4.2.1 Индикативные значения планируемых уровней
Это уровни гармонических напряжений, которые могут быть использованы в целях определения норм эмиссии, принимая во внимание воздействие на систему электроснабжения всех установок, создающих помехи. Планируемые уровни должны быть определены сетевой организацией для всех уровней напряжения в системе, они могут рассматриваться как внутренние цели качества для сетевой организации и могут быть доступными для клиента по запросу.
Планируемые уровни для гармоник должны быть равны или ниже уровней совместимости и должны обеспечивать согласование уровней помех, которые возникают при различных уровнях напряжения. Поскольку планируемые уровни будут различаться в зависимости от структуры системы и обстоятельств, то могут быть указаны только индикативные значения планируемых уровней. Индикативные значения планируемых уровней для гармонических напряжений приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Индикативные значения планируемых уровней для напряжений гармоник (в процентах напряжения основной частоты) в системах электроснабжения СН, ВН и СВН
Нечетные гармоники, не кратные 3 | Нечетные гармоники, кратные 3 | Четные гармоники | ||||||
Порядок гармоники | Напряжение гармоники, % | Порядок гармоники | Напряжение гармоники, % | Порядок гармоники | Напряжение гармоники, % | |||
СН | ВН-СВН | СН | ВН-СВН | СН | ВН-СВН | |||
5 | 5 | 2 | 3 | 4 | 2 | 2 | 1,8 | 1,4 |
7 | 4 | 2 | 9 | 1,2 | 1 | 4 | 1 | 0,8 |
11 | 3 | 1,5 | 15 | 0,3 | 0,3 | 6 | 0,5 | 0,4 |
13 | 2,5 | 1,5 | 21 | 0,2 | 0,2 | 8 | 0,5 | 0,4 |
0,2 | 21<45 | 0,2 | 0,2 |
Индикативные значения планируемых уровней для общего гармонического искажения: =6,5% и =3%.
Примечание 1 - Для некоторых гармоник более высокого порядка следует соблюдать осторожность при установлении крайне низких значений, таких как 0,2%, из-за практических ограничений точности измерений, главным образом при ВН и СВН. Кроме того, в зависимости от характеристик системы должен существовать запас между планируемыми уровнями при СН, ВН и СВН, чтобы позволить координировать эмиссию помех между различными уровнями напряжения (результаты измерений могут быть использованы в качестве основы для определения соответствующего запаса).
Примечание 2 - Планируемые уровни, приведенные в таблице 2, не предназначены для контроля гармоник, возникающих в результате исключительных событий, таких как геомагнитные бури и т.д.
Примечание 3 - В некоторых странах планируемые уровни определены в национальных стандартах или руководствах.
Примечание 4 - В некоторых странах для систем СН и ВН существуют характеристики напряжения, которые являются квазигарантированными уровнями. Их, как правило, выбирают таким образом, чтобы они были выше планируемых уровней согласно [7].
Применительно к очень кратковременным воздействиям гармоник (3 с или менее) планируемые уровни для отдельных гармоник следует умножить на коэффициент в соответствии с формулой (1).
Когда это целесообразно, с учетом характеристик системы, могут потребоваться промежуточные значения планируемых уровней между значениями при СН, ВН и СВН из-за возможного широкого диапазона уровней напряжения, относящихся к ВН-СВН (>35 кВ). Кроме того, распределение планируемых уровней между ВН и СВН также может быть необходимо для учета воздействия на системы ВН установок, создающих помехи, подключенных к СВН. В этом случае планируемые уровни при СВН должны быть установлены на более низкие значения, чем те, которые приведены в таблице, указанной выше.
Дополнительные указания по адаптации планируемых уровней при СН к конкретным характеристикам системы приведены в приложении B. Пример метода для совместного использования планируемых уровней для планирования между различными частями системы ВН-СВН также приведен в приложении D.
Далее приведены процедуры использования уровней планирования для установления норм эмиссии для отдельных установок потребителей, создающих помехи.
4.2.2 Процедура оценки для сравнения с планируемыми уровнями
Для измерений гармоник и интергармоник следует применять метод измерения по классу A, установленный в IEC 61000-4-30 [12], соответствующий также IEC 61000-4-7 [11]. Маркированные данные, отмечаемые в соответствии с IEC 61000-4-30 во время оценки, во внимание не принимают. Соответственно, процентиль, применяемый при вычислении индексов, определенных ниже, вычисляют с использованием только действительных (немаркированных) данных.
Минимальный период измерения составляет одну неделю нормальной деловой активности. Период мониторинга должен включать в себя некоторую часть периода ожидаемых максимальных уровней гармоник.
Для сравнения фактических уровней гармоник с планируемыми уровнями могут быть применены один или несколько приведенных ниже индексов. Для сравнения с планируемыми уровнями при оценке воздействия более высоких уровней эмиссии, разрешенных на короткие периоды времени, например во время перенапряжений и запусков оборудования, может быть необходимым применение более одного индекса.
Для гармонических напряжений индексы следующие:
- 95%-ное еженедельное значение (среднеквадратичное значение индивидуальных гармоник за "короткие" 10-минутные периоды) не должно превышать планируемый уровень;
- наибольшее 99%-ное ежедневное значение (среднеквадратичное значение индивидуальных гармонических составляющих в течение "очень коротких" периодов 3 с) не должно превышать планируемый уровень, умноженный на коэффициент , указанный в формуле (1), с учетом приведенной ссылки на уровни совместимости при кратковременных эффектах гармоник.
Примечание 1 - Гармоники, как правило, измеряют до порядка 40 или 50 в зависимости от применений. В большинстве случаев этого бывает достаточно для оценки искажающих эффектов, вызываемых помехами в силовых системах. Однако в некоторых случаях важными могут быть гармоники более высоких порядков, вплоть до 100-го порядка. Примеры включают в себя:
- крупные преобразователи с коммутационными вырезами напряжения;
- больше установки с преобразователями высоких импульсных номеров (например, алюминиевые заводы);
- силовое электронное оборудование с ШИМ-преобразователями, взаимодействующими с энергосистемой. В таких случаях могут быть вызваны индуцированные шумовые помехи в соседних чувствительных приборах (например, датчиках, системах связи и т.д.). Обычно считается, что гармоники более высокого порядка изменяются в большей степени в зависимости от местоположения и со временем, чем гармоники более низкого порядка. Во многих случаях гармоники высокого порядка создаются одной установкой, создающей помехи, часто в сочетании с резонансом энергосистемы. Для гармоник более высокого порядка может возникнуть необходимость в более обширных оценках.
Примечание 2 - При измерениях гармоник необходимо учитывать точность всей измерительной цепи. Помимо самого монитора для измерений гармоник должны быть пригодны преобразователи (следует избегать ограничений и искажений для измеряемой амплитуды и полосы частот). Существующие трансформаторы тока и напряжения для измерений и защиты в системах среднего и высокого напряжения не всегда подходят для измерений гармоник (особенно когда частота выше 1 кГц).