Power Quality

De beoordeling van frequentieafwijkingen gebeurt op basis van gemiddelden van de netfrequentie over 10 seconden.

Bij de toegestane grenswaarden wordt onderscheid gemaakt tussen synchrone netten (± 1% = 0,5 Hz) en eilandnetten (± 2% = 1 Hz).

Grote frequentieafwijkingen kunnen worden veroorzaakt door de plotselinge uitschakeling van grote belastingen of productie-installaties. Een te grote afwijking kan ertoe leiden dat motoren en generatoren hun synchronisme verliezen en daardoor beschadigd raken.

Een spanningsdip is een tijdelijke daling van de effectieve spanningswaarde tot onder een vastgelegde drempel op een bepaald punt in het elektriciteitsnet. De dip kan onder meer worden veroorzaakt door het inschakelen van belastingen.

Toelichting op de begrippen:
Extremum: laagste waarde van de spanning over 10 ms tijdens de gebeurtenis [V]
Duur: tijd tussen het verlaten van en terugkeren naar het nominale spanningsbereik [ms]

Een tijdelijke spanningsverhoging is een tijdelijke stijging van de effectieve spanningswaarde boven een vastgelegde drempel op een bepaald punt in het elektriciteitsnet. Een mogelijke oorzaak is het uitschakelen van grote belastingen.

Toelichting op de begrippen:
Extremum: hoogste waarde van de spanning over 10 ms tijdens de gebeurtenis [V]
Duur: tijd tussen het verlaten van en terugkeren naar het nominale spanningsbereik [ms]

THD is de verhouding tussen de gecombineerde effectieve waarden van alle harmonischen en de effectieve waarde van de grondcomponent. De waarde geeft de totale vervorming door niet-lineaire belastingen aan.

Oorzaken:
Niet-lineaire belastingen in het elektriciteitsnet kunnen de sinusvorm van de spanning vervormen. Afhankelijk van het type belasting kunnen bepaalde veelvouden van de netfrequentie bijzonder sterk aanwezig zijn.

Bij driefasige belastingen zoals synchrone of asynchrone motoren en B6-gelijkrichters kunnen vooral de 5e, 7e, 11e en 13e harmonische sterk aanwezig zijn. Bij eenfasige belastingen in laagspanningsnetten zijn vaak veelvouden van drie betrokken, waaronder de 15e, 21e en 27e harmonische.

Een harmonische vervorming wordt als PQ-gebeurtenis geregistreerd wanneer de gemiddelde waarde over 10 minuten de door de toepasselijke norm vastgelegde grens overschrijdt. De gebeurtenis vermeldt de orde van de harmonische en de procentuele overschrijding van de grenswaarde.

Te hoge spanningsharmonischen kunnen storingen, oververhitting, uitval van elektrische apparatuur en een verhoogde geluidsontwikkeling veroorzaken.

Snelle spanningsveranderingen komen relatief vaak voor in elektriciteitsnetten. Ze worden voornamelijk veroorzaakt door veranderingen in de belasting van klantinstallaties en door schakelhandelingen in het net.

Een RVC-gebeurtenis wordt gekenmerkt door de overgang van de netspanning van de ene stationaire toestand naar een andere stationaire toestand. Daarbij worden de duur van de overgang, de maximale spanningsafwijking tijdens de overgang en de stationaire spanningsverandering geregistreerd.

Snelle spanningsveranderingen hebben doorgaans geen grote gevolgen voor elektrische apparatuur. Veel RVC-gebeurtenissen kunnen echter leiden tot een hoger flickerniveau.

Flicker is een maat voor periodieke spanningsschommelingen in het elektriciteitsnet die visueel waarneembare veranderingen in de helderheid van elektrische verlichting kunnen veroorzaken.

Volgens de meetmethode van DIN EN 61000-4-15 worden deze schommelingen als dimensieloze waarden berekend en met een gewogen methode over twee tijdsintervallen gemiddeld. De kortetermijnflicker Pst wordt over een interval van 10 minuten berekend. De langetermijnflicker Plt wordt over een meetinterval van 2 uur bepaald.

Oorzaken:
Verhoogde flickerwaarden worden meestal veroorzaakt door periodieke vermogensschommelingen in netten met een hoge netimpedantie. Hoge harmonische stromen en interacties tussen belastingen kunnen eveneens tot een overschrijding van de grenswaarde leiden.

Power Quality-gebeurtenissen zoals tijdelijke overspanningen en onderspanningen kunnen eveneens leiden tot een overschrijding van de flickergrenswaarde van de betreffende spanning.

Betekenis voor de beoordeling volgens EN 50160:
EN 50160 stelt geen grenswaarden vast voor het aantal Pst- en Plt-gebeurtenissen. Alleen de weekstatistiek van de langetermijnflicker Plt over intervallen van 2 uur wordt beoordeeld.

Spanningsasymmetrie is een maat voor de ongelijkmatige belasting van een driefasensysteem. Dit kan zich uiten in verschillende amplitudes ΔU van de fasen of in een fasehoekverschil Δϕ dat niet gelijk is aan 120° tussen de fase-fasespanningen.

Voor de berekening worden gemiddelden over 10 minuten van de symmetrische componenten van het gemeten spanningssysteem gebruikt. De procentuele waarde wordt berekend uit de verhouding tussen de negatieve en de positieve systeemcomponent.

Oorzaken:
Spanningsasymmetrie treedt vooral op in laagspanningsnetten en kan worden veroorzaakt door ongelijkmatig verdeelde een- en tweefasige belastingen of productie-installaties. In midden- en hoogspanningsnetten kan asymmetrie onder meer ontstaan door smeltovens of getransponeerde transmissielijnen.

Betekenis voor de beoordeling volgens EN 50160:
EN 50160 stelt geen grenswaarden vast voor het aantal asymmetriegebeurtenissen. Alleen de weekstatistiek van de over intervallen van 10 minuten gemeten waarden wordt beoordeeld. De grenswaarde bedraagt doorgaans 2%.

Een onderbreking van de elektriciteitsvoorziening wordt gekenmerkt door een daling van de spanning op alle fasen tot minder dan 5% van de nominale waarde.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen geplande en ongeplande onderbrekingen in een bepaald gebied, kortdurende onderbrekingen tot 3 minuten en langdurige onderbrekingen van meer dan 3 minuten.

Onderbrekingen kunnen worden veroorzaakt door externe invloeden, zoals schade aan transmissielijnen door natuurverschijnselen, geplande schakelhandelingen of het aanspreken van beveiligingsapparatuur.