统情况、光字牌显示情况、信号继电器显示情况、开关动作情况。

　　3.故障判断

　　根据上述观察到的故障现象，判断出故障原因为外部供电线路双路停电。

　　4.故障处理

　　配电室值班人员确认两路高压进线无电，依次将低压401、402、403、404主进开关放入手动位置，拉开高压211、212、213、221、222、223、224出线开关和201、202高压进线开关，同时电话上报医院总值班，启动供电事故应急预案。

　　5.发电机自动启动

　　由于发电机处于热备状态，断电同时外科楼1号柴油发电机自动启动，诊断楼发电机自动启动，60~120s后入网带载，应急段进线柜接进发电机供电系统，此时应急段电源开始应急供电。

　　6.发电机运行监视

　　由于供电负荷增加，外科楼2号发电机组自动启动，两台并联运行。配电室人员监视发电机组的运行情况，包括电压、电流、频率、水温、机油压力等各项数值，监视发电机燃料是否充足，保障发电机供电正常。

　　7.发电机负荷监视

　　配电室人员监视发电机组运行的负荷情况、应急段电源带负荷情况。如果未超负荷，可继续运行并加强巡视；如果超负荷，除加强巡视外，按照负荷分级减少负荷，保证应急段一级重要负荷的正常供电。

　　8.事故上报

　　将外网高压事故迅速上报北京市电力公司，同时上报属地电力分公司供电监察科。了解外网高压供电恢复时间，如果3小时内不能恢复供电，根据需求为医院其它楼宇租用应急发电车。

　　9.事故恢复操作

　　北京市电力公司通知外网线路已恢复供电，配电室人员检查无误后（查看201-2、202-2电压表指示正常），依次合上201、202高压进线开关、合211，查看1#变压器声音正常，查401开关电压正常，合401；合212，查看3#变压器声音正常，查403开关电压正常，合403；合221，查看2#变压器声音正常，查402开关电压正常，合402；合213，查诊断楼1#变压器声音正常，合诊断楼401；合222，查看4#变压器声音正常，查看404开关电压正常，合404；合223、224，查诊断楼2#变压器声音正常，合诊断楼402，查家属区变压器声音正常，合家属区401、402。应急段进线柜接入配电系统，发电机组自动停止运转，供电恢复正常。

　　（二）应急发电机启动的情况下，保证重要负荷供电、防止负荷过载的措施

　　按照电力负荷的重要性和供电中断对患者治疗所造成的影响的程度，将我院的电力负荷分为三级，其中一级负荷为最高等级负荷。在发生大范围停电事件时，应急供电的原则是首先保证一级负荷，其次满足二级负荷，有条件的情况下满足三级负荷。负荷具体的划分为——

　　一级负荷：是医院中等级最高的负荷，如果断电将造成患者伤亡、财产遭受重大损失。这类负荷包括手术室、ICU、消防设施、应急照明等。

　　二级负荷：一旦断电会造成较大损失，影响重要部门的工作。这类负荷包括检验科、病理科、综合科（急诊科）等部门。

　　三级负荷：不属于一级和二级负荷者。

　　当发电机启动并正式发电后，配电室人员要时刻监视发电机负荷情况，同时工程部人员要巡视手术室、ICU、消防设施的水泵、各病区气体带的电源、检验科、病理科等供电情况，并随时与配电室保持联系。如果配电室反馈有超负荷或满负荷情况发生，按照负荷的重要性顺序减负荷，减负荷的顺序为：病区气体带电源→病理科→检验科→综合科（急诊科），其中病区气体带电源负荷减少按照术后患者的情况分段分区降低负荷。

　　（三）当外网双电源3小时内无法恢复供电，租用发电车到场发电的操作细节

　　我院外科楼与诊断楼配电室配备了发电机，其它楼宇未配备发电机，在短时间停电的情况下工作不受影响，但是长时间停电势必对医院的工作以及患者的治疗造成很大影响。在涉及大范围停电场景时，如果3个小时不能恢复供电，就要考虑租用应急发电车进行发电。每栋楼宇所需负荷大小、发电车进场停放位置、发电车电缆接线位置情况如下——

　　旧病房楼：发电车负荷200kW，电缆接线位置为旧病房楼一层配电室的主进开关，开关大小600A，发电车停放位置在旧病房楼北侧住院处门口，两条电缆（送两路电源）长度均为60m。

　　实验楼：发电车负荷300kW，电缆接线位置为实验楼一层配电室的主进开关，开关大小1000A，发电车停放位置在放疗大厅南侧，两条（送两路电源）电缆长度均为80m。

　　科研楼：发电车负荷150kW，电缆接线位置为科研楼一层配电室的主进开关，开关大小1000A，发电车停放位置在科研楼与实验楼北侧的天井，电缆长度50m。

　　东院病房：发电车负荷100kW，电缆接线位置为综合科西北侧配电室的主进开关，开关大小400A，发电车停放位置在综合科西侧道路，电缆长度50m。

　　放疗大厅：发电车负荷200kW，电缆接线位置为放疗大厅西南侧配电室的主进开关，开关大小1000A，发电车停放位置在放疗大厅南侧，电缆长度50m。

　　门诊楼与腔镜科：发电车负荷300kW，电缆接线位置为门诊一层配电室的主进开关（开关大小1000A）和腔镜科配电室的主进开关，发电车停放位置在门诊停车场，两条100m长的电缆为门诊楼配电室供电，一条150m的电缆为腔镜科配电室供电。

　　电话室：发电车负荷100kW，电缆接线位置为1#塔楼室外配电柜的主进开关，开关大小100A，发电车停放位置在电话室东侧道路，电缆长度30m。

　　为了保证租用发电车快速到场，日常要与租赁公司或供电公司签订发电车租用意向协议，在协议里写明当紧急需要发电车时应该保证发电车多长时间到达现场、到达现场后的发电时间以及发电车发电时的监测等内容。

　　（四）使用小型汽油发电机为紧急负荷进行供电的操作流程

　　由于我院面积较大，各病房与诊疗区相对分散，一旦发生大范围停电，一些区域会有紧急情况出现，而这些位置的供电有可能不在一级或二级负荷之内，这就需要紧急使用移动式小型汽油发电机对紧急负荷供电，该工作将由电力维修的人员来完成。具体流程如下——

　　了解设备情况：当电力维修人员接到紧急发电任务后，要问清紧急供电的设备名称，如呼吸机、麻醉剂、吸引器等，并了解设备的额定电压与功率情况。

　　发电前的准备：准备三项四线制电缆线滚（如果设备为220V，还要准备单向插线板），万用表、电工组合工具、手电筒、试电笔等工具，迅速带上发电机到达现场。

　　现场处置：到达现场后，由一名维修人员查看设备的电压、功率、插头形式等情况，并将三项四线制电缆线滚与单向插线板放置在设备附近与设备连接；另一人启动小型汽油发电机，启动后监测发电机电压、转速，如果正常，将小型汽油发电机与三项四线制电缆线滚接线；另一人查看从发电机到设备端的接线情况，如果接线正确可以合闸进行送电，送电后要进行“核相”，时刻观察发电机的电压、电流、转速、温度等参数，同时要观察油箱的汽油量。直到恢复正常供电后退出发电。

　　三、“大范围停电”情景应急物资的准备

　　在大范围停电后，要保证发电机的正常供电以及应急处置措施顺利实施，应该备好如下物资：

　　负10号柴油1200L，满足3台400kW发电机4个小时满载的发电能力；

　　可移动式380V/6kW汽油发电机一台，50m长、380V电缆线滚一盘，220V插座一套；

　　防雨强光手电筒两把，对讲机一对，万用表一块，组合工具一套。

　　四、“大范围停电”的情景演练

　　对“大范围停电”情景需要进行演练，从而改进存在的问题。演练的主要目的包括：

　　熟悉“大范围停电”后的判断与倒闸操作，以及检查口令发送是否准确、人员操作熟练程度；

　　熟悉应急发电机的启动程序、监视程序、发电机带负荷运转情况、减负荷的方法；

　　熟悉停电后手术室、ICU 、检验科、病理科、综合科（急诊科）、消防设施、供水设施运转情况，以及根据负荷变化采取减负荷措施的步骤；

　　熟悉如何使用小型移动汽油发电机进行现场发电，检查到现场的反应时间；

　　熟悉外租应急发电车连接各楼配电柜电缆的位置，以及发电后如何进行“核相”。

　　五、结束语

　　经过对“大范围停电”的情景构建与多次演练，我们找出了存在的问题，并调整改进处置方式；使电力运行维修人员提高了处理突发事故的应急能力；在电力系统运行中做到了未雨绸缪，使医院的电力供应得到了更好的保障，这有利于减少突发停电事故造成的损失。

　　参考献文

　　［1］王文义.医院供配电突发故障应对策略［J］.中国机械，2014（15）.

　　［2］郑郭勇.医院低压配电的故障分析与预防研究［J］.城市建设理论研究，2011（19）.

　　［3］吕辉.浅谈医疗建筑的配电系统设计［J］.城市建设理论研究，2012（19）.

　　［4］陈庆前.电力系统安全风险评估与应急体系研究［D］.武汉：华中科技大学，2012.

　　［5］刘元明.大型医院生命安全类负荷配电系统安全运行的思考［J］.医疗卫生装备，2011，32（8）.

　　［6］刘元明.大型医院供配电常见故障的应对策略［J］.医疗装备，2011，24（1）.

　　文|程勇 蔡建强 王兴宇 胡建华