Opracował : dr Andrzej Pawl
ę
ga, Instytut Elektroenergetyki PW
1
Przepisy reguluj
ą
ce dopuszczalne zmiany parametrów JEE
Bior
ą
c je pod uwag
ę
, krajowe i zagraniczne przepisy i normy w zakresie jako
ś
ci
energii elektrycznej w sieciach elektroenergetycznych niskich i
ś
rednich napi
ęć
mo
Ŝ
na podzieli
ć
na dwie poni
Ŝ
sze grupy, które dotycz
ą
:
1) miejsc dostarczania energii elektrycznej do odbiorcy z sieci publicznych (sieci
energetyki zawodowej),
2) charakterystycznych miejsc zasilania w sieciach elektroenergetycznych
nale
Ŝą
cych do odbiorców.
W pierwszej grupie dokumentów nale
Ŝ
y wymieni
ć
:
1. Rozporz
ą
dzenie Ministra Gospodarki z dnia 4.05. 2007 roku w sprawie
szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Rozdział
10 – Parametry jako
ś
ciowe energii elektrycznej i standardy jako
ś
ciowe obsługi
odbiorców oraz sposób załatwiania reklamacji.
2. Umowy sprzeda
Ŝ
y energii elektrycznej oraz
ś
wiadczenia usług dystrubucji-
podpisywane przez spółki dystrybucyjne z odbiorcami i wytwórcami przył
ą
czanymi do
sieci rozdzielczej.
3. Instrukcje ruchu i eksploatacji sieci rozdzielczych.
4. Wymagania techniczne dla jednostek wytwórczych przył
ą
czanych do sieci
zawieraj
ą
zał
ą
czniki do Instrukcji ruchu i eksploatacji sieci rozdzielczych spółek
dystrybucyjnych. W przypadku elektrowni wiatrowych parametry charakteryzuj
ą
ce
JEE, procedury pomiarów oraz ocen
ę
JEE zawiera norma EN 61 400-21.
Do drugiej grupy dokumentów, o charakterze nieobligatoryjnym, nale
Ŝ
y zaliczy
ć
normy nast
ę
puj
ą
ce :
1. Norma PN-EN 50160 - Parametry napi
ę
cia zasilaj
ą
cego w publicznych sieciach
rozdzielczych
2. PN-EN-61000-4-30 - Kompatybilno
ść
elektromagnetyczna (EMC) – Metody
pomiaru jako
ś
ci energii elektrycznej
3. Norma PN-EN 61000-2-2 - Kompatybilno
ść
elektromagnetyczna (EMC) -
Ś
rodowisko - Poziomy kompatybilno
ś
ci zaburze
ń
przewodzonych małej
cz
ę
stotliwo
ś
ci i sygnałów przesyłanych w publicznych sieciach zasilaj
ą
cych niskiego
napi
ę
cia
4. PN-EN 61000-2-4 - Kompatybilno
ść
elektromagnetyczna (EMC) -
Ś
rodowisko -
Poziomy kompatybilno
ś
ci dotycz
ą
ce zaburze
ń
przewodzonych małej cz
ę
stotliwo
ś
ci w
sieciach zakładów przemysłowych
5. PN-EN 61000-3-2 - Kompatybilno
ść
elektromagnetyczna (EMC) – Dopuszczalne
poziomy - Dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych pr
ą
du (fazowy pr
ą
d
zasilaj
ą
cy odbiornika
≤
16A); w 1999 roku wprowadzono uzupełnienia do
wymienionej normy: A1, A12, A2
6. EN 61000-3-4 - Kompatybilno
ść
elektromagnetyczna (EMC) - Dopuszczalne
poziomy - Dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych pr
ą
du w niskonapi
ę
ciowych
systemach zasilania (fazowy pr
ą
d zasilaj
ą
cy 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.
Warto
ś
ci dopuszczalne zmian napi
ę
cia wg rozporz
ą
dzenia systemowego
Rozporz
ą
dzenie 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 Pawl
ę
ga, Instytut Elektroenergetyki PW
2
Tabela 2. Standardy jako
ś
ci energii elektrycznej (jako
ś
ci napi
ę
cia) dostarczanej
odbiorcom; opracowanie własne na podstawie rozporz
ą
dzenia systemowego
Lp
Parametry napi
ę
cia
Grupa przył
ą
czeniowa I, II
Grupa przył
ą
czeniowa III-V
1
Cz
ę
stotliwo
ść
Warto
ś
ci
ś
rednie 10 s
cz
ę
stotliwo
ś
ci 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
Warto
ś
ci
ś
rednie 10 s
cz
ę
stotliwo
ś
ci 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
2
Odchylenia
Warto
ś
ci skuteczne 10 min.
odchyle
ń
∆
U.
Na napi
ę
ciu 110 kV oraz 220 kV :
U
zn
- 10 % / + 10 %
Na napi
ę
ciu 400 kV :
U
zn
- 10 % / + 5 %;
dla 95 % pomierzonych
∆
U w
tygodniu
Warto
ś
ci skuteczne 10 minutowe
odchyle
ń
∆
U.
U
zn
- 10 %/ + 10 % dla 95 %
pomierzonych
∆
U w tygodniu
3
Wahania -
długookresowe
migotanie
ś
wiatła
Wska
ź
nik długookresowy P
lt
≤
0,8
dla 95 % pomierzonych P
lt
w
tygodniu
Wska
ź
nik długookresowy P
lt
≤
1
dla 95 % pomierzonych P
lt
w
tygodniu
4
Wy
Ŝ
sze harmoniczne
Warto
ś
ci skuteczne 10 min.
wy
Ŝ
szych harmonicznych
napi
ę
cia U
h
.
THD
≤
3% dla 95 % pomierzonych
THD w tygodniu.
Pomiary U
h
rz
ę
du h = 1- 40
Warto
ś
ci skuteczne 10 min.
wy
Ŝ
szych harmonicznych
napi
ę
cia U
h
.
THD
≤
8% dla 95 % pomierzonych
THD w tygodniu.
Pomiary U
h
rz
ę
du h = 1- 40
5
Asymetria napi
ę
cia
Warto
ś
ci skuteczne 10 min.
składowych symetrycznych U
0
,
U
1
.
Wska
ź
nik składowej kolejno
ś
ci
przeciwnej
AS
0,1
≤
1 %, dla 95 %
pomierzonych
AS
0,1
w tygodniu
Warto
ś
ci skuteczne 10 min.
składowych symetrycznych
U
0
,
U
1
.
Wska
ź
nik składowej kolejno
ś
ci
przeciwnej
AS
0,1
≤
2 % dla 95 %
pomierzonych
AS
0,1
w tygodniu
Dla grupy przył
ą
czeniowej VI parametry jako
ś
ciowe energii elektrycznej okre
ś
la
umowa sprzeda
Ŝ
y energii elektrycznej albo umowa o
ś
wiadczenie usług sieciowych.
Powy
Ŝ
sze standardy parametrów napi
ę
cia obowi
ą
zuj
ą
, gdy sie
ć
funkcjonuje bez
zakłóce
ń
oraz odbiorca pobiera moc nie wi
ę
ksz
ą
od mocy umownej, przy
współczynniku tg
ϕ
nie wi
ę
kszym ni
Ŝ
0,4.
Tabela 3. Standardy ci
ą
gło
ś
ci zasilania odbiorców
Lp
Parametry napi
ę
cia
Grupa przył
ą
czeniowa I - III, VI Grupa przył
ą
czeniowa IV - V
1
Przerwy awaryjne
Dopuszczalne przerwy okre
ś
la
umowa sprzeda
Ŝ
y energii
elektrycznej lub umowa o
ś
wiadczenie usług przesyłania
lub dystrybucji energii
elektrycznej
Czas trwania jednorazowej
przerwy
≤
24 h,
ł
ą
czny czas trwania przerw w
roku
≤
48 h
2
Przerwy planowe
Dopuszczalne przerwy okre
ś
la
umowa sprzeda
Ŝ
y energii
elektrycznej lub umowa o
ś
wiadczenie usług przesyłania
lub dystrybucji energii
elektrycznej
Czas trwania jednorazowej
przerwy
≤
16 h,
ł
ą
czny czas trwania przerw w
roku
≤
35 h
Opracował : dr Andrzej Pawl
ę
ga, Instytut Elektroenergetyki PW
3
Tabela 4. Dopuszczalne udziały harmonicznych napi
ę
cia w harmonicznej
podstawowej
Dla nieparzystych harmonicznych
o krotno
ś
ci ró
Ŝ
nej od 3
o krotno
ś
ci 3
Dla parzystych harmonicznych
Udział h, %
Udział h, %
Udział h, %
rz
ą
d h
Gr.
przył
ą
cz.
I - II
Gr.
przył
ą
cz.
III - V
rz
ą
d h
Gr.
przył
ą
cz.
I - II
Gr.
przył
ą
cz.
III - V
rz
ą
d h
Gr.
przył
ą
cz.
I - II
Gr.
przył
ą
cz.
III - V
5
2
6
3
2
5
2
1,5
2
7
2
5
9
1
1,5
4
1
11
1,5
3,5
≥
15
0,5
> 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
0,2 + 12,5/h
Zawarte w tabeli warto
ś
ci dopuszczalne dotycz
ą
wh napi
ę
cia rz
ę
du od 2 do 40.
Warto
ś
ci dopuszczalne zmian napi
ę
cia wg normy PN-EN 50 160
Tabela 6. Parametry napi
ę
cia zasilaj
ą
cego w publicznych sieciach rozdzielczych wg
PN-EN 50160;
Wartości dopuszczalne
Parametry mierzone lub obliczane
napięcie niskie
napięcie średnie
Charakterystyka napięcia
zasilającego
(U
n
≤
1 kV)
(1kV< U
n
≤
35 kV)
Miara
podstawowa
Przedział
uśredniania
Czas
badań
%
tydzień
99,5
Częstotliwość
50 Hz +/- 1% (49,5 Hz do 50,5 Hz)
50 Hz + 4/-6% (47 Hz do 52 Hz)
Wartość
ś
rednia
10 s
tydzień
100
tydzień
95
Odchylenia napięcia
U
n
+/- 10 %
U
n
+10/- 15 %
U
n
+/- 10 %
RMS
10 min
-
100
Szybkie zmiany napięcia
≤
5 %
(
≤
10 % kilka razy w ciągu
dnia)
≤
4 %
(
≤
6 % kilka razy w ciągu
dnia)
RMS
10 ms
*)
dzień
100
UciąŜliwość migotania światła
(flicker)
Długookresowa uciąŜliwość P
lt
≤
1
Algorytm
2h
(P
st
= 10 min)
tydzień
95
Zapady napięcia
(10 ms - 1 min, U poniŜej 90 % U
n
lub Ud)
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 %.
RMS
10 ms
rok
100
Krótkie przerwy w zasilaniu
( 3 min, U poniŜej 1% U
n
lub U
d
)
Obserwowane : od 10 do kilkuset w roku
70 % z nich powinno być mniejsze niŜ
RMS
10 ms
*)
rok
100
Długie przerwy w zasilaniu
(> 3 min, U poniŜej 1% U
n
lub U
d
)
Obserwowane : mniej niŜ 10 do 50 w roku
RMS
10 ms
*)
rok
100
Dorywcze przepięcia między
przewodem fazowym a ziemią
Z reguły nie przekraczają 1,5
kV
Z reguły nie przekraczają 1,7
lub 2 U
d
(zaleŜnie od
połączenia punktu
neutralnego)
RMS
10 ms
*)
-
100
Przejściowe przepięcia między
przewodem fazowym a ziemią
Z reguły nie przekraczają 6 kV
o czasie narastania od ms do
mniej niŜ 1
µ
s
Zgodnie z
Wytrzymałością izolacji
Wartość
maksymalna
-
-
100
Asymetria
Wskaźnik asymetrii kolejności przeciwnej
≤
2 %
N pewnych obszarach
≤
3 %
RMS
10 min
tydzień
95
Harmoniczne
THD (do 40 harmonicznej
≤
8 %; udziały harmoniczny
zestawiono w tabeli
RMS
10 min
tydzień
95
Interharmoniczne
Brak obecnie specyfikacji
-
Sygnał napięciowy do transmisji
informacji
Opisany krzywą zaleŜną od częstotliwości
w granicach od 1,1 do 9 % U
n
lub U
d
RMS
3 s
dzień
99
U
n
= 230 V
Opracował : dr Andrzej Pawl
ę
ga, Instytut Elektroenergetyki PW
4
U
d
– napięcie deklarowane dla średnich napięć (wg umowy)
*)
– określone niejednoznacznie
Warto
ś
ci dopuszczalne zmian napi
ę
cia wg normy PN-EN 61000-2-4
Kompatybilno
ść
elektromagnetyczna (EMC) -
Ś
rodowisko - Poziomy kompatybilno
ś
ci dotycz
ą
ce zaburze
ń
przewodzonych małej cz
ę
stotliwo
ś
ci w sieciach zakładów przemysłowych
W normie wyró
Ŝ
nia si
ę
trzy klasy
ś
rodowiska elektromagnetycznego powi
ą
zanego z
sieciami elektroenergetycznymi.
Klasa 1 dotyczy sprz
ę
tu wra
Ŝ
liwego na zaburzenia elektromagnetyczne,
wymagaj
ą
cego zabezpieczenia za pomoc
ą
bezprzerwowych
ź
ródeł zasilania.
Poziomy kompatybilno
ś
ci klasy 1 maj
ą
zastosowanie jedynie w sieciach napi
ę
cia
niskiego i co do warto
ś
ci s
ą
mniejsze od poziomów kompatybilno
ś
ci dla sieci
publicznej.
Klasa 2 dotyczy miejsc dostarczania energii elektrycznej do odbiorcy z sieci
publicznej oraz wi
ę
kszo
ś
ci miejsc przył
ą
czenia urz
ą
dze
ń
elektrycznych do sieci
odbiorcy. Przyjmuje si
ę
,
Ŝ
e poziomy kompatybilno
ś
ci w tych miejscach zazwyczaj
odpowiadaj
ą
poziomom dla sieci publicznej. W przypadku trudno
ś
ci w okre
ś
leniu
poziomów kompatybilno
ś
ci klasy 2 w sieci
ś
redniego napi
ę
cia mo
Ŝ
na je przyjmowa
ć
takie jak dla sieci napi
ę
cia niskiego.
Klasa 3 dotyczy tylko miejsc przył
ą
czenia urz
ą
dze
ń
elektrycznych do sieci
odbiorcy, które charakteryzuj
ą
si
ę
, w przypadku niektórych zaburze
ń
, wy
Ŝ
szym
poziomem kompatybilno
ś
ci ni
Ŝ
w klasie 2. Klas
ę
3 nale
Ŝ
y rozwa
Ŝ
a
ć
w miejscach,
które spełniaj
ą
poni
Ŝ
sze warunki:
.
- zasadnicza cz
ęść
odbiorników jest zasilana z przekształtników,
- cz
ę
sto uruchamia si
ę
odbiorniki du
Ŝ
ej mocy,
- moc odbiorników ulega szybkim zmianom.
W przypadku klasy 3 warto
ś
ci poziomów kompatybilno
ś
ci dotycz
ą
sieci o napi
ę
ciu
niskim oraz
ś
rednim.
Tabela 5. Poziomy dopuszczalne miar zaburze
ń
dla trzech klas
ś
rodowiska
Rodzaj miary zaburzenia
Klasa 1
Klasa 2
Klasa 3
Zmiana napi
ę
cia w odniesieniu do
± 8
± 10
od + 10 do -15
napi
ę
cia znamionowego
∆
U/U
zn
(%)
∆
t (s)
>60
>60
≤
60
Krótkie przerwy w zasilaniu (s)
Ŝ
adne
-
≤
60
(uwaga 1 )
Niesymetria napi
ę
cia U
2
/U
1
(%)
2
2
3
Odchylenie cz
ę
stotliwo
ś
ci
∆
U/U
zn
(%)
± 1
± 1
± 2
Uwaga 1. nie stosuje si
ę
dla klasy 2; dane dotycz
ą
tylko zakładów z jednym
ź
ródłem zasilania