Pomiary jakości energii elektrycznej – zagadnienia wybrane

Zaburzenia zasilania są powodowane przez odbiorniki energii elektrycznej przyłączone do sieci zasilającej, a w szczególności odbiorniki nieliniowe. W szczególności dotyczy to zasilaczy komputerowych, przemienników częstotliwości oraz oświetlenia energooszczędnego z elektronicznymi sterownikami wysokiej częstotliwości. Często dalekowschodni producenci obniżają koszty produkcji eliminując filtry zakłóceń elektromagnetycznych, co powoduje ich bezpośrednią emisję do sieci [1].

zakłócenia

Prawidłowa praca urządzeń elektrycznych uwarunkowana jest głównie parametrami zasilającej je energii elektrycznej, przy czym za parametr podstawowy uważane jest napięcie zasilające. Przyczyną zakłóceń napięcia zasilającego są czynniki leżące zarówno po stronie dostawcy energii, wynikające ze zwarć w sieci, przerw w zasilaniu, niedostatecznej kompensacji mocy biernej, jak i jakości urządzeń zasilających.

Drugim aspektem są warunki po stronie odbiorcy, w tym odbiorniki pobierające prąd odkształcony, nieodpowiednie zwymiarowanie instalacji odbiorczej i zła jakość jej elementów. Z tych powodów dotrzymanie odpowiednich parametrów napięcia zasilającego to zadanie dotyczące zarówno dostawców, jak i odbiorców energii elektrycznej. W przypadku dużych odbiorców przemysłowych zawierane są w tym celu odpowiednie umowy pomiędzy dostawcą i odbiorcą, dotyczące dopuszczalnego poziomu zakłóceń wprowadzanych do sieci przez urządzenia odbiorcze.

Ponieważ wprowadzenie takich ustaleń byłoby niezwykle trudne w przypadku indywidualnych odbiorców zasilanych z sieci komunalnych, określono dopuszczalne poziomy emisyjności zakłóceń dla odbiorników powszechnego użytku, które sprecyzowano w zeszytach normy o ogólnym numerze PN-EN 61000. Norma ta dotyczy kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń odbiorczych, a do jej postanowień powinni się stosować producenci tych urządzeń. Z drugiej strony istnieją ustalenia dotyczące dostawców energii. W przypadku odbiorców przemysłowych są one określone w indywidualnych umowach na dostawę energii [1, 2, 3]. Natomiast podstawowe wymogi dotyczące odpowiedniej jakości napięcia zasilającego dla odbiorców zasilanych z sieci komunalnych są określone w normie PN-EN 50160.

W dniu 4 maja 2007 r. Minister Gospodarki wprowadził w drodze rozporządzenia (DzU z 2007 r., nr 93, poz. 623, z późniejszymi zmianami) szczegółowe warunki funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Rozporządzenie to wprowadza w życie postanowienia normy PN-EN 50160 z niewielkimi uzupełnieniami w rozdziale 10 pod tytułem „Parametry jakościowe energii elektrycznej i standardy jakościowe obsługi odbiorców oraz sposób załatwiania reklamacji”.

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2010 r., nr 239, poz. 1597) wprowadziło obligatoryjność normy PN-EN 50160:2002+AC: 2004+Ap1:2005) i określa parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych.

normalizacja

Norma PN-EN 50160 ustala między innymi wymagania dotyczące charakterystycznych parametrów napięcia zasilającego, podaje sposoby ich wyznaczania oraz graniczne dopuszczalne odchylenia od wartości znamionowych. Dla sieci niskiego napięcia odnoszą się one do parametrów mierzonych w złączu instalacji elektrycznej. Norma PN-EN 50160 podaje definicje i zakresy dopuszczalnych zmian parametrów, co zostało omówione w artykule [1]. Niektóre typy zakłóceń napięcia zasilającego zilustrowano na rysunku 1.