Transcript Handbok for foreskrifterna om leveranskvalitet EIFS 2011 2

Handbok för tillämpning
av föreskrifterna om
leveranskvalitet EIFS:2011:2
Boken behandlar tillämpningar och förklaringar
avseende Energimarknadsinspektionens föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara
uppfyllda för att överföringen av el ska vara av
god kvalitet.
Handbok version 1.0
2012-02-02
Information från Energimarknadsinspektionen
Energimarknadsinspektionen
Box 155, 631 03 Eskilstuna
Författare: Lars Ström
Copyright: Energimarknadsinspektionen
Rapporten är tillgänglig på www.ei.se
Innehåll
Förord .............................................................................................................................. 4
1
Inledning .............................................................................................................. 5
1.1
Bakgrund ........................................................................................................5
Funktionskrav för vissa lastnivåer .........................................................................5
Trädsäkring ...............................................................................................................6
Spänningskvalitet .....................................................................................................6
2
Föreskriftskrav .................................................................................................... 7
2.1
Funktionskrav för vissa lastnivåer..............................................................7
2.2
Trädsäkra ledningar .....................................................................................9
2.3
Spänningskvalitet........................................................................................10
Generell information ..............................................................................................10
Tillämpningsområde..............................................................................................11
Verifiering av spänningskvalitet ..........................................................................12
Långsamma spänningsändringar ........................................................................13
Spänningsövertoner ...............................................................................................13
Spänningsosymmetri .............................................................................................14
Kortvariga spänningssänkningar .........................................................................14
Föreskrifter kortvariga spänningshöjningar .......................................................16
Snabba spänningsändringar .................................................................................17
3
Referenser .........................................................................................................19
Förord
Detta PM har tagits fram som en vägledning för att underlätta tolkningen av
Energimarknadsinspektionens föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara
uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet, EIFS 2011:2.
Dokumentet kommer att vara levande, om principiella frågor som inte redan
avhandlas uppkommer kommer PM:en att uppdateras. Det kommer endast att
publiceras på Energimarknadsinspektionens hemsida.
Ver.nr
Datum
Ansvarig
Ändringar
1.0
2012-02-02
L. Ström
-
4
1
Inledning
1.1
Bakgrund
Energimarknadsinspektionen har tillsynsansvar över efterlevnaden av ellagens
krav om att överföringen av el ska vara av god kvalitet. Kravet enligt ellagen är
allmänt hållet och är avsett att kompletteras med föreskrifter.
Ellagen innehåller en huvudregel om att elnätsföretaget/koncessionshavaren är
skyldig att avhjälpa brister i överföringen av el så länge kostnaderna är rimliga i
förhållande till de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med bristerna
(3 kap. 9 § ellagen 1). Vid en investering eller åtgärd i elnätet ska således en
avvägning mellan kostnad och nytta göras. Enligt ellagen svarar också ett
nätföretag för att dess ledningsnät är säkert, tillförlitligt och effektivt och för att det
på lång sikt kan uppfylla rimliga krav på överföring av el.
Ellagen har också en regel om koncessionshavarens ansvar för att inget avbrott får
vara längre än 24 timmar. Regeln gäller dock inte om koncessionshavaren kan visa
att avbrottet berott på ett hinder utanför företagets kontroll som företaget inte
skäligen kunde förväntas ha räknat med och vars följder företaget inte heller
skäligen kunde ha undvikit eller övervunnit (3 kap. 9a § ellagen).
Ovanstående huvudregler ska också tillämpas för de föreskrifter som tagits fram
av energimarknadsinspektionen och som beskrivs nedan.
För att leva upp till tillsynsansvaret har energimarknadsinspektionen tagit fram
föreskrifterna EIFS 2011:2 ”Föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara
uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet”. Föreskriften
innehåller bestämmelser om funktionskrav för vissa lastnivåer, trädsäkra
ledningar och spänningskvalitet.
Funktionskrav för vissa lastnivåer
I proposition 2005/06:27 anger regeringen angående leveranssäkra elnät att ”Enligt
regeringens bedömning finns det skäl att, utöver det grundläggande kravet på
högst tjugofyra timmars elavbrott, införa regler om längsta godtagbara avbrottstid
för lastnivåer som överstiger 2 megawatt”.
Som tidigare nämnts ställer Ellagen fr.o.m. 1 januari 2011 kravet att en
nätkoncessionshavare ska se till att avbrott i överföringen av el till en elanvändare
aldrig överstiger tjugofyra timmar. Enligt ellagens förarbetena finns det dock skäl
att, utöver det grundläggande kravet på högst tjugofyra timmars elavbrott, införa
strängare regler om längsta godtagbara avbrottstid för lastnivåer överstigande 2
MW. Man gör bedömningen i förarbetena att branschens egna planeringsmål är en
lämplig utgångspunkt för dessa utökade funktionskrav.
1
SFS 1997:857
5
Trädsäkring
I proposition 2005/06:27 sägs även att regler ska införas för att en högre
leveranssäkerhet ska uppnås genom att träd inte ska kunna falla mot
regionnätsledningarna och förorsaka elavbrott. I förarbetena till ellagen föreslogs
att tekniska krav skulle införas med avseende på ledningars trädsäkerhet. Det var
enligt regeringen viktigt att så snart som möjligt eliminera risken för avbrott på
grund av träd som faller ned på regionledningar.
EI har delvis frångått propositionens förslag i fråga om tekniska krav. Begreppet
trädsäkring har historiskt inneburit breddning av ledningsgatan till en bredd som
innebär att inga träd kan falla över ledningen. Trädsäkring i den meningen är dock
endast ett sätt bland andra att säkerställa att det övergripande kravet på
leveranssäkerhet uppnås. I vissa fall kan andra åtgärder vara lika bra eller bättre,
inte minst ur kostnadshänseende. EI har därför inte detaljreglerat ledningsgatans
utförande utan har ställt ett generellt ”funktionskrav” avseende trädsäkring som i
EIs mening har den effekt som regeringen eftersträvat i sina förarbeten till ellagen.
Spänningskvalitet
Av prop. 2005/06:27 följer att föreskrifter utgivna av nätmyndigheten (dvs.
energimarknadsinspektionen) får avse en precisering av vilka kvalitativa krav på
överföringen som ska vara uppfyllda, exempelvis i fråga om avvikelser i spänning
och frekvens, transienter och övertoner.
Det finns behov, vilket stöds av författningskommentarerna till ovanstående
proposition, att närmare precisera kravet om god kvalitet. Specifika skäl till detta
är bland annat den rådande osäkerheten om vilka de gällande kraven är, med
avseende på spänningskvalitet, som följer av ellagen både hos nätkunder och hos
nätföretagen. En konsekvens av detta är bl.a. att nätkunder har generellt dåliga
kunskaper om möjligheterna att ställa krav på spänningskvaliteten och isåfall vilka
krav som kan ställas. För nätägarna råder idag också viss osäkerhet om vilka
basnivåer för spänningskvalitet de är skyldiga att vidmakthålla.
Vidare kan konstateras att en trend inom elsektorn är att införa mer och mer små
och medelstora produktionsanläggningar (distribuerad generering) vilket kan
påverka överföringens kvalitet annorlunda än vad befintliga typer av
nätanvändare gör. Det är därför angeläget att tydliga krav ställs för att motverka
en eventuell försämring av den generella kvaliteten i överföringen.
6
2
Föreskriftskrav
2.1
Funktionskrav för vissa lastnivåer
4 kap. 1 § I de uttags-, eller gränspunkter i elnät där det under normala
matnings- och driftförhållanden är möjligt att överföra mer än två megawatt
effekt får avbrottstiderna vid avbrott inte vara längre än vad som anges i
nedanstående tabell för respektive återställningsförhållande
Avbrottstid vid onormala
Avbrottstid vid normala
återställningsförhållanden återställningsförhållanden
(timmar)
(timmar)
>2 5
12
24
>5
20
8
24
> 20 50
2
24
> 50
2
12
Normala återställningsförhållanden är sådana drift- och
väderleksförhållanden eller andra liknande förhållanden som inte hindrar att
felavhjälpning påbörjas omgående efter att ett fel i elnätet inträffat. Onormala
återställningsförhållanden som medför att felavhjälpning inte skäligen kan
påbörjas omgående.
Lastintervall
(megawatt)
Energimarknadsinspektionen har valt att gruppera lastintervallen på samma sätt
som Svensk Energi (SE) gör i ”Planeringsmål för leveranssäkerhet i Region- och
Lokalnät”, vilket också är i enlighet med prop. 2005/06:27. En väsentlig förändring
har dock gjorts när det gäller tillåten avbrottstid. I SE:s planeringsmål delas
avbrotten upp i ”Enkelfel” och ”Omfattande och/eller sällsynta fel” vilket dels
bedömts försvåra energimarknadsinspektionens tillsynsarbete och dels uppfattas
som otydligt och svårbedömt. I stället har energimarknadsinspektionen valt att
dela in avbrottstiderna i avbrott som sker vid normala återställningsförhållanden
och avbrott som sker vid onormala återställningsförhållanden. En bedömning av
vilka förhållanden som funnits under ett avbrott och om föreskriftens krav
innehållits måste bedömas i efterhand i varje enskilt fall.
Bedömning av återställningsförhållande
Några exempel som kan anses vara vägledande vid en bedömning om
återställningsförhållandena är att betrakta som onormala är:
•
Elsäkerhetsverkets säkerhetsregler måste följas, inget elnätsföretag ska
skicka en montör att arbeta i ett spänningssatt nät utan att tillämpa rätt
arbetsmetoder och säkerhetsregler
7
•
Arbetsmiljöverkets arbetsmiljöregler. T.ex. vid svåra
väderleksförhållanden som innebär att felavhjälpning inte kan utföras kan
innebära att längre avbrottstider än de som anges i föreskriften kan tillåtas.
•
Ett elnätsbolag kan inte heller ställas till ansvar för förhållanden det inte
kan råda över. Sådana förhållanden kan till exempel vara att en
tillträdesväg är översvämmad eller avspärrad av polis.
Lastintervall
Nedan följer en beskrivning (från Svensk Energis skrift ”Planeringsmål för
leveranssäkerhet i Region- och Lokalnät”) av vad som normalt ingår i de olika
lastintervallerna:
Lastintervallet 2-5 MW, max avbrottstid 12 timmar
I gruppen ingår både kraftigare belastade högspänningsfack i 10 och 20 kV
fördelningsställverk i större transformatorstationer, som matar distributionsledningar på såväl landsbygd som i tätort och en del mindre 50-40/20-10 kV
fördelningsstationer med transformatorer på 2-10 MVA.
Lastintervallet 5-20 MW, max avbrottstid 8 timmar
I gruppen återfinns belastningspunkter bestående av en del kraftigt belastade 10
och 20 kV högspänningsfack i en region- eller fördelningsstation, men
huvudsakligen utgörs gruppen av 130-40/20-10 kV fördelningsstationer för
matning av större tätorter eller större industrier.
Dessa stationer är normalt bestyckade med dubbla transformatorer och har dubbla
ledningsmatningar. I vissa fall kan transformator och/eller ledningsreserv finnas i
underliggande nät. Stationerna är normalt utrustade med fjärrkontroll. Via
fjärrkontroll kan omkoppling till reservmatning ske vid ett enskilt transformatoreller ledningsfel inom 1-30 minuter.
En del stationer kan sakna fullgod reservmatningsledning, i varje fall om denna är
utformad som luftledning, varför man i sådana fall kan räkna med längre
avbrottstider. Sådana ledningar finns uteslutande för matning av 40-20/20-10 kV
stationer och då ska reparationstiden för ledningen, som nämndes under
föregående effektnivå, kunna klaras inom 8 timmar.
Lastintervallet 20-50 MW, max avbrottstid 2 timmar
I denna grupp återfinns flertalet regionnätsstationer för matning av
tätorter, större landsbygdsområden, transformatorstationer i större städer och
stationer för matning av enskilda större industrier. Stationerna är uppbyggda med
redundans för såväl matande 130-40 kV ledningar som 130-40/20-10 kV
transformatorer. Stationerna är fjärrkontrollerade och enskilda fel klaras i
normalfallet inom 1-30 minuter genom omkopplingar i en driftcentral till
reservmatning i samband med fel på enstaka anläggningsdel. I vissa felfall, där
enskild anläggningsdel havererat, kan det dock krävas utryckning av personal för
okulärbesiktning innan omkopplingar kan ske. Beroende på inställelsetider för
personal måste man i dagsläget därför räkna med en maximal avbrottstid på ca 2
timmar för belastningspunkter i denna grupp.
8
Belastningspunkter >50 MW, max avbrottstid 2 timmar
I denna grupp återfinns större regionnätsstationer för matning av tätorter, större
landsbygdsområden och stationer för matning av enskilda större
processindustrier. Stationerna har samma uppbyggnad som i föregående grupp,
men här förutsätts att utryckningstider för personal till de enskilda stationerna är
kortare. Det har dock i praktiken visat sig vara svårt att åtgärda fel som inte
kan sektioneras bort (t ex havererad ventilavledare) inom tidsintervallet 1 timma.
Av praktiska skäl föreslås därför att gränsen höjs till 2 timmar även för
belastningspunkter över 50 MW.
2.2
Trädsäkra ledningar
5 kap. 1 § Luftledningar med en spänning som överstiger 25 kilovolt ska vara
utförda som trädsäkra ledningar om det är nödvändigt för att undvika avbrott
i överföringen av el.
Detsamma gäller för luftledningar med en lägre spänning om de överför el till
en ledning eller ett ledningsnät tillhörande annan koncessionshavare.
Även luftledningar till vilka produktionsanläggningar är anslutna, ska vara
utförda på sätt som anges i första stycket, om inte särskilda skäl föreligger.
Allmänt råd
Sådana utföranden som avses med trädsäkra ledningar kan exempelvis
uppnås genom breddning av ledningsgator, markförläggning av
ledning, eller andra lösningar som bedöms lämpliga.
Särskilda skäl enligt andra stycket kan vara produktionsanläggningar
med intermittent produktion av el som inte är avgörande för elnätets
funktion, t.ex. vissa småskaliga vind-, sol-, våg- och
vattenkraftsanläggningar.
Energimarknadsinspektionen har valt att inte ställa direkta tekniska krav på en
ledningsgatas utformning. I stället har föreskriften utformats som ett
”funktionskrav” som ska säkerställa att avbrott inte ska kunna inträffa på grund av
att träd faller över luftledningar. Historiskt har oftast metoder som medför en
breddning av ledningsgator tillämpats vilket inte alltid är det optimala sättet eller i
vissa fall ens möjliga sättet att uppnå trädsäkerhet för en ledning.
En luftledning kan i särskilda fall utformas så att trädsäkerhet uppnås även om det
finns träd som skulle kunna nå ledningen. Första stycket av det allmänna rådet
avser belysa vilka dessa är. Vid en bedömning av om en ledning är trädsäker kan
dessutom hänsyn tas till:
• Typ av träd och dess placering (förankring av enstaka träd kan övervägas)
• Röjningsintervall (kan anpassas för att uppnå trädsäkerhet)
Reservmatningar
Det är inte alltid försvarbart att reservmatningar utförs som trädsäkra ledningar
även om de är utförda för en spänning som överstiget 25 kV. En bedömning av
9
vilket behov som föreligger måste göras i det enskilda fallet men så länge
huvudmatningen är trädsäkert utformad kan normalt reservmatningen vara
mindre leveranssäker. Detta medför dock att hänsyn måste tas till de problem som
hårda väderförhållanden kan förorsaka i samband med att en trädsäker
huvudmatning tas ur drift i samband med service och underhåll. En snabb
återgång till normalt matningsförhållande eller andra lämpliga åtgärder måste vid
behov kunna genomföras för att undvika långvariga avbrott.
Överföring till annan koncessionshavare
I de fall där en luftledning överför el till en annan koncessionshavare från en
ledning som normalt ingår i en områdeskoncession ska en samlad bedömning av
hur matningsförhållandena göras från fall till fall. Minst en trädsäker
matningsledning ska finnas till någon av ett områdes gränspunkter.
Annan lagstiftning
Miljöbalken med förordningar och föreskrifter medger inte att trädsäkring av
ledningar får gå ut över skyddsvärda arter eller objekt och har därmed företräde.
Dessa regler kan också lägga hinder i vägen för nätförstärkningar och byggen av
reservledningar (det sista kan även följa av Plan- och bygglagen, fastställda
detaljplaner).
2.3
Spänningskvalitet
Generell information
Syftet med föreskrifterna om spänningskvalitet är att förtydliga ellagens skrivning
om att överföringen av el ska vara av god kvalitet. Detta för att upplysa kunder
och nätägare att krav på spänningskvalitet ställs samt att tillgängliggöra dessa.
Ellagens krav att överföringen ska vara av god kvalitet gäller för alla kunder och
hela tiden, dvs. överföringen av el ska alltid och överallt vara av god kvalitet. Nya
nät och ledningar ska planeras och byggas så att överföringen av el är av god
kvalitet på kort och lång sikt. I befintliga nät ska dock endast åtgärder vidtas om
det finns olägenheter som är relaterade till att överföringen inte är av god kvalitet
och om olägenheterna är tekniskt och ekonomiskt rimliga att åtgärda. Om inga
olägenheter finns eller dessa inte är tillräckliga i förhållande till konsekvenserna av
åtgärderna som skulle behövas, behöver ingen åtgärd vidtas.
Åtgärdsansvar
Spänningskvalitet är ett komplext ämne, alla parter påverkar spänningskvaliteten,
från elproduktion till transmission/distribution till anslutna elkonsumenter.
Kvalitetsproblem som uppstår i nätet ska, om olägenheterna är tillräckliga,
åtgärdas av nätägaren. Olägenheter hos en nätkund som till skillnad från det
föregående exemplet uppstår som en följd av att en annan kund påverkar elnätet
negativt kan i princip åtgärdas på tre sätt:
1. åtgärder i den anläggning som genererar störningarna så att den inte
påverkar elnätet negativt 2,
Den utrustning som genererar störningarna kan vara föremål för krav utifrån befintlig EMClagstiftning, SFS 1992:1512.
2
10
2. åtgärder i elnätet för att reducera spridningen av störningarna från den
anläggning som genererar dessa, eller
3. åtgärder i den anläggning som utsätts för störningarna för att reducera
störningskänsligheten för dessa 3.
Följaktligen kan ansvaret för åtgärder hamna på var och en av dessa parter. Vid
eventuella bedömningar om åtgärder är ekonomiskt och tekniskt rimliga eller inte
bör alla dessa åtgärder övervägas.
Nätägaren bör använda sig av de avtal som finns mellan kund och nätägare för att
se till att inte nätkunder påverkar nätet i alltför stor utsträckning. Nätägaren ska
dock även ta hänsyn till att dess ledningsnät enligt ellagen på lång sikt ska
uppfylla rimliga krav på överföring av el. Om ingen långsiktig strategi finns
kommer nätet, i takt med att fler kunder ansluts, med tiden bli alltför svagt för att
kunna motverka anslutna anläggningars påverkan med avseende på
spänningskvalitet.
Befintliga standarder
Föreskriften innebär ingen förändring avseende tillämpningen av eventuella
standarder eller branschpraxis för de kvalitetsfenomen där inga krav ställs i
föreskriften. Som exempel kan nämnas att flimmer (flicker, en typ av snabba
spänningsändringar) inte har förts in i föreskriften, där gäller att standarder [2][4]
alternativt annan branschpraxis ska tillämpas.
Planeringsmål
Nätföretag har rätt att ställa skäliga krav på kunder och andra nätföretag i syfte att
uppnå en god leveranskvalitet, detta görs ofta genom s.k. planeringsmål. Det är
viktigt att skilja på planeringsnivåer som t.ex. Kriterier för spänningsgodhet vid
leveransspänning över 1000 V utgiven av Svensk Energi och föreskriftens
miniminivåer. Reglerna i Svensk Energis skrift gäller 95 % av tiden och för att
kunna garantera de krav som föreskriften anger över ett helt nätområde bör i
praktiken nätägare konstruera sina nät utifrån ett planeringsmål av denna typ.
Skadestånd
Nätföretags ansvar för eventuella skador som orsakas av brister i överföringen av
el omfattas inte av energimarknadsinspektionens tillsyn eller
föreskriftsbemyndigande (jämför 12 kap 1 § ellagen). Regler om skadestånd finns i
10 och 11 kapitlen i ellagen och prövas av domstol.
Tillämpningsområde
2 kap. 2 § Bestämmelserna i 6 kap. gäller inmatnings- och uttagspunkter i
växelspänningsnät som används med stöd av nätkoncession.
Dessa föreskrifter ställer minimikrav på överföringen av el som nätägare ska hålla
sig till. De är inte planeringsnivåer. Kraven i sjätte kapitlet gäller endast i
anslutningspunkterna till kunder som är konsumenter, producenter eller både och.
Nätägaren bör ställa motsvarande eller om nödvändigt striktare krav på anslutna
Elektriska och elektroniska utrustningars tålighet kan vara föremål för krav utifrån befintlig EMClagstiftning, SFS 1992:1512.
3
11
kunder, alternativt andra nätägare, för att kunna garantera överföringens kvalitet
på ett kostnadseffektivt sätt. Sådana krav ska dock enligt ellagen vara skäliga.
Gränspunkter
Kraven gäller därmed inte för gränspunkter dvs. mellan nätägare (stamnät,
regionnät, lokalnät). Ellagens generella skrivning i 3 kap. 9 § om att överföringen
av el ska vara av god kvalitet är det gällande kravet för gränspunkter. En
anledning till att föreskriften undantar gränspunkter är att det inte är meningsfullt
att ställa krav på spänningskvalitet, i föreskriftens mening, någon annanstans än i
anslutning till den utrustning som ska använda spänningen. Det är i princip bara
där spänningskvaliteten har några synbara konsekvenser för kunder.
Olägenheter hos kunder som inte uppstår hos den lokala nätägaren utan som
uppstår och överförs till kund från överliggande nät ska behandlas på liknande
sätt som om de uppstod hos den lokala nätägaren. Den lokala nätägaren ansvarar
för att åtgärder vidtas, denne ska ställa motsvarande krav på nätägaren i
överliggande nät (om inga rimliga åtgärder kan göras i det lokala nätet). Krav på
överliggande nät, dvs i gränspunkten, utgår från ellagen enligt ovanstående
stycke.
Lokalnätsägare bör i sina avtal med överliggande nät, där det är meningsfullt,
ställa krav på ett tillräckligt störningsutrymme.
Verifiering av spänningskvalitet
6 kap. 1 § Överföringen av el, med avseende på spänningskvalitet, är av god
kvalitet när spänningens egenskaper, uppmätta i enlighet med SS-EN 61000-430 (mätklass A), uppfyller de krav som framgår av 2 – 9 §§.
Allmänt råd
För referensspänningar upp till och med 1 000 volt bestäms
spänningens egenskaper med fasspänningar som utgångspunkt. För
referensspänningar över 1 000 volt bestäms spänningens egenskaper
med huvudspänningar som utgångspunkt.
För att kunna göra en objektiv bedömning av spänningskvaliteten behöver
mätningar utföras och kvaliteten på mätningarna är av stor vikt för möjligheten att
använda dessa vid bedömningen. Med avseende på mätningens kvalitet och
reproducerbarhet har energimarknadsinspektionen valt att utgå från nämnda
standard [3]. Avvikande mätmetoder får användas förutsatt att mätningens
kvalitet m.m. inte påverkas negativt.
Normalt bör nätägare tillgodose kunders önskan att få sin leveranskvalitet
verifierad. Nätägaren har dock möjlighet att bedöma skäligheten av detta, en första
bedömning mha. beräkningar eller simuleringar kan eventuellt visa att det inte är
skäligt att utföra en verifiering. Energimarknadsinspektionen kan dock vid behov
kräva underlag i linje med paragrafen.
12
Utöver vad den hänvisade standarden anger som godtagbara mätförhållanden bör
även frågan om mätperiod beaktas.
Mätperiod stationära kvalitetsparametrar
Avseende stationära kvalitetsparametrar, föreskriftens 6 kap. 2 – 5 §§, anges i
respektive paragraf en mätperiod om en vecka. Det innebär att mätningen ska
göras i minst en vecka för att få en så representativ mätning som möjligt. Om
någon part anser att en viss vecka inte kan anses vara representativ bör det
överenskommas om en kontrollmätning, alternativt en längre mätningsperiod.
Mätperiod hänselsestyrda kvalitetsparametrar
När det gäller händelsestyrda kvalitetsparametrar, dvs. 6 kap. 6-9 §§, försvåras
möjligheten att bedöma spänningskvaliteten genom att händelserna uppstår
slumpvis utspridda med flera veckor till flera månaders mellanrum. En tillräcklig
mätperiod kan bara bedömas i det enskilda fallet, perioden kan variera mellan en
enstaka säsong upp till ett flertal år. Inspektionen rekommenderar att företag som
lider stora ekonomiska skador pga. händelser i nätet antingen själva mäter
kontinuerligt eller kommer överens med sitt nätbolag att övervaka anslutningen
speciellt.
Allmänt råd
Det allmänna rådet i paragrafen syftar till att klargöra att mätningar i
uttagspunkten hos lågspänningskunder ska utgöras av fasspänningar eftersom
kunden är ansluten på det viset medan högspänningskunder är anslutna med
huvudspänning.
Långsamma spänningsändringar
6 kap. 2 § Under en period motsvarande en vecka ska förekommande
tiominutersvärden av spänningens effektivvärde vara mellan 90 procent och
110 procent av referensspänningen.
För att vara av god kvalitet ska överföringen av el med avseende på långsamma
spänningsvariationer hålla sig inom ± 10 % av referensspänningen.
Referensspänningen för lågspänningsnät, dvs. upp till och med 1000 Volt, är
nominell spänning medan referensspänningen för nät med högre spänningsnivå
kan vara en annan avtalad spänning.
Vid mätning av långsamma spänningsändringar ska eventuella händelser, t.ex. i
form av kortvariga spänningssänkningar, kortvariga spänningshöjningar eller
snabba spänningsändringar, i elnätet aggregeras i mätresultatet. Händelserna (s.k.
flaggade värden) ska även sparas och rapporteras separat.
Spänningsövertoner
6 kap. 3 § För referensspänningar upp till och med 36 kilovolt gäller följande.
Under en period motsvarande en vecka ska förekommande tiominutersvärden
för varje enskild överton vara mindre än eller lika med värdena i tabell 1 och
varje tiominutersvärde av den totala övertonshalten ska vara mindre än eller
lika med åtta procent.
13
6 kap. 4 § För referensspänningar över 36 kilovolt och under eller lika med 150
kilovolt gäller följande. Under en period motsvarande en vecka ska
förekommande tiominutersvärden för varje enskild överton vara mindre än
eller lika med värdena i tabell 2 och varje tiominutersvärde av den totala
övertonshalten ska vara mindre än eller lika med åtta procent.
Under varje period om en vecka ska tiominutersvärdet för varje enskild överton
vara mindre än eller lika med värdena i tabellen. Dessutom ska den totala
övertonshalten UTHD vara mindre än eller lika med 8% som tiominutersvärde. UTHD
ska normalt beräknas upp till och med 40:e övertonen.
För mätning av övertoner av högre frekvenser i nät vid högre spänning kan det
uppstå stora mätfel eftersom spänningstransformatorernas översättförhållande är
stark frekvensberoende. Vid utvärdering av mätresultat bör hänsyn tas till detta.
Spänningsosymmetri
6 kap. 5 § Under en period om motsvarande en vecka ska förekommande
tiominutersvärden av spänningsosymmetrin vara mindre än eller lika med två
procent.
Mätningar av spänningsosymmetri är, mer än de andra mätningarna, påverkade
av mätfel i spänningstransformatorerna eller liknande. Skillnaderna mellan
spänningstransformatorerna i de tre faserna interpreteras av mätinstrumentet som
en spänningsosymmetri. Vid utvärdering av mätresultat bör hänsyn tas till detta.
Kortvariga spänningssänkningar
6 kap. 6 § För referensspänningar upp till och med 45 kilovolt gäller följande.
Det ska inte inträffa några kortvariga spänningssänkningar med sådan
kvarstående spänning och sådan varaktighet som framgår av område C i
tabell 3. Nätägaren är skyldig att åtgärda kortvariga spänningssänkningar
inom område B i tabell 3 i den utsträckning åtgärderna är rimliga i förhållande
till de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med de kortvariga
spänningssänkningarna.
Tabell 3
14
6 kap. 5 § För referensspänningar över 45 kilovolt gäller följande. Det ska inte
inträffa några kortvariga spänningssänkningar med sådan kvarstående
spänning och sådan varaktighet som framgår av område C i tabell 4.
Nätägaren är skyldig att åtgärda kortvariga spänningssänkningar inom
område B i tabell 4 i den utsträckning åtgärderna är rimliga i förhållande till
de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med de kortvariga
spänningssänkningarna.
Tabell 4
Allmänt råd Vid bedömningen av vad som utgör rimliga åtgärder i
förhållande till olägenheterna kan exempelvis historiska data, andra liknande
nät under liknande förhållanden, tekniska möjligheter samt kostnader för
åtgärderna beaktas.
Föreskrifterna anger i tabellform en metod för ansvarsfördelning map. kortvariga
spänningssänkningar (tabell 3 och tabell 4). Motsvarande resonemang används
även för kortvariga spänningshöjningar.
Ansvarsfördelning
Område:
A. Kundens ansvar. Om en kund har högre krav på spänningskvalitet finns
möjlighet att reducera störningskänsligheten hos den egna utrustningen
eller att avtala om en anslutning med högre spänningskvalitet med
nätägaren.
B. Delat ansvar. Nätägaren ska kunna visa att förekommande kortvariga
spänningssänkningar är acceptabla. Kravet är att en rimlighetsbedömning
ska göras där förekomsten av spänningssänkningar ska vägas mot dels
kundens olägenhet, dels kostnader för åtgärder. Både åtgärder för att
reducera antalet spänningssänkningar och åtgärder för att ändra
spänningssänkningens djup och/eller varaktighet bör övervägas. Det bör
påpekas att bedömningen kan visa att åtgärder inte är rimliga pga.
tekniska eller ekonomiska skäl.
C. Nätägarens ansvar. Eventuella kortvariga spänningssänkningar i detta
område ska normalt åtgärdas.
Kravet för spänningssänkningar inom område B innebär ingen förändring från
tidigare situation där motsvarande krav i enskilda fall kan ställas på hela området
15
(område A, B och C) enligt ellagen 3 kap. 9 §. Ambitionen i detta fall har varit att
begränsa detta område så långt som möjligt och på så vis förtydliga
ansvarsfördelningen map. nätägarnas rättigheter och skyldigheter.
Övrigt
Korta avbrott som rapporteras i den årliga avbrottsrapporteringen ska inte räknas
som kortvariga spänningssänkningar.
Områdesgränserna i tabell 3 baseras på SS-EN 55014-2, utg 1:1997 [7] samt en
rapport från CIGRE/CIRED/UIE arbetsgrupp C4.110 [6].
Föreskrifter kortvariga spänningshöjningar
6 kap. 8 § för referensspänningar upp till och med 1000 volt gäller följande.
Det ska inte inträffa några kortvariga spänningshöjningar med sådan
spänning och sådan varaktighet som framgår av område C i tabell 5.
Nätägaren är skyldig att åtgärda kortvariga spänningshöjningar inom område
B i tabell 5 i den utsträckning åtgärderna är rimlig i förhållande till de
olägenheter för elanvändarna som är förknippade med de kortvariga
spänningshöjningarna.
Tabell 5
Föreskrifterna anger i tabellform en metod för ansvarsfördelning map. kortvariga
spänningshöjningar (tabell 5). Motsvarande resonemang används även för
kortvariga spänningssänkningar.
Ansvarsfördelning
Område:
A. Kundens ansvar. Om en kund har högre krav på spänningskvalitet finns
möjlighet att förbättra den egna utrustningen eller att avtala om en anslutning
med högre spänningskvalitet med nätägaren.
B. Delat ansvar. Nätägaren ska kunna visa att förekommande kortvariga
spänningshöjningar är acceptabla. Kravet är att en rimlighetsbedömning ska
göras där förekomsten av spänningshöjningar ska vägas mot dels kundens
olägenhet, dels kostnader för åtgärder.
C. Nätägarens ansvar. Eventuella kortvariga spänningshöjningar i detta område
ska normalt åtgärdas.
16
Övrigt
Områdesgränserna baseras på SS-EN 50438:2008 [8] och en rapport om skador på
apparater med avseende på överspänningar från SINTEF presenterad på
CIRED2009 [9].
Snabba spänningsändringar
6 kap. 9 § Antalet snabba spänningsändringar adderat med antalet kortvariga
spänningssänkningar som överensstämmer med område A enligt 6-7 §§ tabell
3 och 4, ska inte överskrida antalen angivna i tabell 6.
Snabba spänningsändringar
Maximalt antal per dygn
Un ≤ 45 kV
Un > 45 kV
24
12
24
12
∆Ustationär ≥ 3%
∆Umax ≥ 5%
Tabell 6
Det finns idag ingen standardiserad utvärderingsmetod för dessa fenomen varför
energimarknadsinspektionen valt den norska beprövade metoden[1] för att
definiera och utvärdera snabba spänningsändringar.
Kortvariga spänningssänkningar i område A (6 § tabell 3) ska räknas in statistiken
för snabba spänningsändringar. På det viset förebyggs att händelser med en lägsta
spänning strax under 90% skulle behandlas på ett annorlunda sätt än händelser
med en lägsta spänning strax över 90%.
Huvudsakligen reglerar denna paragraf flimmerliknande effekter som kan uppstå
hos elnätkunder. Andra effekter kan dock uppstå som innebär att nätägare måste
ställa hårdare krav på sina kunder. Dessa krav ska dock enligt ellagen vara skäliga
(se vidare avsnitt tillämpningsområde 2.3.2) .
Definition av snabba spänningsändringar
Snabba spänningsändringar: En ändring av spänningens effektivvärde inom +/10% som är snabbare än 0,5% per sekund. Snabba spänningsändringar bestäms av
stationär och maximal spänningsändring som ges av:
%U stationär =
∆U stationär
⋅ 100%
Un
och
%U max =
∆U max
⋅ 100%
Un
där ∆Ustationär är stationär spänningsändring som följer av en
spänningsändringskarakteristik, ∆Umax är den maximala spänningsdifferensen
under loppet av en spänningsändringskarakteristik och Un är nominell
spänningsnivå vid lågspänning respektive avtalad spänningsnivå vid högre
spänningsnivåer.
17
Figur: En typisk spänningsändringskarakteristik. Δ U(t) = spänningsändringskarakteristik, ΔUmax = maximal spänningsändring och Δ Ustationär = stationär
spänningsändring.
Spänningsändringskarakteristik: Ändring i spänningens effektivvärde per
halvperiod som funktion av tiden, mellan tidsperioder där spänningen har varit
stabil i minst en sekund. Spänningen anses stabil när den inte ändras snabbare än
0,5% av nominell respektive avtalad spänningsnivå per sekund.
18
3
[1]
Referenser
FOR-2004-11-30-1557: Forskrift om leveringskvalitet i kraftsystemet
http://www.lovdata.no/cgi-wift/ldles?doc=/sf/sf/sf-20041130-1557.html
-
Snabba spänningsändringar - 2006:07; 2006:13
http://www.nve.no/no/Om-NVE/Publikasjoner/
-
Snabba spänningsändringar - TRA6351 Synlighet av endringer i lysintensitet forårsaket av
spenningssprang, Helge Seljeseth og Olve Mogstad, SINTEF Energiforskning AS, Maj 2006.
[2]
SS-EN 50160, utg. 3:2008 - Spänningens egenskaper i elnät för allmän distribution.
[3]
SS-EN 61000-4-30, utg. 2:2009 - Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 4-30: Mät- och
provningsmetoder - Mätning av spänningsgodhet och elkvalitet
[4]
EN 50160:2010 - Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks
[5]
SS-EN 61000-4-7, utg 2:2002 - Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 4-7: Mät- och
provningsmetoder - Vägledning vid övertonsmätning på elnät och på nätansluten utrustning
[6]
Voltage dip immunity of equipment and installations, final report CIGRE/CIRED/UIE C4.110,
April 2010
[7]
SS-EN 55014-2, utg 1:1997 - Elektriska hushållsapparater, elverktyg och liknande bruksföremål Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 2: Immunitet
[8]
[9]
SS-EN 50438, utg. 1:2008 - Fordringar för anslutning av smågeneratorer i parallelldrift med det
allmänna elnätet.
Seljeseth Helge, Sand Kjell, Fossen Kjell Erik (2009). Laboratory tests of electrical appliances
immunity to voltage swell. 20th International Conference on Electricity Distribution : CIRED 2009.
(s. paper 0781).
19
Kungsgatan 43
Box 155
631 03 Eskilstuna
Tel 016-16 27 00
www.ei.se