Страница 7: ДСТУ EN 50160:2014. Характеристики напруги електропостачання в електричних мережах загальної призначеності (61662)

Провали напруги за своєю природою непередбачувані та непостійні за місцем і часом. На цей час неможливо дати статистичні результати стосовно частоти провалів напруги, що повністю охоп­люють усі європейські мережі. У додатку В є посилання на фактичні дані щодо провалів напруги зафіксованих в європейських мережах.

Потрібно звернути увагу на те, що залежно від вибраного методу вимірювання, треба врахову­вати невизначеність вимірювання, що впливає на результати, особливо відносно до короткочасних подій. Щодо невизначеності вимірювання треба застосовувати EN 61000-4-30.

Зазвичай, тривалість провалів напруги залежить від вибраної стратегії побудови захисту в мережі, що залежить від структури мережі та уземлення нейтралі. Тому типова тривалість не обов'язково відповідає межам, наведеним у колонках таблиці 8.

Оцінювання перенапруг треба провадити відповідно до EN 61000-4-30. Метод аналізування отриманих даних щодо перенапруг залежить від цілі оцінювання.

Зазвичай, для мережі високої напруги застосовують:

• поліфазне узагальнення результатів, що містить визначення еквівалентної події, яка харак­теризується однаковою тривалістю й однаковою середньоквадратичною величиною максимальної напруги;

• узагальнення подій в часі, яке охоплює визначення еквівалентної події у випадку, якщо відбувається послідовність з кількох подій; метод, що застосовують для узагальнення багаторазо­вих подій, можна використовувати під час остаточного обробляння даних, кілька рекомендованих правил зазначено в IEC/TR 61000-2-8.

Якщо провадять збирання статистичних даних, то перенапруги має бути покласифіковано згідно з таблицею, яку наведено нижче. У клітинки таблиці треба внести цифри, що відповідають кількості еквівалентних подій (див 6.3.2.5)¹⁾

Примітка. Для наявного вимірювального обладнання та/або систем моніторингу таблицю 9 можна використати як рекомендацію.

Таблиця 9 — Класифікація перенапруг за максимальною напругою та тривалістю

Перенапруги звичайно спричинено діями з перемиканням і відключенням навантаги. Аварії в мережах загальної призначеності чи в устаткованні користувачів зумовлюють зростання тимчасо­вих перенапруг між лінійними проводами та землею, ці перенапруги зникають, коли аварію усунено.

Звичайно тимчасові перенапруги в мережах високої напруги не цікавлять користувачів, тому що зазвичай будь-яку навантагу підключають через трансформатори з різноманітними типами уземлення нейтралі.

Перенапругу перехідного процесу в мережах високої напруги спричинює перемикання або безпосередня чи наведена дія блискавки. Перенапруги перемикання звичайно мають меншу амплі­туду, але коротший час зростання та/або довшу тривалість ніж перенапруги від дії блискавки.

Примітка. Система побудови ізоляції устатковання споживача має бути сумісна з тією, яку використовує оператор мережі.

ДОДАТОК А
(довідковий)

ОСОБЛИВА ПРИРОДА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ,

Електрична енергія є особливо універсальною і легко адаптованою для використання фор­мою енергії. Її використовують, перетворюючи в інші форми енергії:теплову, світлову, механічну енергію, а також в різні електромагнітні, електронні, акустичні та візуальні форми, які є основою сучасних телекомунікаційних, інформаційних технологій, а також технологій, що їх використовують у розважальних заходах.

Електрична енергія, яку поставляють користувачам, має кілька характеристик, які впливають на можливість використання її споживачами і які є непостійні. Цей стандарт описує характеристики електричної енергії через характеристики змінної напруги. Для використання електричної енергії бажано, щоб напруга електропостачання мала постійну частоту, неспотворену синусоїдальну форму кривої та незмінну амплітуду. На практиці є багато чинників, що спричиняють відхили від цього. На відміну від звичайних видів продукції умови використання електричної енергії— це один з основних чинників, який впливає на змінення її «характеристик».

Передавання електроенергії до пристроїв користувача спричинює зростання величини елек­тричних струмів, що є пропорційними до бажаної потужності електроспоживання користувачів. Оскільки ці струми протікають через провідники системи енергопостачання, то вони зумовлюють збільшення величини спаду напруги. Значення напруги електропостачання для індивідуального користувача в будь-який момент часу є функцією сукупних спадів напруги на всіх складових еле­ментах системи, через які відбувається електроживлення користувача, тому його визначають як особистим електроспоживанням цього користувача, так і одночасним з ним споживанням інших користувачів у цій мережі. Оскільки електроспоживання кожного користувача постійно змінюється, а крім цього випадковим чином змінюється ступень збігу одночасної навантаги інших користувачів, напруга електропостачання також змінюється. З цієї причини даний стандарт визначає характе­ристики напруги з урахуванням статистичних або ймовірнісних чинників. Зважаючи на економічні інтереси користувача, стандарт на характеристики електропостачання має стосуватись насамперед нормально очікуваних умов, а не виняткових випадків, наприклад, незвичайного збігу в часі макси­муму споживання енергії кількома електроприладами чи кількома користувачами.

Електрична енергія надходить до користувача через систему генерування, а також через устатковання для її транспортування й розподілу. Кожний складник системи може зазнати по­шкодження чи аварії через електричні, механічні та хімічні дії, що можуть бути наслідками кількох причин, охоплюючи надзвичайні погодні умови, звичайні процеси зносу устатковання й погіршення з часом його властивостей, а також втручання людей, птахів, тварин тощо. Такі пошкодження можуть впливати на електропостачання або навіть переривати його для одного чи багатьох користувачів.

Підтримання незмінної частоти напруги вимагає постійного поточного балансу величини генерованої потужності з повним сумарним споживанням. Оскільки обсяги генерованої та спо­живаної потужності можуть змінюватися дискретно, особливо у разі аварій у генерувальних, магістральних або розподільчих системах, завжди є ризик порушення балансу, що спричинює зростання або зниження частоти в системі. Цей ризик можна зменшити, якщо з’єднувати багато енергетичних систем в одну велику об’єднану систему, для якої генерувальна здатність є значно більшою порівнянно зі змінами в потужності споживання, що можуть мати місце.

Є кілька інших характеристик, що можуть мати розладжувальну або пошкоджувальну дію на устатковання користувачів, або навіть на самих користувачів. Деякі з цих шкідливих характеристик виникають від невідворотних швидких процесів у самій системі енергопостачання, які спричинені або короткими замиканнями та перемиканням у системі, або атмосферними явищами (блискав­кою). Інші характеристики, навпаки, є наслідком особливостей використання електричної енергії, що безпосередньо спотворює форму напруги електропостачання, впливає на її величину або додає до неї напруги сигналів. Одночасно з сучасною тенденцією поширення устатковання, що має такі впливи на напругу, також збільшується кількість устатковання, уразливого до завад.

Цей стандарт визначає, за можливості, звичайно очікувані змінення характеристик напруги. В ін­ших випадках стандарт забезпечує найкращу можливу кількісну ознаку явищ, що можуть мати місце.

Унаслідок того, що існує значна різноманітність у структурах розподільчих мереж у різних районах, що виникає від різниці у щільності розміщення навантаги, розподілу місцеперебування населення, топографічних умов тощо, багато користувачів будуть спостерігати значно менші від­хили характеристик напруги, ніж значення, наведені в цьому стандарті.

Особлива властивість електричної енергії, що стосується її характеристик полягає в тому, що ко­ристувачі мають більший вплив на її якість, ніж її виробники або постачальники. У цих випадках корис­тувач — найважливіший партнер постачальника у діях щодо забезпечення якості електричної енергії.

Необхідно відзначити, що це питання стосується безпосередньо інших стандартів, які вже видано або є на розгляді. Стандарти щодо емісії встановлюють рівні електромагнітного збурення, дозволені для устатковання споживачів. Стандарти щодо несприйнятливості визначають рівні збу­рень, що їх устатковання має витримати без надмірного пошкодження чи втрати необхідної функції. Третя група стандартів щодо рівнів електромагнітної сумісності виконує функцію координації та взаємозв’язку стандартів щодо емісії завад і стандартів щодо несприйнятливості для досягнення електромагнітної сумісності (EMC).

Хоча цей стандарт має очевидний взаємозв’язок з рівнями електромагнітної сумісності, важли­во зазначити, що він стосується саме характеристик напруги електричної енергії. Він не встановлює рівні електромагнітної сумісності. Треба особливо відзначити, що характеристики обладнання мо­жуть бути погіршені, якщо вони залежать від умов електроживлення, які є важчими, ніж установлені в стандартах на цю категорію продукції.

ДОДАТОК В
(довідковий)

ОРІЄНТОВАНІ ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ПОДІЙ З НАПРУГОЮ
ТА ОДИНИЧНИХ ШВИДКИХ ЗМІН НАПРУГИ

Призначеність цього додатка — забезпечити читача доступною на цей час інформацією щодо орієнтовних значень для деяких явищ, визначених і описаних у стандарті. Також зазначено деяку інформацію щодо способу використання наведених у стандарті значень і щодо способу збирання подальших даних вимірювання, які можна застосовувати для порівняння різних систем, а також для забезпечення однотипності даних на європейському рівні.

Оскільки багато систем моніторингу розташовано в різних країнах, подальшу інформацію можна отримати на національному рівні.

На національному рівні можна знайти точніші значення, крім того, можуть діяти регламенти.

У нормальних робочих умовах річна частота переривань напруги, що перевищують три хви­лини суттєво відрізняються між регіонами. Ця різниця має місце, окрім інших чинників, унаслідок відмінностей у побудові систем (тобто кабельні або повітряні лінії), у навколишньому середовищі та в кліматичних умовах. Щоб отримати інформацію про очікувані події, треба консультуватися з оператором локальної мережі. У різних країнах існує національна статистика щодо переривань, яка містіть орієнтовні значення. Узагальнювальний звіт щодо якості напруги, виданий Радою Євро­пейських органів регулювання в енергетиці (CEER), містить певну статистику у деяких європейських країнах і огляд відповідних стандартів, що регламентують тривалі переривання.

Під час порівняння статистичних даних щодо тривалих переривань необхідно враховувати принципи узагальнення статистики подій.

Тривалість більшості коротких переривань може бути менше кількох секунд. Інформацію стосовно діапазону очікуваних орієнтовних значень можна знайти в IEC/TR 61000-2-8 (статистика Міжнародної спілки виробників і постачальників електричної енергії (UNIPEDE)).

Порівнюючи статистичні дані щодо коротких переривань, треба враховувати такі подробиці:

• принципи узагальнення статистики подій;

• можливі вилучення дуже коротких або швидкоминучих переривань.

У серії документів, короткими вважають переривання, що не перевищують однієї хвилини. Однак деякі схеми контролювання, застосовувані для уникання тривалих переривань, потребують час реакції до трьох хвилин.

Примітка. У цьому пункті розглянуто перенапруги між лінійними проводами.

Як наведено в стандартах на категорію продукції, провали напруги й перенапруги, залежно від їх суттєвості, можуть впливати на роботу устатковання.

Для них в EN 61000-4-11 і EN 61000-4-34 визначено класи 2 і 3.

Хоча елементи таблиць 2, 5 і 8 повністю не збігаються з таблицею стосовно порогів тесту­вання, можна очікувати, що обладнання, яке тестують за відповідними стандартами на категорію продукції, має буті стійким до провалів напруги, зазначених в елементах:

А1,В1,А2, В2 — для класу 2;

А1, В1, С1, А2, В2, АЗ, А4 — для класу 3.

Рівні сумісності для промислових мереж електропостачання наведено в EN 61000-2-4.

Дані таблиць 2, 5 і 8 можуть допомогти користувачеві визначити очікувані експлуатаційні па­раметри мережі та на базі цих даних оцінити можливу якість роботи підключеного обладнання та його потрібну несприйнятливість.

За встановлення вимог щодо несприйнятливісті (охоплюючи умови тестування та крите­рії стійкості), відповідають комітети з питань категорій продукції. Родові стандарти щодо EMC (EN 61000-6-1 і EN 61000-6-2) стосуються продукції, що працює в певних умовах, і стосовно якої не видано відповідних стандартів на категорію продукції. Критерії стійкості, наведені нижче, — тільки довідкові.