การปรับปรุงระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับโรงพยาบาล: โซลูชันระบบสำรองไฟฟ้าที่เชื่อถือได้สำหรับศูนย์การแพทย์มะนิลา

ภาพรวมโครงการ

ตั้งอยู่ใจกลางเขตเมโทรมะนิลา ศูนย์การแพทย์เซนต์ราฟาเอลซึ่งมีเตียงผู้ป่วย 500 เตียง ให้บริการผู้ป่วยมากกว่า 1,200 รายต่อวัน และดำเนินการระบบสนับสนุนชีวิตที่จำเป็น ห้องตรวจภาพทางการแพทย์ และศูนย์ผ่าตัดตลอด 24 ชั่วโมง โครงสร้างพื้นฐานที่เสื่อมสภาพ—ระบบจ่ายไฟฟ้าแรงต่ำ (LV) เดิมที่ติดตั้งเมื่อปี พ.ศ. 2541—ก่อให้เกิดปัญหาแรงดันตกบ่อยครั้ง ความผิดเพี้ยนของฮาร์โมนิกสูงกว่าขีดจำกัดตามมาตรฐาน IEEE 519 และไม่สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยตามรหัสไฟฟ้าฟิลิปปินส์ (PEC) ฉบับปรับปรุงล่าสุด มาตรา 3.2.4 ปี พ.ศ. 2566 โรงพยาบาลจึงได้จ้างดำเนินโครงการปรับปรุงระบบไฟฟ้าในโรงพยาบาลอย่างครอบคลุม การปรับปรุงระบบไฟฟ้าในโรงพยาบาล เพื่อให้มั่นใจในความมั่นคงของระบบจ่ายไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องทั่วทุกโซนทางคลินิก ขอบเขตงานครอบคลุมการเปลี่ยนแปลงแผงควบคุมหลักทั้งหมด การผสานรวมระบบสลับแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติแบบสองแหล่ง การลดฮาร์โมนิก และการติดตั้งระบบบัสเวย์ (busway) ที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน UL 910 ซึ่งเป็นชนิดไม่ปล่อยควันและไม่มีฮาโลเจน (LSZH) บนชั้นที่มีความเสี่ยงสูงสามชั้น

การวิเคราะห์ความท้าทาย

สถานที่แห่งนี้เผชิญกับความท้าทายสี่ประการที่เกี่ยวข้องกันซึ่งคุกคามความปลอดภัยของผู้ป่วยและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ ประการแรก ตัวตัดวงจรแบบมอล์ดเคสแบบเดิมมีปัญหาความล้าจากความร้อน ส่งผลให้เกิดการตัดวงจรโดยไม่ทราบสาเหตุในช่วงที่โหลดสูงสุดของเครื่อง MRI และเครื่องฟอกเลือดด้วยวิธีการไตเทียม ประการที่สอง อุปกรณ์ทางการแพทย์แบบไม่เป็นเชิงเส้น ได้แก่ เครื่อง MRI ความแรงสนามแม่เหล็ก 3 เทสลา เครื่อง PET-CT แบบดิจิทัล และระบบไฟส่องสว่างสำหรับห้องผ่าตัดแบบ LED สร้างความผิดเพี้ยนรวมของคลื่นแรงดัน (THDv) เกินร้อยละ 12 ที่แผงแรงดันต่ำหลัก ส่งผลให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลง และกระตุ้นให้ระบบตรวจสอบผู้ป่วยในหอผู้ป่วยหนัก (ICU) แจ้งเตือนผิดพลาด ประการที่สาม รางนำกระแสแบบบัสดักต์ที่หุ้มด้วย PVC ซึ่งมีอยู่เดิมไม่ผ่านข้อกำหนดด้านการให้คะแนนความทนไฟตามมาตรฐาน PEC สำหรับอาคารสถานพยาบาล จึงก่อให้เกิดความเสี่ยงที่ยอมรับไม่ได้ต่อการอพยพออกจากอาคาร ประการสุดท้าย การปรับเฟสเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองด้วยตนเองทำให้เกิดช่วงเวลาที่ไม่มีไฟฟ้าใช้งานนาน 12–18 วินาที ในระหว่างที่ไฟฟ้าจากระบบสาธารณูปโภคดับ ซึ่งถือว่าไม่สามารถยอมรับได้สำหรับหอผู้ป่วยที่ผู้ป่วยต้องพึ่งพาเครื่องช่วยหายใจและหอผู้ป่วยหนักทารกแรกเกิด ปัญหาทั้งหมดนี้ร่วมกันส่งผลกระทบต่อระยะเวลาในการรับรองใหม่ตามมาตรฐาน Joint Commission International (JCI) ของโรงพยาบาล

โซลูชัน

ทีมวิศวกรของเราจัดส่งโซลูชันแบบบูรณาการ โครงการพลังงานสำรองที่มีความสำคัญยิ่ง โซลูชันที่สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 60364-7-710 และภาคผนวก D ของ PEC สำหรับสถานพยาบาล องค์ประกอบหลักประกอบด้วย: (1) แผงเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติแบบ Type II จำนวนสองชุด ความจุ 2,500 แอมแปร์ ใช้เวลาในการสลับแหล่งจ่ายไม่เกิน 150 มิลลิวินาที และสามารถตั้งค่าตรวจจับการสูญเสียเฟสได้; (2) ตัวกรองฮาร์โมนิกแบบแอคทีฟ (AHF) ขนาด 150 แอมแปร์ต่อหน่วย ซึ่งสามารถชดเชยฮาร์โมนิกได้แบบไดนามิกสูงสุดถึงลำดับที่ 50 และลดค่า THDv ให้ต่ำกว่า 4.2%; (3) ระบบบัสเวย์ทนไฟขนาด 3,200 แอมแปร์ พร้อมตัวนำทองแดงหุ้มฉนวนชนิดแร่และปลอกหุ้มแบบ LSZH รับรองมาตรฐาน UL 910 และได้รับการรับรองระดับการลามไฟ Class A ตามข้อกำหนดของ PEC; และ (4) การประสานงานการทำงานของรีเลย์ดิจิทัลกับ MCCB แบบเลือกใช้ลงท้ายจำนวน 12 ตัว เพื่อป้องกันการตัดวงจรโดยไม่จำเป็นผ่านเส้นโค้งเวลา-กระแสแบบเลือกสรร แผงสวิตช์เกียร์ทั้งหมดติดตั้งอยู่ภายในตู้ที่มีค่าการป้องกันระดับ IP54 และมีการลดเสียงรบกวนทางเสียง ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานควบคุมระดับเสียงในโรงพยาบาล (ANSI S12.60)

กระบวนการดำเนินงาน

การดำเนินงานใช้วิธีการแบบเป็นขั้นตอนโดยไม่หยุดให้บริการ (zero-downtime methodology) ขั้นตอนที่ 1 ประกอบด้วยการเดินระบบขนาน (parallel commissioning) ของอุปกรณ์ ATS และ AHF ใหม่ในช่วงเวลาที่มีภาระงานต่ำ (22.00–05.00 น.) โดยถ่ายโอนโหลดทีละส่วนผ่านบัสบาร์เบี่ยงเบนชั่วคราว ขั้นตอนที่ 2 แทนที่บัสดักท์แบบเก่าทีละชั้นอาคารในช่วงเวลาที่กำหนดสำหรับการบำรุงรักษา—แต่ละชั้นเสร็จสมบูรณ์ภายใน 72 ชั่วโมง โดยใช้ส่วนประกอบบัสเวย์ที่ผลิตล่วงหน้าและผ่านการทดสอบในโรงงานแล้ว ขั้นตอนที่ 3 ผสานระบบการตรวจสอบระดับ SCADA ผ่านโปรโตคอล Modbus TCP เข้ากับระบบ BMS ที่มีอยู่ของโรงพยาบาล ซึ่งทำให้สามารถวิเคราะห์สเปกตรัมฮาร์โมนิกแบบเรียลไทม์ บันทึกเหตุการณ์ของ ATS และแจ้งเตือนการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ได้ ทั้งหมดนี้สอดคล้องตามคำสั่งบริหารกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 2022-001 ว่าด้วยความมั่นคงของโครงสร้างพื้นฐานด้านสาธารณสุข และผ่านการตรวจสอบยืนยันจากหน่วยงานภายนอกโดย TÜV Rheinland Philippines

ผลลัพธ์ของโครงการ

การตรวจสอบยืนยันหลังการเดินระบบยืนยันว่าสอดคล้องตามมาตรฐาน JCI EC.02.05.01 (ความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า) และมาตรา 517.30 ของ PEC (ระบบที่จำเป็นด้านไฟฟ้า) อย่างสมบูรณ์ 100% ผลลัพธ์สำคัญ ได้แก่: ไม่มีการหยุดให้บริการโดยไม่ได้วางแผนไว้ การดำเนินงานมากกว่า 14 เดือน; ความผิดเพี้ยนเชิงฮาร์โมนิกลดลงจาก 12.7% เป็น 3.9%; ผลการทดสอบความต้านทานไฟไหม้ของระบบบัสเวย์เกินมาตรฐานการต้านทานการลุกลามของเปลวไฟเป็นเวลา 2 ชั่วโมง; และเวลาเฉลี่ยในการถ่ายโอนพลังงานลดลงจาก 15.2 วินาทีเป็น 142 มิลลิวินาที ประสิทธิภาพการใช้พลังงานดีขึ้น 6.3% เนื่องจากการสูญเสียในตัวนำลดลงและค่าแฟกเตอร์กำลังได้รับการปรับให้เหมาะสม (จาก 0.82 เป็น 0.96) การปรับปรุงระบบยังทำให้สามารถผสานรวมไมโครกริดพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 500 กิโลวัตต์เข้ากับระบบได้อย่างไร้รอยต่อ — โดยมีการเดินท่อสายไฟล่วงหน้าไว้แล้วในระหว่างการอัปเกรดช่องเดินสายเฟสที่ 1

ข้อเสนอแนะแบบลูกค้า

“สิ่งนี้ กรณีด้านสาธารณสุขในฟิลิปปินส์ เปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานของเราจากข้อจำกัดให้กลายเป็นสินทรัพย์เชิงกลยุทธ์” ดร.เอเลนา ตอร์เรส หัวหน้าฝ่ายสิ่งอำนวยความสะดวกของศูนย์การแพทย์เซนต์ราฟาเอล กล่าว “ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นโดยตรงสนับสนุนการให้บริการดูแลผู้ป่วยที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภารกิจของเรา — และการออกแบบแบบโมดูลาร์มอบความสามารถในการขยายขนาดที่เราไม่เคยมีมาก่อน” โครงการนี้ได้รับรางวัลความเป็นเลิศด้านโครงสร้างพื้นฐานสำหรับภาคสาธารณสุข ประจำปี 2024 จากสภาอาคารสีเขียวฟิลิปปินส์ (PHILGBC) และเป็นแบบอย่างอ้างอิงสำหรับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการปรับปรุงระบบไฟฟ้าแรงต่ำ (LV retrofit) สำหรับโรงพยาบาลทั่วภูมิภาคอาเซียน