JAK_W 2_1 - Instytut Elektroenergetyki PW

Przepisy regulujące dopuszczalne zmiany parametrów JEE
Biorąc je pod uwagę, krajowe i zagraniczne przepisy i normy w zakresie jakości
energii elektrycznej w sieciach elektroenergetycznych niskich i średnich napięć
moŜna podzielić na dwie poniŜsze grupy, które dotyczą:
1) miejsc dostarczania energii elektrycznej do odbiorcy z sieci publicznych (sieci
energetyki zawodowej),
2) charakterystycznych miejsc zasilania w sieciach elektroenergetycznych
naleŜących do odbiorców.
W pierwszej grupie dokumentów naleŜy wymienić:
1. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4.05. 2007 roku w sprawie
szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Rozdział
10 – Parametry jakościowe energii elektrycznej i standardy jakościowe obsługi
odbiorców oraz sposób załatwiania reklamacji.
2. Umowy sprzedaŜy energii elektrycznej oraz świadczenia usług dystrubucjipodpisywane przez spółki dystrybucyjne z odbiorcami i wytwórcami przyłączanymi do
sieci rozdzielczej.
3. Instrukcje ruchu i eksploatacji sieci rozdzielczych.
4. Wymagania techniczne dla jednostek wytwórczych przyłączanych do sieci
zawierają załączniki do Instrukcji ruchu i eksploatacji sieci rozdzielczych spółek
dystrybucyjnych. W przypadku elektrowni wiatrowych parametry charakteryzujące
JEE, procedury pomiarów oraz ocenę JEE zawiera norma EN 61 400-21.
Do drugiej grupy dokumentów, o charakterze nieobligatoryjnym, naleŜy zaliczyć
normy następujące :
1. Norma PN-EN 50160 - Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach
rozdzielczych
2. PN-EN-61000-4-30 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Metody
pomiaru jakości energii elektrycznej
3. Norma PN-EN 61000-2-2 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Środowisko - Poziomy kompatybilności zaburzeń przewodzonych małej
częstotliwości i sygnałów przesyłanych w publicznych sieciach zasilających niskiego
napięcia
4. PN-EN 61000-2-4 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) - Środowisko Poziomy kompatybilności dotyczące zaburzeń przewodzonych małej częstotliwości w
sieciach zakładów przemysłowych
5. PN-EN 61000-3-2 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Dopuszczalne
poziomy - Dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych prądu (fazowy prąd
zasilający odbiornika ≤ 16A); w 1999 roku wprowadzono uzupełnienia do
wymienionej normy: A1, A12, A2
6. EN 61000-3-4 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) - Dopuszczalne
poziomy - Dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych prądu w niskonapięciowych
systemach zasilania (fazowy prąd zasilający odbiornika ≥ 16 A)
7. IEEE Std. 1519 - Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality,
1995 r.
8. Norma CIGRE C 4.07 - Power Quality Indices and Objectives, 2004 r.
Wartości dopuszczalne zmian napięcia wg rozporządzenia systemowego
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dn. 4 maja 2007 w sprawie szczegółowych
warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. U. Nr 93, poz. 623 z
dnia 29 maja 2007 r.).
Opracował : dr Andrzej Pawlęga, Instytut Elektroenergetyki PW
1
Tabela 2. Standardy jakości energii elektrycznej (jakości napięcia) dostarczanej
odbiorcom; opracowanie własne na podstawie rozporządzenia systemowego
Lp
Parametry napięcia
1
Częstotliwość
2
Odchylenia
3
Wahania długookresowe
migotanie światła
4
WyŜsze harmoniczne
5
Asymetria napięcia
Grupa przyłączeniowa I, II
Grupa przyłączeniowa III-V
Wartości średnie 10 s
częstotliwości f.
50 Hz –1/+1 % ( 49,5 ÷50,5 Hz)
dla 99,5 % pomierzonych f w
tygodniu,
50 Hz –6/+4 % (47 ÷52 Hz) dla
100 % pomierzonych f w tygodniu
Wartości skuteczne 10 min.
odchyleń ∆ U.
Na napięciu 110 kV oraz 220 kV :
Uzn - 10 % / + 10 %
Na napięciu 400 kV :
Uzn - 10 % / + 5 %;
dla 95 % pomierzonych ∆ U w
tygodniu
Wskaźnik długookresowy Plt ≤ 0,8
dla 95 % pomierzonych Plt w
tygodniu
Wartości skuteczne 10 min.
wyŜszych harmonicznych
napięcia Uh.
THD ≤3% dla 95 % pomierzonych
THD w tygodniu.
Pomiary Uh rzędu h = 1- 40
Wartości skuteczne 10 min.
składowych symetrycznych U0 ,
U1.
Wskaźnik składowej kolejności
przeciwnej
AS0,1 ≤ 1 %, dla 95 %
pomierzonych AS0,1 w tygodniu
Wartości średnie 10 s
częstotliwości f.
50 Hz –1/+1 % (49,5 ÷50,5 Hz)
dla 99,5 % pomierzonych f w
tygodniu,
50 Hz –6/+4 % (47 ÷52 Hz) dla
100 % pomierzonych f w tygodniu
Wartości skuteczne 10 minutowe
odchyleń
∆ U.
Uzn - 10 %/ + 10 % dla 95 %
pomierzonych
∆ U w tygodniu
Wskaźnik długookresowy Plt ≤ 1
dla 95 % pomierzonych Plt w
tygodniu
Wartości skuteczne 10 min.
wyŜszych harmonicznych
napięcia Uh.
THD ≤8% dla 95 % pomierzonych
THD w tygodniu.
Pomiary Uh rzędu h = 1- 40
Wartości skuteczne 10 min.
składowych symetrycznych U0 ,
U 1.
Wskaźnik składowej kolejności
przeciwnej
AS0,1 ≤ 2 % dla 95 %
pomierzonych AS0,1 w tygodniu
Dla grupy przyłączeniowej VI parametry jakościowe energii elektrycznej określa
umowa sprzedaŜy energii elektrycznej albo umowa o świadczenie usług sieciowych.
PowyŜsze standardy parametrów napięcia obowiązują, gdy sieć funkcjonuje bez
zakłóceń oraz odbiorca pobiera moc nie większą od mocy umownej, przy
współczynniku tgϕ nie większym niŜ 0,4.
Tabela 3. Standardy ciągłości zasilania odbiorców
Lp
Parametry napięcia
1
Przerwy awaryjne
2
Przerwy planowe
Grupa przyłączeniowa I - III, VI
Grupa przyłączeniowa IV - V
Dopuszczalne przerwy określa
umowa sprzedaŜy energii
elektrycznej lub umowa o
świadczenie usług przesyłania
lub dystrybucji energii
elektrycznej
Dopuszczalne przerwy określa
umowa sprzedaŜy energii
elektrycznej lub umowa o
świadczenie usług przesyłania
lub dystrybucji energii
elektrycznej
Czas trwania jednorazowej
przerwy ≤ 24 h,
łączny czas trwania przerw w
roku ≤ 48 h
Opracował : dr Andrzej Pawlęga, Instytut Elektroenergetyki PW
Czas trwania jednorazowej
przerwy ≤ 16 h,
łączny czas trwania przerw w
roku ≤ 35 h
2
Tabela 4. Dopuszczalne udziały harmonicznych napięcia w harmonicznej
podstawowej
Dla nieparzystych harmonicznych
Dla parzystych harmonicznych
o krotności róŜnej od 3
o krotności 3
Udział h, %
Udział h, %
Udział h, %
rząd h
Gr.
przyłącz.
I - II
5
2
6
3
2
5
2
7
2
5
9
1
1,5
4
1
11
1,5
3,5
≥15
>4
0,5
13
1,5
3
17
1
2
19
1
1,5
23
0,7
1,5
25
0,7
1,5
> 25
rząd h
Gr.
przyłącz.
III - V
rząd h
Gr.
przyłącz.
III - V
Gr.
przyłącz.
I - II
0,5
Gr.
przyłącz.
I - II
Gr.
przyłącz.
III - V
1,5
2
0,2 + 12,5/h
Zawarte w tabeli wartości dopuszczalne dotyczą wh napięcia rzędu od 2 do 40.
Wartości dopuszczalne zmian napięcia wg normy PN-EN 50 160
Tabela 6. Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych wg
PN-EN 50160;
Wartości dopuszczalne
Charakterystyka napięcia
zasilającego
Częstotliwość
Odchylenia napięcia
Szybkie zmiany napięcia
UciąŜliwość migotania światła
(flicker)
Zapady napięcia
(10 ms - 1 min, U poniŜej 90 % Un
lub Ud)
Krótkie przerwy w zasilaniu
( 3 min, U poniŜej 1% Un lub Ud)
Długie przerwy w zasilaniu
(> 3 min, U poniŜej 1% Un lub Ud)
Dorywcze przepięcia między
przewodem fazowym a ziemią
Przejściowe przepięcia między
przewodem fazowym a ziemią
Asymetria
Harmoniczne
Interharmoniczne
Sygnał napięciowy do transmisji
informacji
napięcie niskie
(Un ≤ 1 kV)
napięcie średnie
(1kV< Un ≤ 35 kV)
50 Hz +/- 1% (49,5 Hz do 50,5 Hz)
50 Hz + 4/-6% (47 Hz do 52 Hz)
Un +/- 10 %
Un +/- 10 %
Un +10/- 15 %
≤5%
≤4%
(≤ 10 % kilka razy w ciągu
(≤ 6 % kilka razy w ciągu
dnia)
dnia)
Długookresowa uciąŜliwość Plt ≤ 1
Obserwowane : 10 – 1000 w roku. Większość o czasie trwania <
1 s i głębokości < 60 %. Na pewnych obszarach częste zapady o
głębokości między 10 a 15 %.
Obserwowane : od 10 do kilkuset w roku
70 % z nich powinno być mniejsze niŜ
Obserwowane : mniej niŜ 10 do 50 w roku
Z reguły nie przekraczają 1,5
kV
Z reguły nie przekraczają 1,7
lub 2 Ud (zaleŜnie od
połączenia punktu
neutralnego)
Zgodnie z
Wytrzymałością izolacji
Z reguły nie przekraczają 6 kV
o czasie narastania od ms do
mniej niŜ 1 µs
Wskaźnik asymetrii kolejności przeciwnej ≤ 2 %
N pewnych obszarach ≤ 3 %
THD (do 40 harmonicznej ≤ 8 %; udziały harmoniczny
zestawiono w tabeli
Brak obecnie specyfikacji
Opisany krzywą zaleŜną od częstotliwości
w granicach od 1,1 do 9 % Un lub Ud
Parametry mierzone lub obliczane
Miara
podstawowa
Przedział
uśredniania
Czas
badań
%
Wartość
średnia
RMS
10 s
10 min
RMS
10 ms*)
tydzień
tydzień
tydzień
dzień
99,5
100
95
100
100
Algorytm
2h
(Pst = 10 min)
tydzień
95
rok
100
RMS
10 ms
RMS
10 ms*)
rok
100
RMS
10 ms*)
rok
100
RMS
10 ms*)
-
100
Wartość
maksymalna
-
-
100
RMS
10 min
tydzień
95
RMS
10 min
tydzień
95
RMS
3s
dzień
99
-
Un = 230 V
Opracował : dr Andrzej Pawlęga, Instytut Elektroenergetyki PW
3
Ud – napięcie deklarowane dla średnich napięć (wg umowy)
*)
– określone niejednoznacznie
Wartości dopuszczalne zmian napięcia wg normy PN-EN 61000-2-4
Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) - Środowisko - Poziomy kompatybilności dotyczące zaburzeń
przewodzonych małej częstotliwości w sieciach zakładów przemysłowych
W normie wyróŜnia się trzy klasy środowiska elektromagnetycznego powiązanego z
sieciami elektroenergetycznymi.
Klasa 1 dotyczy sprzętu wraŜliwego na zaburzenia elektromagnetyczne,
wymagającego zabezpieczenia za pomocą bezprzerwowych źródeł zasilania.
Poziomy kompatybilności klasy 1 mają zastosowanie jedynie w sieciach napięcia
niskiego i co do wartości są mniejsze od poziomów kompatybilności dla sieci
publicznej.
Klasa 2 dotyczy miejsc dostarczania energii elektrycznej do odbiorcy z sieci
publicznej oraz większości miejsc przyłączenia urządzeń elektrycznych do sieci
odbiorcy. Przyjmuje się, Ŝe poziomy kompatybilności w tych miejscach zazwyczaj
odpowiadają poziomom dla sieci publicznej. W przypadku trudności w określeniu
poziomów kompatybilności klasy 2 w sieci średniego napięcia moŜna je przyjmować
takie jak dla sieci napięcia niskiego.
Klasa 3 dotyczy tylko miejsc przyłączenia urządzeń elektrycznych do sieci
odbiorcy, które charakteryzują się, w przypadku niektórych zaburzeń, wyŜszym
poziomem kompatybilności niŜ w klasie 2. Klasę 3 naleŜy rozwaŜać w miejscach,
które spełniają poniŜsze warunki:
.
- zasadnicza część odbiorników jest zasilana z przekształtników,
- często uruchamia się odbiorniki duŜej mocy,
- moc odbiorników ulega szybkim zmianom.
W przypadku klasy 3 wartości poziomów kompatybilności dotyczą sieci o napięciu
niskim oraz średnim.
Tabela 5. Poziomy dopuszczalne miar zaburzeń dla trzech klas środowiska
Rodzaj miary zaburzenia
Klasa 1
Klasa 2
Klasa 3
Zmiana napięcia w odniesieniu do
napięcia znamionowego ∆U/Uzn (%)
±8
± 10
od + 10 do -15
∆ t (s)
>60
>60
≤60
Krótkie przerwy w zasilaniu (s)
Ŝadne
-
≤60
Niesymetria napięcia U2 /U1 (%)
2
2
3
Odchylenie częstotliwości ∆U/Uzn (%)
±1
±1
±2
(uwaga 1 )
Uwaga 1. nie stosuje się dla klasy 2; dane dotyczą tylko zakładów z jednym źródłem zasilania
Opracował : dr Andrzej Pawlęga, Instytut Elektroenergetyki PW
4