Межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TR 61000-3-14-2019 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-14. Оценка норм эмиссии для гармоник, интергармоник, колебаний напряжения и несимметрии при подключении установок, создающих помехи, к низковольтным системам электроснабжения" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1112-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TR 61000-3-14-2019
"Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-14. Оценка норм эмиссии для гармоник, интергармоник, колебаний напряжения и несимметрии при подключении установок, создающих помехи, к низковольтным системам электроснабжения"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1112-ст)

Electromagnetic compatibility (EMC). Part 3-14. Assessment of emission limits of harmonic, interharmonic, voltage fluctuation and unbalance for the connection of disturbing installations to LV power systems

МКС 33.100.10

Дата введения - 1 июня 2020 г.
Введен впервые

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Обществом с ограниченной ответственностью "ЛИНВИТ" (ООО "ЛИНВИТ"), Закрытым акционерным обществом "Научно-испытательный центр "САМТЕС" (ЗАО НИЦ "САМТЕС") и Техническим комитетом по стандартизации ТК 030 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 5

2 Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 октября 2019 г. N 123-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1112-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TR 61000-3-14-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2020 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TR 61000-3-14:2011 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-14. Оценка норм эмиссии для гармоник, интергармоник, колебаний напряжения и несимметрии при подключении установок, создающих помехи, к низковольтным системам электроснабжения" ["Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-14: Assessment of emission limits of harmonic, interharmonic, voltage, fluctuation and unbalance for the connection of disturbing installations to LV power systems", IDT].

Международный документ IEC/TR 61000-3-14:2011, представляющий собой технический отчет, подготовлен подкомитетом 77А "Низкочастотные явления" Технического комитета ТС 77 IEC "Электромагнитная совместимость" (ЭМС).

Он образует часть 3-14 IEC 61000 и имеет статус основополагающей публикации ЭМС в соответствии с Руководством IEC 107.

Первое издание настоящего международного документа гармонизировано с IEC/TR 61000-3-6, IEC/TR 61000-3-7 и IEC/TR 61000-3-13.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 Введен впервые

Введение

Стандарты комплекса IEC 61000 публикуются отдельными частями в соответствии со следующей структурой:

часть 1. Общие положения: общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы), определения, терминология;

часть 2. Электромагнитная обстановка: описание электромагнитной обстановки, классификация электромагнитной обстановки, уровни электромагнитной совместимости;

часть 3. Нормы: нормы электромагнитной эмиссии, нормы помехоустойчивости (в тех случаях, когда они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию);

часть 4. Методы испытаний и измерений: методы измерений, методы испытаний;

часть 5. Руководства по установке и помехоподавлению: руководства по установке, методы и устройства помехоподавления;

часть 6. Общие стандарты;

часть 9. Разное.

Каждая часть далее подразделяется на несколько частей, которые могут быть опубликованы в качестве международных стандартов или технических отчетов/требований, некоторые из них уже опубликованы как разделы. Другие будут опубликованы с указанием номера части, за которым следует дефис, а затем номер раздела (например, IEC 61000-6-1).

1 Область применения

Настоящий стандарт, являющийся по своему назначению рекомендательным документом, представляет собой руководство в отношении принципов, которые могут быть применены в качестве основы для определения требований при подключении установок, создающих помехи, к общественным низковольтным (LV) системам электроснабжения. Для целей настоящего стандарта установка, создающая помехи, означает установку (которая может представлять собой нагрузку или генератор), создающую помехи, в том числе: гармоники и/или интергармоники, фликер и/или быстрые изменения напряжения, и/или несимметрию напряжений. Основная цель настоящего стандарта - это представление рекомендаций сетевым организациям по инженерным применениям, которые будут способствовать достижению условий обеспечения надлежащего качества обслуживания для всех подключенных установок пользователей. При рассмотрении установок настоящий стандарт не предназначен для замены стандартов, распространяющихся на оборудование, устанавливающих нормы эмиссии.

Примечание 1 - В настоящем стандарте низкое напряжение (LV) относится к значению U_n < 1 кВ.

Настоящий стандарт рассматривает распределение пропускной способности системы для поглощения помех. Он не применяется при решении задач помехоподавления или увеличения пропускной способности системы.

Настоящий стандарт применяется к установкам, подключенным к общественным энергосистемам низкого напряжения, которые снабжают или могут снабжать другие низковольтные нагрузки или установки. Настоящий стандарт предназначен для применения к большим установкам, превышающим минимальный размер. Этот минимальный размер S_min должен быть указан сетевой организацией, в зависимости от характеристик системы.

Примечание 2 - Учитывая указанный минимальный размер, настоящий стандарт, как правило, не применяют к бытовым установкам потребителей.

Настоящий стандарт не предназначен для установления норм эмиссии применительно к отдельным образцам оборудования, подключенным к системам низкого напряжения. Нормы эмиссии для низковольтного оборудования установлены в стандартах IEC, распространяющихся на группы продукции. Нормы, указанные в этих стандартах, определены на основе допущений о числе, типе и использовании оборудования, создающего помехи в установке, подключенной к системе электроснабжения, и опорного полного сопротивления, приведенного в IEC 60725, которое рассматривается в качестве репрезентативного в отношении полных сопротивлений установок небольших жилых объектов. Эти допущения могут быть неприменимы для больших низковольтных установок. Поэтому рекомендации, приведенные в настоящем стандарте, предназначены для предоставления методов определения норм эмиссии для таких больших установок.

Примечание 3 - Соответствие нормам эмиссии, определенным на основе применения методов настоящего стандарта, не исключает любых требований о соответствии нормам эмиссии для оборудования (установленным на основе национальных или региональных регулирующих требований).

Настоящий стандарт распространяется на следующие виды помех, возникающих в низковольтных установках:

- гармоники и интергармоники;

- фликер и быстрые изменения напряжения;

- несимметрия напряжений (компонент с обратной последовательностью).

Так как руководящие принципы, изложенные в настоящем стандарте, обязательно включают некоторые упрощающие предположения, гарантия, что этот подход будет всегда обеспечивать оптимальное решение для всех ситуаций, отсутствует. Рекомендуемый подход при применении к конкретной процедуре оценки следует применять с гибкостью и предусмотрительностью, учитывающей технические вопросы.

Сетевая организация несет ответственность за уточнение требований к подключению установок, создающих помехи, к системе. Установку, создающую помехи, рассматривают как полную установку пользователя (включая элементы, создающие помехи, и те, которые не вызывают помех).

В настоящем стандарте представлены рекомендуемые процедуры установления норм эмиссии для больших установок низкого напряжения. Для того чтобы сетевая организация могла полностью применять положения настоящего стандарта, необходимо присутствие эксперта, который должен учесть соответствующие факторы, касающиеся конкретных типов низковольтных установок.

Примечание 4 - Упрощение норм эмиссии путем создания одного набора таблиц для всех низковольтных сетей может привести в некоторых случаях к чрезмерно консервативным нормам.

Основная часть настоящего стандарта представляет собой описание общей процедуры распределения норм эмиссии применительно к гармоникам, колебаниям напряжения и несимметрии для больших установок, подключенных к низковольтным системам.

В приложениях к настоящему стандарту содержится дополнительная информация, в частности:

- приложение А включает практический пример применения технических решений на уровне экспертов в области распределительных сетей или на уровне национального регулирования с целью получения собственных норм, которые адаптированы к конкретным характеристикам сетей, на основе использования общего метода;

- приложение В включает пример практического применения рекомендуемого метода на уровне сетевой организации при подключении конкретных установок на основе локальных параметров низковольтной сети;

- приложения С и D содержат подробную информацию теоретического характера, необходимую для использования и понимания процедур, приведенных в настоящем стандарте.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

IEC 60050-161:1990, International electrotechnical vocabulary - Chapter 161: Electromagnetic compatibility. Amendment 1 (1997). Amendment 2 (1998) [Международный электротехнический словарь. Глава 161. Электромагнитная совместимость. Изменение 1 (1997). Изменение 2 (1998)]

IEC/TR 60725, Consideration of reference impedances and public supply network impedances for use in determining disturbance characteristics of electrical equipment having a rated current < 75 A per phase (Обзор стандартных полных сопротивлений и полных сопротивлений общественных сетей, используемых при определении характеристик помех электрического оборудования с номинальным током < 75 А в одной фазе)

IEC/TR 61000-2-1:1990, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-1: Environment - Description of the environment - Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signalling in public power supply systems [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-1. Электромагнитная обстановка. Описание электромагнитной обстановки. Электромагнитная обстановка для низкочастотных кондуктивных помех и сигналов в общественных системах электроснабжения]

IEC 61000-2-2:2002, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-2: Environment - Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public low - voltage power supply systems [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-2. Электромагнитная обстановка. Уровни совместимости для низкочастотных кондуктивных помех и сигналов в низковольтных системах общественного электроснабжения]

IEC 61000-3-2, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-2: Limits - Limits for harmonic current emissions (equipment input current < 16 A per phase) [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-2. Нормы. Нормы эмиссии гармонических составляющих тока (оборудование с входным током  16 А в одной фазе)]

IEC 61000-3-3, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-3: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current  16 A per phase and not subject to conditional connection [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-3. Нормы. Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в общественных низковольтных системах электроснабжения для оборудования с номинальным током не более 16 А в одной фазе, не подлежащего условному соединению]

IEC/TR 61000-3-6:2008, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-6: Limits - Assessment of emission limits for the connection of distorting installations to MV, HV and EHV power systems [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-6. Нормы. Оценка норм эмиссии для подключения установок, создающих помехи, к системам электроснабжения среднего (MV), высокого (HV) и сверхвысокого (EHV) напряжения]

IEC/TR 61000-3-7:2008, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-7: Limits - Assessment of emission limits for the connection of fluctuating load installations to MV, HVand EHV power systems [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-7. Нормы. Оценка норм эмиссии для подключения флуктуирующих установок к системам электроснабжения среднего (MV), высокого (HV) и сверхвысокого (EHV) напряжения]

IEC 61000-3-11, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-11: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems - Equipment with rated current < 75 A and subject to conditional connection [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-11. Нормы. Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в общественных низковольтных системах электроснабжения. Оборудование с номинальным током < 75 А в одной фазе, подлежащее условному соединению]

IEC 61000-3-12, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-12: Limits - Limits for harmonic currents produced by equipment connected to public low-voltage systems with input current > 16 A and < 75 A per phase [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-12. Нормы. Нормы гармонических составляющих тока, создаваемых оборудованием, подключаемым к общественным низковольтным системам, с входным током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе]

IEC/TR 61000-3-13:2008, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-13: Limits - Assessment of emission limits for the connection of unbalanced installations to MV, HV and EHV power systems [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-13. Нормы. Оценка норм эмиссии при подключении несимметричных электрических установок к системам электроснабжения среднего (MV), высокого (HV) и сверхвысокого (EHV) напряжения]

IEC 61000-4-15, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-15. Методы испытаний и измерений. Фликерметр. Функциональные и конструктивные требования]

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по IEC 60050-161, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 95 %-ная (99 %-ная) вероятность еженедельного (ежедневного) значения [95 % (99 %) probability weekly (daily) value]: Значение, которое не превышалось в течение 95 % (99 %) времени в течение одной(го) недели (дня).

3.2 согласованная мощность (agreed power): Значение установленной мощности для установки, создающей помехи, согласованное между пользователем ^* и сетевой организацией ^*. В случае нескольких точек подключения для каждой точки может быть определено отдельное значение.

------------------------------

^*_{В настоящем стандарте термин "заказчик (customer)" (применительно к установке) заменен на "пользователь", термин "оператор системы, владелец (system operator, owner)" (применительно к системе электроснабжения) заменен на "сетевая организация".}

------------------------------

3.3 пользователь (user): Физическое лицо, компания или организация, которые управляют установкой, подключенной или наделенной правом на подключение сетевой организацией к системе электроснабжения.

3.4 (электромагнитная) помеха [(electromagnetic) disturbance]: Любое электромагнитное явление, которое, при его наличии в электромагнитной обстановке, может привести к отклонению качества функционирования электрического оборудования от его предназначенного качества функционирования.

3.5 уровень помехи (disturbance level): Величина или значение электромагнитной помехи, измеренные или оцененные установленным способом.

3.6 установка, создающая помехи (disturbing installation): Электрическая установка в целом (включая элементы, создающие помехи, и те, которые не создают помехи), которая может вызвать помехи в виде напряжений или токов в системе электроснабжения, к которой она подключена.

Примечание - В контексте требований настоящего стандарта к установкам, создающим помехи, относят не только потребляющие, но и генерирующие установки.

3.7 электромагнитная совместимость; ЭМС (electromagnetic compatibility, EMC): Способность оборудования или системы удовлетворительно функционировать в их электромагнитной обстановке, не создавая недопустимых электромагнитных помех другому оборудованию или системам в этой обстановке.

Примечание 1 - Электромагнитная совместимость является условием электромагнитной обстановки, при котором для каждого явления уровень эмиссии помех является достаточно низким, а уровни устойчивости к помехам - достаточно высокими, так что все устройства, оборудование и системы функционируют по назначению.

Примечание 2 - Электромагнитная совместимость достигается только в том случае, если уровни эмиссии и помехоустойчивости контролируют таким образом, чтобы уровни помехоустойчивости устройств, оборудования и систем в любом месте не превышались уровнем помех в этом месте в результате кумулятивной эмиссии от всех источников и других факторов, таких как полные сопротивления цепи. Как правило, считается, что совместимость достигнута, если вероятность отклонения от качества функционирования по предназначению достаточно низкая (см. IEC/TR 61000-2-1, раздел 4).

Примечание 3 - В контексте требований настоящего стандарта совместимость может относиться к одной помехе или классу помех.

Примечание 4 - Электромагнитная совместимость - это термин, используемый также для описания области деятельности, связанной с изучением неблагоприятных электромагнитных эффектов, которые устройства, оборудование и системы испытывают друг от друга или от электромагнитных явлений.

3.8 уровень (электромагнитной) совместимости [(electromagnetic) compatibility level]: Регламентированный уровень электромагнитной помехи, используемый в качестве опорного в конкретной электромагнитной обстановке в целях координации при установлении норм электромагнитной эмиссии и устойчивости к электромагнитной помехе.

Примечание - По соглашению, уровень совместимости устанавливают таким образом, что существует лишь малая вероятность (например, 5 %) того, что он будет превышен фактическим уровнем помех.

3.9 эмиссия (emission): Явление, при котором электромагнитная энергия исходит от источника электромагнитных помех.

[IEC 60050-161:1990, 161-01-08, модифицировано]

Примечание - В контексте требований настоящего стандарта термин "эмиссия" относится к явлениям, представляющим собой кондуктивные электромагнитные помехи, которые могут вызывать искажения, колебания или несимметрию питающих напряжений.

3.10 уровень эмиссии (emission level): Уровень определенной электромагнитной помехи, эмитируемой конкретным устройством, оборудованием, системой или установкой в целом. Он оценивается и измеряется установленным методом.

3.11 норма эмиссии (emission limit): Максимальный уровень эмиссии, установленный для конкретного устройства, оборудования, системы или установки в целом.

3.12 генерирующая установка (generating plant): Любое оборудование, производящее электрическую энергию, совместно с любым непосредственно связанным или взаимодействующим с ним оборудованием, таким как единичный трансформатор или преобразователь.

3.13 помехоустойчивость, устойчивость к электромагнитной помехе [immunity (to а disturbance)]: Способность устройства, оборудования или системы функционировать без ухудшения качества при наличии электромагнитных помех.

3.14 уровень помехоустойчивости (immunity level): Максимальный уровень определенной электромагнитной помехи, воздействующей на конкретное устройство, оборудование или систему, при котором они сохраняют способность функционировать с заявленным качеством функционирования.

3.15 размер установки (installation size)

3.15.1 большая установка (large installation): Установка с согласованной мощностью, большей или равной значению, указанному сетевой организацией.

Примечание - Это указанное значение в настоящем стандарте обозначено S_min.

3.15.2 небольшая установка (small installation): Установка с согласованной мощностью, меньшей значения, указанного сетевой организацией.

Примечание - Это указанное значение в настоящем стандарте обозначено S_min.

3.16 нормальные условия эксплуатации (normal operating condition): Условия функционирования системы или установки, создающей помехи, которые, как правило, включают в себя все вариации генерации, изменения нагрузки и компенсации реактивной мощности или смены состояния фильтра (например, состояние батарей конденсаторов), запланированные отключения и меры по техническому обслуживанию и налаживанию, неидеальные условия эксплуатации и непредвиденные обстоятельства, при которых рассматриваемая система или установка, создающая помехи, способна работать, что предусмотрено при разработке.

Примечание - Нормальные условия эксплуатации системы, как правило, исключают: условия, возникающие в результате неисправности или нескольких неисправностей, превышающих установленные по стандарту безопасности системы; непредусмотренные ситуации и неизбежные обстоятельства (например, форс-мажорные обстоятельства, исключительные погодные условия и другие стихийные бедствия, действия государственных органов, производственные происшествия); случаи, когда пользователи системы значительно превышают установленные для них нормы эмиссии или не соответствуют требованиям к подключению, а также временные механизмы производства или поставки, которые принимаются для поддержания снабжения клиентов во время технического обслуживания или строительных работ, если в противном случае электроснабжение может быть прервано.

3.17 планируемый уровень (planning level): Уровень конкретной помехи в определенной электромагнитной обстановке, принятый в качестве опорного значения для установления норм, подлежащих соблюдению при эмиссии от установок в конкретной системе, с целью согласования этих ограничений со всеми ограничениями, которые существуют для оборудования и установок, подключенных к системе электроснабжения.

Примечание - Планируемые уровни считаются внутренними составляющими качества, которые должны быть определены на местном уровне лицами, ответственными за планирование и эксплуатацию системы электроснабжения в соответствующем районе.

3.18 точка общего присоединения; РСС [point of common coupling (PCC)]: Точка общественной электрической сети, ближайшая к сетям рассматриваемого потребителя, к которой присоединены или могут быть присоединены электрические сети. РСС представляет собой точку, расположенную "выше по течению" от рассматриваемой установки.

Примечание - Система электроснабжения считается общественной по критерию ее использования, а не права собственности на нее.

3.19 точка присоединения; РОС [point of connection (РОС)]: Точка в системе общественного электроснабжения, в которой рассматриваемая установка подключена или может быть подключена.

Примечание - Система электроснабжения считается общественной по критерию ее использования, а не права собственности на нее.

3.20 точка оценки; РОЕ [point of evaluation (РОЕ)]: Точка системы общественного электроснабжения, в которой уровни эмиссии данной установки оцениваются с учетом норм эмиссии. Эта точка может быть точкой общего присоединения (РСС), или точкой присоединения (РОС), или любой другой точкой, указанной сетевой организацией или согласованной между сторонами.

Примечание - Система электроснабжения считается общественной по критерию ее использования, а не права собственности на нее.

3.21 общественная низковольтная система электроснабжения (public low-voltage power system): Низковольтная система электроснабжения, которая подает или может подавать электрическую энергию нескольким установкам или пользователям.

Примечание - Система электроснабжения считается общественной по критерию ее использования, а не права собственности на нее.

3.22 мощность короткого замыкания (short cirquit power): Теоретическое значение начальной трехфазной мощности короткого замыкания, выраженное в МВА, в точке системы электроснабжения. Оно вычисляется как произведение начального симметричного тока короткого замыкания, номинального напряжения системы и коэффициента , при этом непериодичной составляющей (постоянным током) пренебрегают.

3.23 ответвление (spur): Фидер, отходящий от основного фидера (как правило, применяется на фидерах среднего и низкого напряжения).

3.24 система электроснабжения (supply system): Все линии, распределительные устройства и трансформаторы, работающие при различных напряжениях, которые составляют систему электроснабжения и систему распределения, к которым подключены установки пользователя.

3.25 сетевая организация (system operator or system owner): Лицо, ответственное за заключение договора о техническом присоединении пользователей, для которых необходимо подключение к нагрузке или подключение генерации к системе распределения.

3.26 коэффициент передачи, коэффициент влияния [transfer coefficient (influence coefficient)]: Относительный уровень помехи, которая может быть передана между двумя шинами или двумя частями энергосистемы при различных условиях эксплуатации.

3.27 явления, относящиеся к определениям. Гармоники

Определения 3.27.1-3.27.9 относятся к гармоникам. Они основаны на анализе системных напряжений или токов методом дискретного преобразования Фурье (DFT) в соответствии с определением по IEC 60050-101:1998, 101-13-09.

Примечание 1 - Преобразование Фурье периодической или непериодической функции времени является функцией в частотной области, называемой частотным спектром временной функции или просто спектром. Если функция времени является периодической, то спектр состоит из дискретных линий (или компонентов). Если функция времени не является периодической, то спектр является непрерывной функцией, указывающей компоненты на всех частотах.

Примечание 2 - С целью упрощения определения, приведенные в настоящем стандарте, относятся только к (меж)гармоническим компонентам. Однако они не должны интерпретироваться в качестве ограничений для применения определений, указанных в других стандартах IEC, например в IEC 61000-4-7, в которых ссылка на (меж)гармонические группы или подгруппы более подходит для измерения быстро меняющихся сигналов.

3.27.1 основная частота (fundamental frequency): Частота в спектре, полученном путем преобразования Фурье функции времени, относительно которой рассматриваются все частоты спектра. В контексте требований настоящего стандарта основная частота такая же, как и частота источника питания.

Примечание - В случае периодической функции основная частота, как правило, равна частоте, соответствующей периоду самой функции.

3.27.2 основной компонент (fundamental component): Компонент, частота которого является основной частотой.

3.27.3 частота гармоники (harmonic frequency): Частота, кратная основной частоте. Отношение частоты гармоники к основной частоте называют порядком гармоники (рекомендуемое условное обозначение "h").

3.27.4 гармоническая составляющая (harmonic component): Любой из компонентов на частоте гармоники. Для краткости вместо термина "гармоническая составляющая" допускается применение термина "гармоника".

3.27.5 частота интергармоники (interharmonic frequency): Частота, которая не является целым числом, кратным основной частоте.

Примечание 1 - Аналогично понятию "порядок гармоники" под понятием "порядок интергармоники" понимают отношение частоты интергармоники к основной частоте. Это отношение не выражается целым числом (рекомендуемое условное обозначение "m").

Примечание 2 - В том случае, когда m < 1, допускается применение термина "субгармоническая частота".

3.27.6 интергармоническая составляющая (interharmonic component): Составляющая на частоте интергармоники. Для краткости допускается применение термина "интергармоника".

3.27.7 общее гармоническое искажение; THD (total harmonic distortion, THD): Отношение среднеквадратичного значения суммы всех гармонических составляющих до порядка Н к среднеквадратичному значению основного компонента

,

где Q - ток или напряжение;

Q₁ - среднеквадратичное значение компонента основной частоты;

h - порядок гармоники;

Q_h - среднеквадратичное значение гармонической составляющей порядка h;

Н - как правило, 40 или 50, в зависимости от условий.

3.27.8 установка, создающая помехи (distorting installation): Электрическая установка в целом (включая компоненты, создающие помехи, и те, которые не создают помех), которая может привести к искажениям напряжения или тока в системе электроснабжения, к которой она подключена.

Примечание - В контексте требований настоящего стандарта понятие "установка, создающая искажения" включает не только линейные и нелинейные нагрузки, но и генерирующие установки, а также любой источник несинусоидального тока эмиссии, такой как система рекуперативного торможения.

3.27.9 нелинейная нагрузка или оборудование (см. также термин "установка, создающая помехи") (non linear load or equipment): Любая(ое) нагрузка или оборудование, которые потребляют несинусоидальный ток, находясь под синусоидальным напряжением.

3.28 явления, относящиеся к определениям. Фликер и быстрые изменения напряжения

3.28.1 фликер (fliker): Ощущение неустойчивости зрительного восприятия, вызванное световым источником, яркость или спектральный состав которого изменяются во времени.

Примечание - Фликер является результатом воздействия на лампы накаливания, в то время как электромагнитное явление, вызывающее его, представляет собой колебания напряжения.

3.28.2 быстрые изменения напряжения (rapid voltage changes): Изменения среднеквадратичного значения напряжения основной частоты в течение нескольких периодов; быстрые изменения напряжения также могут быть в виде циклических изменений.

Примечание - Быстрые изменения напряжения часто вызываются запуском, пусковыми токами или переключением оборудования.

3.28.3 установка, создающая колебания напряжения (fluctuating installation): Электрическая установка в целом (включая те элементы, которые создают колебания напряжения, и те, которые не создают колебаний напряжения), которая характеризуется систематическими или внезапными колебаниями напряжения или запусками оборудования и пусковыми токами, которые могут вызывать фликер или быстрые изменения напряжения в системе электроснабжения, к которой она подключена.

Примечание - В контексте требований настоящего стандарта понятие "установка, создающая колебания напряжения" включает не только нагрузки, но и генерирующие установки.

3.28.4 колебания напряжения (voltage fluctuations): Серия изменений напряжения или циклическое изменение огибающей напряжения.

3.29 явления, относящиеся к определениям. Несимметрия

Приведенные ниже определения, относящиеся к несимметрии напряжений, основаны на анализе системных напряжений или токов с помощью матрицы преобразования Фортескью и метода дискретного преобразования Фурье (DFT) с целью определения составляющих основной частоты для вычисления коэффициентов несимметрии.

3.29.1 несимметрия напряжений [voltage umbalance (imbalance)]: Условие, при котором в многофазной системе значения фазных напряжений или фазовых углов между последовательными фазами не равны.

[IEC 60050-161:1990, 161-08-09, модифицировано]

Примечание - В трехфазных системах степень несимметрии, как правило, выражается как отношение составляющих обратной и нулевой последовательности к составляющим прямой последовательности. В настоящем стандарте несимметрия напряжений рассмотрена в отношении трехфазных систем и только составляющих обратной последовательности.

3.29.2 составляющая прямой последовательности трехфазных напряжений (или токов) [positive-sequence component of 3-phase voltage (or currents)]: Симметричная векторная система, полученная применением матрицы преобразования Фортескью и рассчитанная по следующей формуле:

и , , - напряжение между линией и нейтралью (основная составляющая);

- мнимая единица.

Примечание - Могут быть использованы также межфазные напряжения.

3.29.3 составляющая обратной последовательности трехфазных напряжений (или токов) [negative-sequence component of 3-phase voltage (or currents)]: Симметричная векторная система, полученная применением матрицы преобразования Фортескью и рассчитанная по следующей формуле:

и , , - напряжение между линией и нейтралью (основная составляющая);

- мнимая единица.

Примечание - Могут быть использованы также межфазные напряжения.

3.29.4 составляющая нулевой последовательности в трехфазной системе напряжений (или токов) [zero-sequence component of 3-phase voltage (or currents)]: Симметричная векторная система, полученная применением матрицы преобразования Фортескью и рассчитанная по следующей формуле:

,

где , , - напряжение между линией и нейтралью (основная составляющая).

Примечание - Фазные напряжения не могут быть использованы, так как компонент нулевой последовательности в этом случае будет равен нулю.

3.29.5 коэффициент несимметрии напряжений (voltage unbalance factor u): Отношение модулей составляющих обратной последовательности и составляющих прямой последовательности напряжений на основной частоте, %,

.

Примечание 1 - Могут быть использованы также межфазные напряжения.

Примечание 2 - Для упрощения в настоящем стандарте обозначение и использовано для обозначения коэффициента несимметрии напряжений вместо u₂. Эквивалентное выражение приведено в IEC 61000-4-30:

.

3.29.6 коэффициент несимметрии токов (current unbalance factor, IUF): Отношение модулей составляющих обратной последовательности и составляющих прямой последовательности токов на основной частоте, %,

,

где , , - фазные токи (основная составляющая);

- коэффициент несимметрии токов по обратной последовательности;

- коэффициент несимметрии токов по прямой последовательности.

3.29.7 установка, вызывающая несимметрию (unbalanced installation): Установка пользователя в целом (включая части, создающие несимметрию, и те, которые не создают несимметрии), работа которой характеризуется неравенством линейных токов либо межфазных напряжений и/или углов сдвига фаз, что может вызвать несимметрию напряжений в системе электроснабжения.

Примечание 1 - В контексте требований настоящего стандарта понятие "установка, вызывающая несимметрию" применяется не только к нагрузкам, но и к генерирующим установкам.

4 Основные концепции ЭМС

4.1 Общие положения

Определение норм эмиссии (напряжения или тока) от отдельного оборудования или установки пользователя должно быть основано на влиянии указанных норм эмиссии на качество электрической энергии (качество напряжения). Оценку качества напряжения осуществляют с применением определенных основополагающих концепций. С целью использования этих концепций для оценки в конкретных местах (расположениях), они должны учитывать различные условия, такие как: расположение, в котором они применяются; характеристики измерения (продолжительность измерения, время выборки, интервалы усреднения, статистика) и порядок проведения расчетов. Эти концепции описаны ниже и проиллюстрированы на рисунках 1 и 2. Определения приведены в IEC 60050-161.

4.2 Уровни совместимости

4.2.1 Общие положения

Уровни совместимости представляют собой опорные значения, используемые для координации эмиссии и помехоустойчивости оборудования, являющегося частью системы энергоснабжения или получающего от нее питание, с целью обеспечения ЭМС системы в целом (включая системное оборудование и подключенное оборудование). Уровни совместимости, как правило, основаны на 95 %-ных вероятностных уровнях системы в целом, используя распределения, которые представляют собой как временные, так и пространственные вариации нарушений. При этом учитывается тот факт, что сетевая организация не может постоянно контролировать все точки системы. Поэтому оценка уровней совместимости должна быть проведена на общесистемной основе и для оценки в конкретном расположении не следует применять отдельный метод оценки.

Уровни совместимости для низкочастотных кондуктивных помех и сигналов в общественных низковольтных системах электроснабжения представлены в IEC 61000-2-2.

4.2.2 Гармоники

Уровни совместимости в IEC 61000-2-2 для гармонических напряжений в низковольтных системах следует рассматривать как связанные с квазистационарными или стационарными гармониками и представленные в качестве опорных значений как при длительном воздействии помех, так и при кратковременных помехах.

Длительные воздействия помех связаны главным образом с тепловыми эффектами в кабелях, трансформаторах, двигателях, конденсаторах и т.д. Они возникают из-за гармоник, уровни которых поддерживаются в течение 10 мин или более.

Кратковременные воздействия связаны главным образом с влияниями на электронные устройства, которые могут быть восприимчивы к гармоникам продолжительностью 3 с или менее. Переходные процессы не включены.

Уровни совместимости при длительном воздействии помех для отдельных гармонических составляющих напряжения приведены в таблице 1. Уровень совместимости для полного гармонического искажения THD = 8 %.

Таблица 1 - Уровни совместимости для отдельных гармонических напряжений в низковольтных сетях (в процентах от основной составляющей) (в соответствии с IEC 61000-2-2)

Нечетные гармоники, не кратные 3		Нечетные гармоники, кратные 3		Четные гармоники
Порядок гармоник h	Гармоническое напряжение, %	Порядок гармоник h	Гармоническое напряжение, %	Порядок гармоник h	Гармоническое напряжение, %
5	6	3	5	2	2
7	5	9	1,5	4	1
11	3,5	15	0,4	6	0,5
13	3	21	0,3	8	0,5
17 h 49		21 < h 45	0,2	10 h 50

При кратковременных воздействиях (см. IEC 61000-2-2) уровни совместимости для отдельных гармонических составляющих напряжения принимают равными значениям, приведенным в таблице 1, умноженным на коэффициент k_hvs, где значение k_hvs рассчитывают по формуле

.

(1)

При кратковременных воздействиях гармоник уровень совместимости для полного гармонического искажения THD = 11 %.

4.2.3 Интергармоники

Система знаний о электромагнитных помехах, относящихся к интергармоническим напряжениям, находится в развитии. В IEC 61000-2-2 уровни совместимости приведены только для случая интергармонического напряжения, возникающего на частоте, близкой к основной частоте (50 или 60 Гц), что приводит к амплитудной модуляции подаваемого напряжения и вызывает фликер. Уровень совместимости для одного интергармонического напряжения в этом случае основан на уровне фликера P_st = 1 (см. рисунок 2 в IEC 61000-2-2).

IEC 61000-2-2 содержит также указания, касающиеся опорных значений для интергармоник на других частотах:

- предполагается, что опорный уровень для каждой интергармонической частоты будет равен уровню совместимости, указанному в таблице 1, для следующей более высокой четной гармоники;

- в сети, содержащей приемники управления пульсациями, опорный уровень при определенной рабочей частоте приемников должен составлять 0,2 % от номинального напряжения питания;

- для дискретной частоты в полосе от 50-й гармоники до 9 кГц предложенный опорный уровень составляет 0,2 % основной составляющей;

- для полосы частот от 50-й гармоники до 9 кГц предложенный опорный уровень при любой ширине полосы 200 Гц составляет 0,3 % основной составляющей.

4.2.4 Колебания напряжения

Фликерметр, соответствующий международным требованиям (см. IEC 61000-4-15), предусматривает две величины для оценки дозы фликера: P_st (индекс "st" означает кратковременную дозу фликера, одно значение которой измеряют за каждый 10-минутный интервал времени) и P_lt (индекс "It означает длительную дозу фликера, одно значение которой измеряют за каждые 2 ч). Оценка качества напряжения, связанного с фликером, как правило, выражается через критерии P_st и/или P_lt, причем P_lt обычно рассчитывают исходя из группы 12 последовательных значений P_st следующим образом:

.

(2)

Для фликера в низковольтных сетях уровни совместимости представлены в IEC 61000-2-2 (см. таблицу 2).

Таблица 2 - Уровни совместимости для фликера в низковольтных сетях (в соответствии с IEC 61000-2-2)

	Фликер
Pst	1,0
Plt	0,8

В настоящем стандарте предполагается также, что фликерметр и связанные с ним факторы адаптированы к типу используемых ламп накаливания (например, 120 или 230 В), так что норма фликера остается неизменной независимо от напряжения ламп. Это существенно, потому что лампы 120 В менее чувствительны к колебаниям напряжения, чем лампы 230 В, а лампы 100 В еще менее чувствительны.

В обычных условиях значение быстрых изменений напряжения (RVC) ограничено 3 % номинального напряжения питания для низковольтных систем. Однако изменения напряжения, превышающие 3 %, все же могут изредка возникать в сетях общественного питания (см. IEC 61000-2-2).

4.2.5 Несимметрия

Уровень совместимости для несимметрии напряжений в низковольтных системах представлен в IEC 61000-2-2 и представляет собой компонент обратной последовательности, равный 2 % от компонента прямой последовательности. В практике подключения больших однофазных нагрузок уровень совместимости может принимать значения не более 3 %.

Примечание 1 - Необходимо также отметить, что вышеуказанные уровни совместимости относятся к устойчивым тепловым воздействиям несимметрии напряжений. Более высокие значения могут регистрироваться в течение короткого периода времени (например, 100 %-ная несимметрия напряжений во время короткого замыкания), но эти кратковременные высокие уровни несимметрии не обязательно оказывают значительное тепловое воздействие на оборудование.

Примечание 2 - Спецификация требований к защите от несимметрии в установках должна учитывать уровень совместимости и кратковременные эффекты несимметрии.

Примечание 3 - Уровень 3 % может возникать, как правило, в низковольтных сетях и электрических сетях среднего напряжения, к которым подключены небольшие установки, имеющие однофазное (или межфазное) подключение.

4.3 Планируемые уровни

4.3.1 Индикативные значения планируемых уровней

Это уровни, которые могут быть использованы для планирования при оценке воздействия на систему электроснабжения всех установок, создающих помехи. Планируемые уровни должны быть определены сетевой организацией для всех уровней напряжения в системе и могут быть рассмотрены как внутренние индикаторы качества для сетевой организации.

Планируемые уровни должны быть равны или ниже уровней совместимости и должны обеспечивать согласование уровней помех, которые возникают при различных уровнях напряжения. Некоторая разница между планируемыми уровнями и уровнями совместимости может быть оправдана для учета характеристик напряжения (см. примечание ниже), влияния резонансов и т.д. Планируемые уровни будут отличаться в зависимости от структуры и компонентов системы, и никакие определенные значения не могут быть заданы (относительно уровней совместимости см. 4.2).

Примечание - В некоторых странах существуют характеристики напряжения, представляющие собой квазигарантированные уровни. Они должны быть согласованы с планируемыми уровнями. При рассмотрении этих вопросов следует учитывать характеристики системы.

В последующей части настоящего стандарта изложены процедуры использования уровней планирования для установления норм эмиссии для отдельных установок потребителей, которые создают помехи.

4.3.2 Процедура оценки для сравнения с планируемыми уровнями

Следует использовать методы измерения класса А, установленные в IEC 61000-4-30. Маркированные данные, отмеченные в соответствии с этим стандартом, во время оценки во внимание не принимают. Соответственно, процентиль, применяемый при вычислении индексов, определенных ниже, вычисляют с использованием только действительных (немаркированных) данных.

При быстрых колебаниях напряжения не существует стандартизованного метода измерения. По этой причине рекомендуется, чтобы процедура оценки, используемая в данном случае, основывалась на измеренных среднеквадратичных значениях только основной составляющей с удаленными переходными процессами. На практике необходимо использовать многопериодное окно минимальной длительности, для того чтобы избежать искусственного сглаживания среднеквадратичного значения напряжения основной частоты.

Для каждого типа помех минимальный период измерения составляет 1 нед. обычной деловой активности. Период мониторинга должен включать некоторую часть периода ожидаемых максимальных уровней помех.

Для сравнения действительных уровней помех 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 чем одного индекса.

Для гармонических напряжений применяют следующие индексы:

- 95 %-ное еженедельное значение U_hsh (среднеквадратичное значение индивидуальных гармоник за "короткие" 10-минутные периоды) не должно превышать планируемый уровень;

- наибольшее 99 %-ное ежедневное значение U_hvs (среднеквадратичное значение индивидуальных гармонических составляющих в течение "очень коротких" периодов 3 с) не должно превышать планируемый уровень, умноженный на коэффициент k_hvs, указанный в формуле (1), с учетом приведенной ссылки на кратковременные эффекты гармоник.

Примечание 1 - Гармоники, как правило, измеряют до порядка 40 или 50, в зависимости от условий.

Для фликера индикативные значения для P_st и P_lt следующие:

- 95 %-ное еженедельное значение P_st не должно превышать планируемый уровень;

- 99 %-ное еженедельное значение P_st не должно превышать планируемый уровень, умноженный на коэффициент (например, 1-1,5), который должен быть указан сетевой организацией в зависимости от характеристик системы и нагрузки;

- 95 %-ное еженедельное значение P_lt не должно превышать планируемый уровень.

Примечание 2 - Возможные аномальные результаты (например, из-за отключения напряжения или при других переходных процессах) должны быть устранены. Также рекомендовано, чтобы каждое новое значение P_st включалось в пересмотренный расчет P_lt с использованием скользящего окна, в котором самое старое измеренное значение P_st заменяется последним новым значением P_st в каждом 10-минутном интервале. Эта рекомендуемая процедура расчета P_lt дает 144 значения P_lt каждый день. В некоторых случаях это может потребовать постобработки значений P_st, полученных при измерении фликерметром.

При быстрых изменениях напряжения, учитывая низкую вероятность их появления, статистические показатели не учитывают. Таким образом, максимальные значения быстрых изменений напряжения не должны превышать планируемых уровней. Однако высокие значения, связанные с аномальными нарушениями, такими как неисправности или операции переключения, должны быть удалены из оценки.

Для несимметрии напряжений используют следующие индексы:

- 95 %-ное еженедельное значение u_sh (коэффициент несимметрии напряжений при основной частоте по кратковременным 10-минутным периодам) не должно превышать планируемый уровень;

- наибольшее 99 %-ное ежедневное значение u_vs (коэффициент несимметрии напряжений при основной частоте в течение очень коротких периодов 3 с) не должно превышать планируемый уровень, умноженный на коэффициент (например, 1,25-2), который должен быть указан сетевой организацией, в зависимости от характеристик системы и нагрузки с учетом защитных устройств.

Примечание 3 - В соответствии с IEC 61000-4-30 при оценке коэффициента несимметрии напряжения необходимо использовать только компоненты основной частоты прямой и обратной последовательности (гармоники должны быть удалены, так как некоторые гармоники с обратной последовательностью могут изменить результаты измерения).

4.4 Иллюстрация концепций ЭМС

Основные концепции совместимости и применения планируемых уровней иллюстрированы на рисунках 1 и 2. Их цель - акцентировать внимание на наиболее важных соотношениях между основными переменными.

Внутри системы электроснабжения в целом неизбежно возникает определенный уровень помех в некоторых ситуациях и, следовательно, существует риск перекрытия распределений уровней помех и уровней устойчивости к помехам (см. рисунок 1). Планируемые уровни, как правило, равны или ниже уровня совместимости; они должны быть установлены сетевой организацией. Уровни помехоустойчивости установлены в соответствующих стандартах или подлежат согласованию между производителями и потребителями оборудования.

Рисунок 1 - Иллюстрация основных концепций качества напряжения со статистикой "время/расположение" применительно к системе в целом

Рисунок 2 - Иллюстрация основных концепций качества напряжения со статистикой по времени применительно к одному расположению в системе

На рисунке 2 показано, что распределение вероятности уровней помех и помехоустойчивости в отдельном расположении, как правило, является более узким, чем во всей системе, так что в большинстве отдельных расположений перекрытие распределений уровней помехи помехоустойчивости будет минимальным или может вообще отсутствовать. В этих условиях помехи не признают, как правило, серьезной проблемой, поэтому предполагают, что оборудование будет функционировать удовлетворительно. Поэтому ЭМС более вероятна, чем показано на рисунке 1.

4.5 Уровни эмиссии

Подход к координации, установленный в настоящем стандарте, основан на индивидуальных уровнях эмиссии, определяемых на основе разработанных планируемых уровней. По этой причине одни и те же индексы используют при оценке соответствия фактических измерений нормам эмиссии и планируемым уровням.

Для сравнения фактического уровня эмиссии с нормой эмиссии для потребителя могут быть применены один или несколько приведенных ниже индексов. Для сравнения с нормой эмиссии при оценке воздействия более высоких уровней эмиссии, разрешенных на короткие периоды времени, например во время перенапряжений и запусков оборудования, может быть необходимым применение более чем одного индекса.

При эмиссии гармоник индексы следующие:

- 95 %-ное еженедельное значение U_hsh (или l_hsh) (среднеквадратичное значение индивидуальных гармоник за "короткие" 10-минутные периоды) не должно превышать норм эмиссии E_Uhi (или U_Ihi);

- наибольшее 99 %-ное ежедневное значение U_hvs (или l_hvs) (среднеквадратичное значение индивидуальных гармонических составляющих в течение "очень коротких" периодов 3 с) не должно превышать нормы эмиссии, умноженные на коэффициент k_hvs, который представлен в формуле (1).

При эмиссии фликера используют следующие индексы:

- 95 %-ное еженедельное значение P_st не должно превышать нормы эмиссии Ep_sti;

- 99 %-ное еженедельное значение P_st не должно превышать нормы эмиссии Ep_sti при умножении на коэффициент (например, 1-1,5), который должен быть указан сетевой организацией, в зависимости от характеристик системы и нагрузок;

- 95 %-ное еженедельное значение P_lt не должно превышать нормы эмиссии E_Plti.

При быстрых изменениях напряжения при низкой вероятности их появления статистические показатели не учитывают. Таким образом, максимальные значения быстрых изменений напряжения не должны превышать норм эмиссии. Однако их высокие значения из-за аномальных нарушений, таких как неисправности или операции переключения, должны быть удалены из оценки.

При эмиссии несимметрии используют следующие индексы:

- 95 %-ные еженедельные значения u_2sh или i_2sh (коэффициенты несимметрии напряжения или тока при основной частоте по "коротким" 10-минутным периодам) не должны превышать норм эмиссии E_u2i (или E_i2i);

- наибольшие 99 %-ные ежесуточные значения u_2vs или i_2vs (коэффициенты несимметрии напряжения или тока на основной частоте в течение "очень коротких" периодов 3 с) не должны превышать норм эмиссии, умноженных на коэффициент (например, 1,25-2), который должен быть указан сетевой организацией, в зависимости от характеристик системы, нагрузок и защитных устройств.

С целью сравнения уровней эмиссии помех от установки пользователя с нормами эмиссии минимальный период измерения должен составлять 1 нед. Однако для оценки эмиссии могут применять более короткие периоды измерения в конкретных условиях работы. Такие более короткие периоды должны отражать процессы, которые ожидаются в последующем в течение более длительных периодов (т.е. более 1 нед.). В любом случае период измерения должен быть достаточным для отображения наибольшего уровня эмиссии помех, который, как ожидается, будет иметь место. Если доминирует эмиссия определенного типа помех, создаваемая одной большой единицей оборудования, период должен быть достаточным для захвата как минимум двух полных циклов работы этого оборудования. Если эмиссия обусловлена суммированием нескольких единиц оборудования, период измерений должен быть как минимум рабочей сменой.

Следует использовать методы измерения класса А, установленные в IEC 61000-4-30. Маркированные данные, отмеченные в соответствии с этим стандартом, во время оценки во внимание не принимают. Соответственно процентиль, применяемый при вычислении индексов, определенных выше, вычисляют с использованием только действительных (немаркированных) данных.

Для гармоник, когда сигнал, подлежащий анализу, быстро меняется (например, ток электрической дуги), измерение гармонических групп и подгрупп следует проводить по IEC 61000-4-7, в отличие от измерений гармонических компонентов.

При быстрых изменениях напряжения не существует стандартизованного метода измерения. По этой причине рекомендуется, чтобы процедура оценки, используемая в данном случае, основывалась на измерении среднеквадратичного значения изменений с учетом только основной составляющей с удаленными переходными процессами. На практике необходимо использовать кратчайшее многопериодное окно, для того чтобы избежать искусственного сглаживания среднеквадратичного значения изменений основного напряжения.

Для каждого вида помех уровень эмиссии от установки, создающей помехи, представляет собой уровень помех, оцениваемый в соответствии с другими индексами, указанными в разделе 6.

5 Общие принципы

5.1 Общие положения

Предлагаемый подход к установлению норм эмиссии для установок, создающих помехи, зависит от согласованной мощности установки пользователя и характеристик системы. Задача состоит в том, чтобы нормировать эмиссию помех от всех установок, создающих помехи в системе, до значений, которые не будут приводить к нарушениям уровней напряжений помех, т.е. не будут превышать планируемые уровни. С этой целью определены три этапа оценки, которые могут быть использованы последовательно или независимо друг от друга.

5.2 Этап 1. Упрощенная оценка эмиссии помех

Как правило, для потребителя приемлемо устанавливать небольшие устройства без специальной оценки эмиссии помех сетевой организацией. Производители таких устройств несут ответственность за ограничение эмиссии. Например, IEC 61000-3-2 и IEC 61000-3-12 в случае гармоник, а также IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11 в случае колебаний напряжения представляют собой стандарты, устанавливающие нормы эмиссии для образцов оборудования, подключенного к низковольтным системам. Для небольших установок, таких как установки жилых домов, сетевая организация может полагаться на эти нормы эмиссии для отдельных единиц оборудования в соответствии с планируемыми уровнями.

В случае подключения более крупных установок сетевая организация должна нести ответственность за то, чтобы планируемые уровни не превышались. Тем не менее существует возможность определить консервативные критерии приемлемости подключения установок, создающих помехи в низковольтных системах. Действительно, если общая помеховая нагрузка или согласованная мощность пользователя является незначительной в сравнении с мощностью короткого замыкания в точке оценки, необходимость проводить детальную оценку уровней эмиссии помех отсутствует.

В разделах 8-10 приведены специальные критерии, которые позволяют применять оценку по этапу 1.

5.3 Этап 2. Нормы эмиссии по отношению к фактическим характеристикам системы

Если установка не соответствует критериям этапа 1, то конкретные характеристики установки, создающей помехи, следует оценивать вместе с абсорбирующей способностью системы. Для каждого типа помех абсорбирующую способность системы определяют исходя из планируемых уровней и распределяют по индивидуальным установкам пользователей в соответствии с их потребностью в отношении общей пропускной способности системы. Уровень помех, передаваемый от уровней восходящего напряжения системы питания до уровня низкого напряжения, также должен быть учтен при распределении уровней планирования для отдельных установок пользователей.

Принцип такого подхода заключается в том, что если система использована на полной мощности и все установки пользователей подключены с их индивидуальными нормами, то общий уровень помех будет равен планируемым уровням с учетом коэффициента передачи между различными частями системы и суммирования различных помех. Процедура распределения уровней планирования для отдельных установок представлена в разделах 8-10.

5.4 Этап 3. Принятие более высоких уровней эмиссии при определенных условиях

При некоторых условиях сетевая организация может подключить установку, создающую более высокие помехи, чем установленные нормы, определяемые по этапу 2. Это особенно характерно, когда нормы по этапу 2 являются обобщенными нормами, полученными с использованием типичных, но консервативных характеристик системы. В такой ситуации пользователь и сетевая организация могут согласовать определенные условия, которые позволяют подключить установку, создающую помехи, к системе.

Следующие обстоятельства могут обеспечить определенный запас в системе, позволяющий подключать установки, характеризующиеся более высокими нормами эмиссии, например:

- некоторые установки не создают значительных уровней помех из-за отсутствия в их составе оборудования, способного создавать значительные помехи. Следовательно, некоторые из потенциально неиспользуемых возможностей системы по поглощению помех могут быть доступны для применения на временной основе;

- в определенных случаях общий закон суммирования может быть излишне консервативным: некоторые установки могут создавать помехи с взаимно противоположными фазами или фазовые сдвиги в системе могут привести к частичной компенсации помех;

- фактические характеристики низковольтной системы могут позволить применение норм эмиссии, которые выше, чем нормы эмиссии по этапу 2 (например, при использовании в системе более коротких кабелей низкого напряжения);

- в отношении несимметрии напряжений следует учитывать, что если все единицы оборудования в низковольтных установках являются однофазными, то допустимы более высокие уровни несимметрии, так как оборудование в меньшей степени зависит от несимметрии;

- в некоторых случаях более высокий уровень помех для низковольтных систем может быть допущен после перераспределения планируемых уровней между системами низкого и среднего напряжения с учетом локальных факторов, таких как специальные эффекты затухания или отсутствие установок, создающих помехи на определенном уровне напряжения.

Во всех случаях, когда это необходимо, сетевая организация может принять решение об установлении более высоких норм эмиссии на этапе 3. Для этого необходимо тщательно изучить соединения между системой и подключаемыми установками, учитывая ранее существующие уровни помех и ожидаемые уровни эмиссии от рассматриваемой установки для различных возможных условий эксплуатации. Принятие более высоких уровней эмиссии для установок пользователей возможно только при выполнении определенных условий и конкретных ограничений, которые должны быть указаны сетевой организацией. Например, ограничения временного характера по этапу 3 могут быть применены:

- до тех пор, пока в системе остается доступным запас мощности для обеспечения большей эмиссии;

- до тех пор, пока другие пользователи не будут в полной мере использовать свои нормы эмиссии, определенные в соответствии с этапом 2;

- для новой подключаемой установки на время, необходимое для выполнения дополнительных корректирующих мероприятий, если это необходимо.

5.5 Ответственность

В настоящем стандарте установлена следующая ответственность сторон с точки зрения обеспечения ЭМС:

- пользователь несет ответственность за обеспечение эмиссии в указанной точке оценки ниже норм, которые установлены сетевой организацией;

- сетевая организация несет ответственность за общую координацию уровней помех, которые возникают при нормальных условиях эксплуатации в соответствии с национальными требованиями. Для проведения оценки сетевая организация должна, при необходимости, предоставлять соответствующие системные данные, такие как полное сопротивление системы (см. 6.4) или мощность короткого замыкания, а также уже существующие уровни помех. Процедура оценки разработана таким образом, что эмиссия помех от всех установок, создающих помехи, не приводит к тому, что общие уровни помех в системе превышают планируемые уровни. Однако, учитывая конкретные местные условия и предположения, на которых базируется эта процедура оценки, следует иметь в виду, что абсолютная гарантия относительно того, что рекомендуемый подход всегда позволит избежать превышения уровней, особенно если уже существуют высокие уровни помех, отсутствует;

- в том случае, когда установка превышает нормы эмиссии, сетевая организация и пользователь установки должны согласовать, при необходимости, оптимальные мероприятия с целью снижения эмиссии. Проектирование и выбор метода снижения эмиссии являются обязанностью пользователя.

Примечание - Настоящий стандарт, в основном, регламентирует вопросы эмиссии. Однако поглощение помех также может быть проблемой, если, например, фильтры или конденсаторные батареи соединены без учета их взаимодействия с гармоническими напряжениями, обычно присутствующими в энергосистеме. Поглощение токов с обратной последовательностью также может быть проблемой, если оборудование подключено без учета их номинала и несимметрии напряжений, которые, как правило, присутствуют в энергосистеме. Таким образом, проблема поглощения помех также является частью ответственности пользователя.

6 Общие руководящие принципы для оценки уровней эмиссии

6.1 Точка оценки

Точка оценки (РОЕ) - это точка, в которой уровни эмиссии установки конкретного пользователя оцениваются на предмет соответствия нормам эмиссии, а также точка в рассматриваемой системе электроснабжения, для которой определены планируемые уровни. Эта точка может быть точкой присоединения (РОС) или точкой общего присоединения (РСС) установки, создающей помехи, или любой другой точкой, указанной сетевой организацией или согласованной между сторонами.

Примечание 1 - Следует отметить, что для определения норм эмиссии и оценки уровней эмиссии часто необходимо учитывать параметры системы за пределами точки оценки.

Примечание 2 - Следует помнить, что характеристики напряжения или согласованные значения норм, как правило, применяют в точке присоединения. Это следует учитывать в ходе согласования между сторонами.

6.2 Концепция уровня эмиссии

Уровень эмиссии от конкретной установки в энергосистему представляет собой векторную величину напряжения (или тока) помехи, вызванной этой установкой в точке оценки. В случае гармоник или несимметрии напряжений общая концепция может быть проиллюстрирована рисунком 3, на котором показаны вектор помехи U_di и его вклад (совместно с вектором помехи U_d0, создаваемым всеми другими источниками помех, когда рассматриваемая установка не подключена к системе) в измеряемый вектор помех U_d в РОЕ, когда установка подключена.

Рисунок 3 - Иллюстрация вектора эмиссии U_di и его вклада в измеряемый вектор помех U_d от установки в РОЕ

Если вектор эмиссии приводит к увеличению уровня помех (т.е. |U_d| > |U_d0|), то уровень эмиссии, как определено выше (т.е. |U_di|), должен быть менее норм эмиссии, оцененных в соответствии с положениями в настоящем стандарте. Для гармоник взаимодействие между системой электроснабжения и установкой пользователя может в некоторых случаях приводить к усилению или уменьшению уровня искажения напряжения в заданном гармоническом порядке (из-за возникновения параллельного или последовательного резонансного состояния или из-за эффектов поглощения). Усиление возможно даже там, где сама установка не создает гармоники этого порядка. Так как в настоящем стандарте рассмотрены требования к координации ЭМС, такие ситуации усиления учитывают при определении фактических уровней помех.

Для несимметрии напряжений взаимодействие между системой электроснабжения и установкой пользователя может привести к уменьшению несимметрии напряжений (из-за балансирующего эффекта вращающихся машин).

Эту ситуацию учитывают при определении фактических норм эмиссии. И наоборот, подключение установки к системе электроснабжения может в некоторых случаях приводить к увеличению уровней несимметрии в РОЕ, где сама установка является сбалансированной нагрузкой (из-за эффекта неперемещенных линий). В данном случае вклад сбалансированной нагрузки в уровни несимметрии в РОЕ рассматривают как уровень эмиссии несимметрии энергосистемы, а не как эмиссию конкретной установки.

Однако для фликера помехи практически всегда являются аддитивными и не следует ожидать их поглощения или уменьшения.

6.3 Условия эксплуатации

Если не указано иное, рекомендуется проводить оценку уровней эмиссии в стандартных условиях эксплуатации. При оценке уровней эмиссии от установок необходимо рассматривать худшие эксплуатационные режимы, включая непредвиденные ситуации, в которых должна работать разработанная система или установка пользователя.

Если представляется существенным, необходимо учитывать также следующие факторы:

- неидеальные условия эксплуатации и несимметрии, которые могут иметь место в системе электроснабжения и внутри возмущающей установки;

- запланированные переключения оборудования, такого как фильтры и батареи конденсаторов с изменением нагрузки.

Более детальные сведения об оценке уровней эмиссии при энергоснабжении промышленных предприятий приведены в IEC/TR 61000-2-6. В IEC/TR 61000-3-7 также приведены упрощенные и усовершенствованные методы прогнозирования для оценки индексов жесткости фликера.

6.4 Характеристики полного сопротивления системы

Наличие информации о характеристиках системы электроснабжения является необходимым условием как для сетевой организации при определении норм эмиссии, так и для пользователя конкретной установки при измерении и оценке уровня эмиссии его установки.

Для низковольтных систем принято использовать мощность короткого замыкания или сопротивление системы питания (кроме вклада двигателей или другого оборудования, подключенного к ней) на основной частоте. Так же, как и в 6.3, рекомендуется учитывать худшие эксплуатационные режимы, включая непредвиденные ситуации, в которых должна работать разработанная система.

Характеристики системы могут значительно различаться со временем. Таким образом, когда ожидаются важные изменения между нынешней и будущей конфигурацией системы, должен быть предоставлен другой набор данных системного сопротивления, для того чтобы пользователь мог оценить свои уровни эмиссии для сравнения обеих ситуаций и достичь оптимальной конструкции своего оборудования.

Применительно к гармоникам процедура, приведенная в настоящем стандарте, не учитывает возможные случаи резонанса на уровне низкого напряжения. Когда может возникнуть резонанс, требуется более подробная оценка или моделирование. Следует принять во внимание, что другие объекты пользователя также влияют на сопротивление системы. Особое внимание необходимо обратить на конденсаторные батареи, которые могут изменять резонансы или создавать дополнительные.

Применительно к фликеру рекомендуется использовать мощность короткого замыкания, включая информацию о коэффициенте мощности или эквивалентном полном сопротивлении системы питания при проведении оценки.

При установлении норм эмиссии для несимметрии по этапу 2 считают, что полное сопротивление отрицательной последовательности низковольтной системы в РОЕ равно полному сопротивлению положительной последовательности, полученному с учетом мощности короткого замыкания в РОЕ.

Трехфазные нагрузки двигателей в установках других пользователей, подключенных к сети низкого напряжения, могут повлиять на фактическое полное сопротивление отрицательной последовательности, измеряемое в РОЕ.

Следует учитывать, что сетевая организация, как правило, не имеет полной информации о существующих объектах пользователей, поэтому может учитывать только приблизительную информацию.

7 Общий закон суммирования

7.1 Общие положения

Координация уровней кондуктивных помех требует принятия гипотез, относящихся к суммированию помех, вызываемых различными установками, создающими помехи. В случае гармоник, фликера или несимметрии, которые вызваны случайными помехами, фактический уровень общих помех в любой точке системы распределения представляет собой результат векторного суммирования помех от каждого отдельного источника.

Опытным путем может быть принят следующий общий закон суммирования для применения на уровне системы электроснабжения:

,

(3)

где D - значение результирующего уровня помехи для рассматриваемой совокупности из i источников;

D_i - значение уровня помехи, создаваемого одним из источников помех, которые должны быть объединены;

- показатель, который в основном зависит от трех факторов:

- вида помехи,

- выбранного значения вероятности того, что действительное значение не превысит расчетное,

- степени случайных изменений отдельных помех по амплитуде и фазе.

Примечание 1 - Приведенный общий закон суммирования является статистической аппроксимацией основного векторного суммирования применительно к многим случайным источникам. Он используется специально для распределения норм эмиссии установок, для того чтобы определить возможное увеличение уровня помех, которое может быть допущено сетевой организацией.

Примечание 2 - Следует учитывать, что при рассмотрении конкретного источника помех векторное суммирование на практике может привести к снижению уровня помех, хотя общий закон суммирования предполагает только увеличение.

7.2 Гармоники

Для целей настоящего стандарта при отсутствии дополнительной конкретной информации могут быть применены показатели, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Показатели суммирования для гармоник (индикативные значения)

Порядок гармоники
h < 5	1
5 h 10	1,4
h > 10	2

Примечание 1 - Если известно, что гармоники, вероятно, будут находиться в фазе (т.е. разность фазовых углов составит менее 90°), то показатель  = 1 должен быть применен для порядка 5 и выше.

Примечание 2 - Более высокие показатели суммирования могут быть использованы для гармоник низкого порядка, вероятность совпадения фаз которых меньше.

7.3 Фликер и быстрые изменения напряжения

Закон суммирования, который лучше всего соответствует результатам измерений, зависит от степени совпадения изменений напряжения, от Р_st-процентиля, который используется для оценки, а также от конструкции оборудования, создающего колебания напряжения.

В целом значение  = 3 ("правило суммирования третьего порядка") использовалось в течение многих лет и рекомендовано для суммирования P_st (или P_lt) при условии, что дополнительная информация недоступна для обоснования другого значения, как указано в IEC/TR 61000-3-7.

При быстрых изменениях напряжения вероятность совпадения нескольких изменений крайне низка. Поэтому закон суммирования не требуется.

7.4 Несимметрия напряжений

При несимметрии напряжений, на основании доступной информации, в условиях отсутствия дополнительной специфической информации (см. примечания 1-3) показатель должен быть адаптирован с учетом многочисленных случайных источников несимметрии. Индикативное значение показателя для суммирования общих источников несимметрии равно

Примечание 1 - Закон суммирования предназначен только для оценки общего воздействия на систему многочисленных случайных или неконтролируемых источников несимметрии, включая воздействие многочисленных случайно связанных однофазных установок, которые создают более или менее случайные флуктуации во времени. Если известно, что несимметрии напряжений, вероятно, будут в фазе и совпадут по времени, следует использовать показатель суммирования ближе к 1.

Примечание 2 - В случае наличия большой однофазной установки, в которой может (могут) быть выбрана(ны) оптимальная(ые) фаза(ы), к которой(ым) можно подключить установку, следует использовать физические характеристики соединения для оценки ее влияния на систему вместо регулировки показателя общего закона суммирования.

Примечание 3 - Индикативные значения для показателя суммирования базируются не на результатах измерений, а приведены в IEC/TR 61000-3-13 на основе однородного распределения случайных векторов со случайным изменением фазы на 360 градусов и диапазоном значений от 0,1 до 1 относительных единиц. В случае несимметрии векторы, вероятно, сгруппируются по фазе вблизи значений 0 градусов, 60 градусов, 120 градусов и т.д., в зависимости от подключенных фаз (подключение "фаза - фаза" или "фаза - нейтраль") и от коэффициента мощности источников несимметрии.

Для систем, в которых доминирующим источником несимметрии напряжений могут быть большие однофазные нагрузки, закон суммирования не должен быть использован при определении общей несимметрии этих нагрузок. Необходимо рассматривать специфические характеристики схемы подключения и профили изменений нагрузки.

8 Нормы эмиссии гармоник для искажающих установок в низковольтных системах

8.1 Этап 1. Упрощенная оценка эмиссии помех

Для небольших установок, таких как установки жилых зданий, сетевая организация может применять нормы эмиссии гармоник для отдельных образцов оборудования, для того чтобы обеспечить соответствие планируемым уровням. Например, в IEC 61000-3-2 и IEC 61000-3-12 установлены нормы эмиссии гармоник для оборудования, подключаемого к общественным низковольтными системам.

Установка может быть подключена к системе электроснабжения без дальнейшей экспертизы, если все образцы оборудования в установке соответствуют нормам эмиссии, приведенным в IEC 61000-3-2 и IEC 61000-3-12, и если выполняется следующее условие:

,

(4)

где S_i - согласованная мощность установки пользователя i;

S_min - минимальное значение согласованной мощности низковольтных установок, к которым применяется процедура определения норм эмиссии, установленная в настоящем стандарте.

В соответствии с настоящим стандартом минимальное значение согласованной мощности подключаемых низковольтных установок S_min должно быть указано сетевой организацией в зависимости от системных характеристик.

Примечание - Для того чтобы учесть особенности каждого вида помех, могут быть определены различные минимальные значения согласованной мощности S_min для гармоник, колебаний напряжения и несимметрии.

Наоборот, для больших установок (S_i > S_min) или если некоторые элементы оборудования в установке не соответствуют определенным нормам эмиссии, приведенным в IEC 61000-3-2 и IEC 61000-3-12, сетевая организация должна убедиться в том, что планируемые уровни не превышены.

В этом случае подключение установки, создающей помехи, может быть осуществлено по этапу 1, если выполнены следующие условия:

a) пользователь не использует конденсаторы коррекции коэффициента мощности и/или фильтры гармоник;

b) следующее равенство не нарушено:

;

(5)

с) для каждого отдельного гармонического порядка эмиссия синусоидального тока меньше, чем принятые нормы, определенные сетевой организацией согласно сетевым характеристикам:

,

(6)

где S_i - согласованная мощность установки пользователя i;

S_sc - мощность короткого замыкания с точки зрения оценки;

I_hi - гармонический ток порядка h, вызванный искажающей установкой i;

I_i - среднеквадратичный ток (основная частота), соответствующий(ая) согласованной мощности установки пользователя i (S_i/U_N, где U_N - номинальное междуфазное напряжение низковольтной системы);

E_Ih - норма эмиссии гармонического тока порядка h, определенного сетевой организацией или владельцем исходя из традиционных характеристик системы для оценки установок по этапу 1.

8.2 Этап 2. Нормы эмиссии по отношению к фактическим характеристикам системы

8.2.1 Общие положения

Учитывая фактическую абсорбирующую способность системы, из-за коэффициента передачи между вышестоящей системой среднего напряжения и рассматриваемой низковольтной системой и разностей фаз синусоидальных токов, а также из-за системного полного сопротивления и характеристик подключаемой установки могут иметь место уровни эмиссии выше, чем в соответствии с критериями этапа 1.

Для определения норм эмиссии гармонических токов по этапу 2 для установок, относящихся к области распространения настоящего стандарта (именуемых ниже "большие установки"), необходимо учитывать, что большинство установок, подключенных к общественным низковольтным системам, являются малыми установками, в составе которых применяется только стандартное оборудование (ниже "небольшие установки"). Кроме того, пропорция небольших и больших установок (с точки зрения мощности), как правило, заранее не известна и во многом зависит от особенностей рассматриваемых низковольтных систем.

Метод, предложенный в настоящем стандарте для больших низковольтных установок, принимает во внимание эмиссию тока от отдельных образцов оборудования, а также то, что текущие нормы для оборудования определены таким образом, что если низковольтная система используется подобным оборудованием на полную проектную мощность, то общий уровень напряжения помех не будет превышать планируемых уровней. С учетом этого процедура установления норм эмиссии для больших низковольтных установок по этапу 2 следующая:

- вначале определяется допустимый общий вклад всех больших и небольших установок, подключенных к данной низковольтной системе, в общий уровень помех для этой низковольтной системы;

- после этого воздействие индивидуальной большой низковольтной установки устанавливается таким способом, чтобы общий уровень помех в низковольтной системе был ниже или равен уровню, полученному при условии, что большая установка заменена группой из небольших установок, имеющих такую же общую мощность.

Благодаря этому уровень помех в результате эмиссии гармоник от всех источников гармоник, подключенных к системе, не будет превышать планируемого уровня.

8.2.2 Общая эмиссия, которая распределяется между пользователями

Задача состоит в том, чтобы установить нормы эмиссии гармонических токов для больших низковольтных установок (см. раздел 1). В качестве первого шага необходимо определить допустимый общий вклад в искажение напряжения, вызванное рассматриваемой низковольтной системой.

Для этого необходимо применение общего закона суммирования (3) для определения максимально допустимого общего воздействия всех гармонических источников, присутствующих в конкретной низковольтной системе. Действительно, для каждого гармонического порядка фактическое гармоническое напряжение в низковольтных системах представляет собой векторную комбинацию гармонического напряжения, распространяющегося от вышестоящей системы среднего напряжения и гармонического напряжения, возникающего в результате воздействия всех искажающих источников, подключенных к рассматриваемой низковольтной системе.

Это суммарное значение гармонического напряжения не должно превышать планируемого уровня для низковольтной системы. Общий уровень гармонического напряжения, который может быть отнесен ко всем установкам, подключенным к рассматриваемой системе, рассчитывают по формуле (для получения дополнительной информации см. С.3 приложения С)

,

(7)

где G_hLV - наибольший допустимый общий вклад в гармоническое напряжение порядка h в любой точке системы за счет всех низковольтных установок, которые могут быть подключены к рассматриваемой системе (в процентах от напряжения основной частоты);

L_hLV - планируемый уровень гармоники порядка h в низковольтной системе;

T_hML - коэффициент передачи гармонических искажений напряжения от вышестоящей системы среднего напряжения к рассматриваемой низковольтной системе при гармоническом порядке h (при необходимости он может быть определен путем моделирования или измерений);

L_hMV - планируемый уровень гармоники порядка h в вышестоящей системе среднего напряжения;

- показатель закона суммирования (таблица 3).

Примечание - Для упрощения коэффициент передачи, используемый в формуле (7), рассматривают как одно значение в каждом гармоническом порядке.

Для упрощенной оценки коэффициент передачи T_hML от системы среднего напряжения к низковольтной системе может быть принят равным 1. На практике, однако, он может быть менее 1 для гармоник высоких порядков из-за эффекта демпфирования нагрузок или выше, чем 1 (как правило, между 1 и 3) в условиях низких нагрузок при наличии резонанса. Ответственность за определение соответствующих значений в зависимости от характеристик системы лежит на сетевой организации.

8.2.3 Индивидуальные нормы эмиссии

В данном пункте рассмотрена типичная низковольтная система, изображенная на рисунке 4. Трансформатор среднего/низкого напряжения снабжает n фидеров через низковольтную шину. Задача состоит в том, чтобы определить нормы эмиссии для установки пользователя i, подключенной к одному из фидеров.

Рисунок 4 - Упрощенная схема общественной низковольтной системы для гармоник

Способ определения норм эмиссии гармоник для больших установок, подключенных к общественным низковольтным системам, указан в приложении С. Рисунок 4 иллюстрирует, что рассматриваемая установка i непосредственно влияет на гармоническое напряжение на фидере 1 и также на других фидерах через гармоническое напряжение, которое она вызывает на низковольтной шине. Таким образом, должны быть выполнены два следующих условия:

- общий вклад искажающих низковольтных установок в гармоническое напряжение в любой точке низковольтной системы должен быть ограничен приемлемым общим воздействием, определяемым G_hLV;

- общий вклад искажающих низковольтных установок в гармоническое напряжение на шине низкого напряжения должен быть ограничен частью приемлемого общего вклада G_hB, который относится к G_hLV следующим образом:

,

(8)

где G_hB - приемлемый общий вклад в гармоническое напряжение порядка h на шине низковольтной подстанции за счет всех низковольтных установок, которые могут получать питание от рассматриваемой системы (выражается в процентах от напряжения основной частоты);

K_hB - коэффициент уменьшения для гармонического порядка h, который представляет собой отношение уровня гармонического напряжения на шине низкого напряжения за счет всех установок, подключенных к рассматриваемой низковольтной системе, к максимальному значению уровня гармонического напряжения в низковольтной системе за счет этих установок (указанный максимальный уровень, как правило, достигается в дальнем конце одного из фидеров). Этот коэффициент уменьшения не зависит от уровней эмиссии гармоник и определяется только структурой низковольтной системы (числом и длинами фидеров, распределением установок потребителей и т.д.) и показателем закона суммирования. Информация об определении K_hB как функции характеристик низковольтной системы представлена в приложении D, а также в упрощенной таблице, в которой приведено несколько типовых значений K_hB для систем.

В других отношениях нормы эмиссии от оборудования (см. IEC 61000-3-2 и IEC 61000-3-12) определены как ограничения по току независимо от точки, в которой пользователь подключается к низковольтной сети. Таким образом, эмиссия гармонических токов от небольших низковольтных установок, не относящихся к области применения настоящего стандарта, зависит только от общей мощности этих установок. Для того чтобы следовать тому же подходу, нормы эмиссии для больших низковольтных установок также будут выражены в значениях гармонических токов, рассматривая их влияние с точки зрения самого высокого гармонического напряжения, которое они могли бы вызвать в любой точке низковольтной системы.

Примечание 1 - Несмотря на то что подход, применяемый далее для низковольтных установок, основан на нормах эмиссии, определяемых с точки зрения тока, а не напряжения, он по-прежнему соответствует основным понятиям, приведенным в IEC/TR 61000-3-6, так как указанные нормы эмиссии основаны на эффекте, который они оказывают на напряжение.

С учетом изложенных выше соображений и сведений, приведенных в приложении С, нормы эмиссии гармоник от большой низковольтной установки i, выраженные через значения тока, рассчитывают по формуле

,

(9)

где E_Ihi - нормы эмиссии гармоник тока порядка h для установки i, подключенной к низковольтной системе (в процентах тока установки, соответствующей согласованной мощности, S_i/U_N);

U_N - номинальное междуфазное напряжение низковольтной системы, В;

G_hLV - максимальный приемлемый общий вклад в гармоническое напряжение порядка h в любой точке низковольтной системы за счет всех низковольтных установок, которые могут получать питание от рассматриваемой системы (в процентах от основного напряжения);

S_i - согласованная максимальная мощность установки пользователя i, ВА;

S_t - общая пропускная способность рассматриваемой низковольтной системы, включая обеспечение роста нагрузки в будущем. S_t может также включать в себя вклад от распределенных генераторов, ВА.

Примечание 2 - При выборе S_t сетевая организация должна рассмотреть потенциальное число распределенных генераторов, которые могут быть подключены к сети. Например, если ожидается применение 50 % распределенных генераторов относительно нагрузочной мощности (т.е. номинальной мощности трансформатора среднего/низкого напряжения), S_t должен быть в 1,5 раза больше номинальной мощности трансформатора среднего/низкого напряжения. Нужно отметить, что в случае использования низковольтных сетей 100 %-ное применение является на практике максимальным применением, учитывая большие вариации нагрузок за день;

- показатель закона суммирования (см. таблицу 3);

min (х, y) - минимальное значение х и y.

Примечание 3 - Минимальное значение должно быть принято для того, чтобы соответствовать обоим условиям, перечисленным в начале 8.2.3. Первое слагаемое K_hB/Z_hB связано с условием гармонического напряжения на шине низкого напряжения. Второе слагаемое 1/Z_hi связано с состоянием гармонического напряжения в любой точке низковольтной системы (см. также С.4 и С.8 приложения С);

K_hB - коэффициент уменьшения в гармоническом порядке h по формуле (8);

Z_hB - модуль гармонического полного сопротивления системы на шине подстанции, Ом;

Z_hi - модуль гармонического полного сопротивления системы в точке оценки установки i, Ом.

Может возникнуть ситуация, когда в некоторых расположениях ранее существовавший уровень гармонических напряжений выше, чем нормальная доля для существующих установок. В этом случае можно уменьшить нормы эмиссии для любых новых установок, рассмотреть возможность пересмотра распределения планируемых уровней между различными уровнями напряжения или увеличить значение поглощения гармоник в системе.

Примечание 4 - Оценка может быть произведена на РСС или на РОС. Однако следует отметить, что может произойти увеличение гармонических напряжений между РСС и РОС, тем более если имеется особый фидер для некоторых больших установок. В этом случае совместимость будет достигнута в системе электроснабжения, но может отсутствовать в установке. Следует также учитывать, что, так как характеристики напряжения или установленные ограничения применяются в точке присоединения, эти эффекты должны быть учтены при согласовании между сторонами.

Нормы эмиссии гармоник, указанные в формуле (9), зависят от понижающих коэффициентов K_hB. В некоторых низковольтных системах типичные значения K_hB могут привести к слишком высоким нормам гармонических напряжений. В этих случаях значения K_hB должны быть определены на основе фактических особенностей низковольтных систем. Метод оценки K_hB рассмотрен в приложении D.

Вышеуказанный подход не учитывает резонанс на уровне низковольтных систем. В тех случаях, когда может возникнуть резонанс, на этапе 3 потребуются дополнительные методы, возможно включающие моделирование.

8.2.4 Альтернативные методы для этапа 2

В мире существует большое разнообразие низковольтных систем. Учитывая это, упрощенный метод, представленный выше для этапа 2, может быть излишне консервативным. В конкретном регионе или стране виды низковольтных систем, как правило, менее разнообразны. Поэтому признается, что в некоторых регионах или странах мира могут быть использованы и другие методы распределения норм по этапу 2, и эти методы могут быть более адаптированы к конкретным характеристикам систем.

8.3 Этап 3. Принятие более высоких уровней эмиссии при определенных условиях

Общие положения, представленные в 4.3, применяют к определению норм гармонических напряжений по этапу 3. Общий метод, который может быть применен к этапу 3, приведен также в приложении Е.

8.4 Нормы эмиссии для интергармоник

По отношению к эффектам, перечисленным в 4.2.3, может быть установлен консервативный планируемый уровень для интергармоник 0,2 %.

Примечание - Опыт показывает, что в некоторых случаях могут быть приняты более высокие планируемые уровни, например при отсутствии сигналов управления с помощью пульсаций.

Интергармоники могут складываться арифметически только в том случае, если частоты и фазы равны. Такие условия соблюдают нечасто и в течение коротких промежутков времени. По этой причине может возникнуть не более чем двойное значение наибольшего интергармонического напряжения.

Если напряжение интергармоник от большой низковольтной установки ниже 0,1 %, помехи этого вида не рассматривают.

Если допускаются более высокие значения, то интергармонические частоты не должны превышать критерия фликера и не должны иметь места в области использования частот пульсаций (и их боковых частот с разносом в два раза более основной частоты, см. 4.2.3).

9 Нормы эмиссии колебаний напряжения для установок в низковольтных системах

9.1 Этап 1. Упрощенная оценка эмиссии помех

Для небольших установок, таких как установки жилых зданий, сетевая организация может применять нормы эмиссии колебаний напряжения для отдельных образцов оборудования, для того чтобы обеспечить соответствие планируемым уровням. Например, в IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11 установлены нормы колебаний напряжения для оборудования, подключаемого к общественным низковольтным системам.

Установка может быть подключена к системе электроснабжения без дальнейшей экспертизы, если все образцы оборудования в установке соответствуют нормам эмиссии, установленным в IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11, и если выполнено следующее условие:

,

(10)

где S_i - согласованная мощность установки пользователя i;

S_min - минимальное значение согласованной мощности низковольтных установок, к которым применяется процедура определения норм эмиссии, установленная в настоящем стандарте.

Минимальное значение согласованной мощности S_min для применения настоящего стандарта должно быть определено сетевой организацией в соответствии с ее системными характеристиками.

Примечание - Для того чтобы учесть особенности каждого вида помех, могут быть определены различные минимальные значения согласованной мощности S_min для гармоник, колебаний напряжения и несимметрии.

Наоборот, для больших установок (S_i  S_min) сетевая организация должна проявлять предельную осторожность, для того чтобы убедиться в том, что планируемые уровни не превышены.

В этом случае подключение флуктуирующей установки может быть осуществлено по этапу 1, если выполнены следующие условия:

a) все единицы оборудования в установке соответствуют нормам эмиссии, определенным в IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11;

b) процентили изменений полной мощности относительно мощности короткого замыкания системы S_sc, измеренные в точке оценки, находятся в пределах, указанных в таблице 4. Эти нормы зависят от числа r изменений напряжения в минуту (падение напряжения с последующим восстановлением означает два изменения напряжения).

Таблица 4 - Предельные значения по этапу 1 относительных изменений мощности в зависимости от числа изменений напряжения в минуту

r, мин-1	K = (/Ssc)max, %
r > 200	0,1
10 r 200	0,2
r < 10	0,4

Примечание 2 - Изменения полной мощности могут быть ниже, равны или выше, чем согласованная мощность S_i рассматриваемой установки (например, для двигателя внутри установки следует учитывать его полную мощность при пуске, и можно получить

,

где S_N - номинальная мощность двигателя.

9.2 Этап 2. Нормы эмиссии в сопоставлении с фактическими характеристиками системы

9.2.1 Общие положения

Учитывая фактическую абсорбирующую способность системы, могут иметь место более высокие уровни эмиссии, чем эмиссии, основанные на критериях по этапу 1.

На данном этапе допустимый общий вклад в общий уровень эмиссии распределяется для каждой отдельной установки в соответствии с ее долей от общей мощности системы электроснабжения S_t, к которой подключена эта установка, чем обеспечивается уровень помех из-за эмиссии установок всех пользователей, связанных с системой, не выше планируемого уровня.

Примечание - Нормы, определенные в стандартах, распространяющихся на продукцию IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11, направлены на ограничение P_st до 1,0 с системным полным сопротивлением, равным опорному сопротивлению или максимально допустимому системному сопротивлению, заявленному изготовителем. В целом образцы оборудования подключены в расположениях с более низкими значениями полного сопротивления системы так, что планируемые уровни не будут превышены. Однако, когда один или несколько образцов оборудования, соответствующих IEC 61000-3-11, подключены к системе, может случиться так, что существующий ранее уровень фликера выше, чем обычная доля для существующих установок. В этом случае следует уменьшить нормы эмиссии для новых установок или увеличить пропускную способность системы по фликеру.

9.2.2 Общая эмиссия, которая распределяется между установками пользователей

Задача состоит в том, чтобы установить нормы эмиссии в низковольтных системах. В качестве первого шага необходимо определить приемлемый общий вклад в уровень фликера, вызванный рассматриваемой низковольтной системой (G_PstLV или G_PltLV).

Для определения приемлемого общего вклада всех источников фликера, присутствующих в конкретной низковольтной системе, необходимо прежде всего применение общего закона суммирования (3). Более того, фактический уровень фликера в низковольтной системе является результатом сочетания уровня фликера, исходящего от вышерасположенной системы среднего напряжения с уровнем фликера, вызываемого всеми флуктуирующими источниками, подключенными к рассматриваемой низковольтной системе. Этот общий уровень фликера не должен превышать планируемый уровень для низковольтной системы. Таким образом, общий вклад в уровень фликера, который может быть отнесен к общему числу установок, подключенных к рассматриваемой низковольтной системе, может быть рассчитан следующим образом:

;

(11)

,

(12)

где G_PstLV - наибольший приемлемый общий вклад в уровень фликера в любой точке низковольтной системы за счет всех низковольтных установок, который может быть вызван в рассматриваемой системе (выражается в P_st или P_lt);

L_PstLV - планируемый уровень фликера (P_st или P_lt) в низковольтной системе;

L_PstMV - планируемый уровень фликера (P_st или P_lt) в вышестоящей системе среднего напряжения;

T_PstML - коэффициент передачи фликера (P_st или P_lt) от вышестоящей системы среднего напряжения к низковольтной системе (этот коэффициент, как правило, близок к единице, см. IEC/TR 61000-3-7);

- показатель закона суммирования (как указано выше, как правило, применяется значение  = 3).

9.2.3 Индивидуальные нормы эмиссии

Для установки каждого пользователя будет допустима только часть лимита общей эмиссии G_PstLV и G_PltLV. Разумный подход состоит в том, чтобы применить соотношение между согласованной мощностью S_i и общим объемом электропитания S_t низковольтной системы. Такой критерий связан с тем, что согласованная мощность установки часто связана с долей заказчика в инвестиционных затратах на энергосистему.

Используя рекомендуемый общий закон суммирования (3), отдельные нормы эмиссии (E_Psti и E_Plti) определяются уравнениями (13) и (14), где обычно используется значение  = 3:

;

(13)

,

(14)

где E_Psti - допустимые нормы эмиссии фликера (индексы P_st или P_lt) для установки пользователя i, непосредственно получающей питание от низковольтной системы;

G_PstLV - максимальный приемлемый общий вклад в уровень фликера в любой точке низковольтной системы за счет всех низковольтных установок, в значениях P_st или P_lt);

S_i - согласованная полная мощность установки пользователя i, ВА;

S_t - общая пропускная способность рассматриваемой низковольтной системы, включая обеспечение роста нагрузки в будущем. S_t может также включать в себя вклад от распределенных генераторов, ВА.

Примечание 1 - При выборе S_t сетевая организация должна учитывать потенциальный объем распределенной генерации, которая может быть подключена к сети. Например, если ожидается применение 50 % распределенной генерации по отношению к нагрузочной мощности (т.е. к номинальной мощности трансформатора среднего/низкого напряжения), значение S_t должно быть в 1,5 раза больше номинальной мощности трансформатора среднего/низкого напряжения. Следует отметить, что в случае низковольтных сетей, 100 %-ное применение является на практике максимальным, учитывая большие вариации нагрузок за день.

Для пользователей, имеющих низкую согласованную мощность, этот подход может привести на практике к неоправданно низким ограничениям. Для таких случаев нормы эмиссии устанавливают в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5 - Минимальные нормы эмиссии при низком напряжении

EPsti	EPlti
0,30	0,25

Может возникнуть ситуация, когда в некоторых расположениях имевшийся ранее уровень фликера выше, чем обычная доля для существующих установок. В частности, это может иметь место, когда поблизости находится один или несколько образцов оборудования, соответствующих нормам IEC 61000-3-11. В этом случае нормы эмиссии для новых установок можно уменьшить или увеличить пропускную способность системы по фликеру.

Примечание 2 - Для колебаний напряжения коэффициенты уменьшения не требуются, потому что нормы эмиссии определены путем оперирования понятиями напряжения помех для больших установок и для отдельных образцов оборудования. Однако установленные в настоящее время предельные значения для оборудования в соответствии с IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11 могут привести к превышению уровня совместимости, поскольку вклад каждого образца оборудования в уровень P_st ограничен значением 1,0.

9.3 Этап 3. Принятие более высоких уровней эмиссии при определенных условиях

Общие положения, представленные в 4.3, применимы к этапу 3 в отношении колебаний напряжения.

9.4 Быстрые изменения напряжения

9.4.1 Общие положения

Визуальный дискомфорт из-за фликера - наиболее частая причина ограничить изменения напряжения за счет флуктуирующих установок. Однако сетевые организации должны поддерживать значение напряжения в узких пределах, а установки отдельных пользователей не должны создавать значительных изменений напряжения, даже если они приемлемы с точки зрения фликера. В контексте требований настоящего стандарта быстрыми изменениями напряжения считают изменения среднеквадратичного значения напряжения основной частоты по нескольким циклам.

а) Эквивалентная схема	b) Векторная диаграмма

Рисунок 5 - Схема замещения и векторная диаграмма для простых оценок

Рисунок 6 - Пример резкого изменения напряжения, связанного с запуском двигателя

Простая оценка изменения относительного напряжения может быть рассчитана по следующим формулам (см. рисунки 5, 6).

;

(15)

.

(16)

Для однофазных и симметричных трехфазных установок

.

(17)

9.4.2 Нормы эмиссии

Координационный подход, применяемый в настоящем стандарте, основан на отдельных нормах эмиссии, полученных на основе планируемых уровней для того, чтобы обеспечить ЭМС. Так как планируемые уровни устанавливают с учетом числа случаев быстрых изменений напряжения, допустимых в течение определенного интервала, нормы эмиссии для отдельных установок должны быть определены сетевой организацией в каждом конкретном случае, с учетом конкретной ситуации и воздействия каждой установки, которая может вызвать быстрое изменение напряжения в рассматриваемой системе. Комбинированное влияние всех установок не должно приводить к быстрым изменениям напряжения, превышающим уровни, установленные сетевой организацией.

10 Нормы эмиссии несимметрии для несимметричных установок в низковольтных системах

10.1 Общие положения

Нормы эмиссии, определенные в настоящем разделе, относятся только к трехфазным установкам. Так как сетевая организация несет ответственность за подключение всех установок к общественным низковольтным системам, она также является ответственной за регулирование вопросов несимметрии, вызываемой подключаемыми однофазными установками.

Примечание - Координационный подход, приведенный в настоящем разделе, может быть также использован сетевой организацией для управления подключением однофазных установок к низковольтной системе электроснабжения.

10.2 Этап 1. Упрощенная оценка эмиссии помех

На этапе 1 до проведения детальной оценки характеристик эмиссии или реакции системы электроснабжения может быть приемлемо подключение небольших установок пользователей или установок пользователей с ограниченным объемом несимметричной нагрузки.

Установка может быть подключена к системе энергоснабжения без дальнейшего анализа, если выполнено следующее условие:

,

(18)

где S_i - согласованная мощность установки пользователя i;

S_min - минимальное значение согласованной мощности низковольтных установок, к которым применяется процедура определения норм эмиссии, разработанная в настоящем стандарте. Минимальное значение согласованной мощности S_min для применения настоящего стандарта должно быть определено сетевой организацией в зависимости от ее системных характеристик.

Примечание - Для того чтобы учесть особенности каждого вида помех, для гармоник, колебаний напряжения и несимметрии могут быть определены различные минимальные значения согласованной мощности S_min.

Для больших установок (S_i S_min) подключение установки, создающей несимметрию, может быть принято по этапу 1 без дальнейшего изучения при выполнении следующего условия:

,

(19)

где S_ui - эквивалент мощности одной фазы при подключении установки, создающей несимметрию i;

S_sc - расчетная мощность короткого замыкания.

10.3 Этап 2. Нормы эмиссии в сравнении с фактическими характеристиками системы

10.3.1 Общие положения

Учитывая фактическую абсорбирующую способность системы за счет факторов синхронности и разности фаз при несимметрии токов, а также полного сопротивления системы и будущей нагрузки, можно обеспечить более высокие нормы эмиссии, чем разработанные на этапе 1.

Большинство установок, подключенных к общественным низковольтным системам, являются небольшими установками, на которые не распространяются нормы эмиссии, установленные в настоящем стандарте. Кроме того, доля установок, подпадающих под действие настоящего стандарта, как правило, неизвестна заранее и в значительной степени зависит от рассматриваемой низковольтной системы. Для определения норм эмиссии несимметрии для установок, которые рассматривают на этапе 2 (для больших установок), необходимо принять во внимание эмиссию несимметрии, производимую всеми другими источниками несимметрии в общественных низковольтных системах. То есть предполагается, что если низковольтная система использована на полную проектную мощность установками, которые не соответствуют области применения настоящего стандарта (т.е. небольшими установками), то общий уровень несимметрии не будет превышать планируемый. С учетом этого процедура определения норм эмиссии для больших низковольтных установок на этапе 2 следующая:

- вначале определяют допустимый общий вклад всех больших и небольших установок, подключенных к данной низковольтной системе, в общий уровень несимметрии в этой низковольтной системе;

- после этого воздействие индивидуальной большой низковольтной установки устанавливают таким образом, чтобы общий уровень несимметрии в низковольтной системе был ниже или равен тому уровню, который был бы достигнут в случае замены этой большой установки группой небольших установок, имеющих ту же общую мощность.

Благодаря этому уровень помех, вызываемых эмиссией всех источников несимметрии, подключенных к системе, не превысит планируемый уровень.

10.3.2 Общая эмиссия, которая распределяется между источниками несимметрии

Задача состоит в том, чтобы установить нормы эмиссии несимметрии для больших низковольтных установок (см. 10.3.1). В качестве первого шага необходимо определить приемлемый общий уровень несимметрии напряжений для рассматриваемой низковольтной системы.

Для определения максимального приемлемого общего вклада всех источников несимметрии, присутствующих в конкретной низковольтной системе, необходимо, прежде всего, применение общего закона суммирования (3). Действительно, фактический уровень несимметрии в низковольтной системе является результатом векторной комбинации несимметрии напряжений, поступающей из вышестоящей системы среднего напряжения, и несимметрии напряжений, которая создана всеми установками, подключенными к рассматриваемой низковольтной системе. Этот общий уровень несимметрии для системы не должен превышать планируемого уровня. При этом задают общий уровень несимметрии напряжений, который относится к общему количеству установок, подключенных к рассматриваемой низковольтной системе, и рассчитывают по формуле

,

(20)

где G_uLV - наибольший допустимый общий уровень несимметрии напряжений в любой точке низковольтной системы за счет всех низковольтных установок, подключенных к рассматриваемой системе (выражается коэффициентом несимметрии напряжений u);

L_uLV - планируемый уровень несимметрии напряжений в низковольтной системе;

L_uMV - планируемый уровень несимметрии напряжений в вышестоящей системе среднего напряжения;

T_uML - коэффициент передачи несимметрии напряжений от вышестоящей системы среднего напряжения к рассматриваемой низковольтной системе (при необходимости он может быть определен моделированием или измерениями);

- показатель закона суммирования (см. 7.4).

Примечание - Несимметрия напряжений, созданная несимметрией линейных низковольтных полных сопротивлений, как правило, пренебрежимо мала по сравнению с несимметрией напряжений, созданной несимметричными низковольтными нагрузками в системе. Для упрощения несимметрия линейных низковольтных полных сопротивлений в настоящем стандарте не рассмотрена. Однако в некоторых случаях несимметрия напряжений из-за низковольтных линий не может считаться незначительной (например, при открытых проводных воздушных низковольтных линиях, несущих токи большой силы при расстоянии 100 м и более).

Для начальной упрощенной оценки коэффициент передачи T_uML от системы среднего напряжения к низковольтной системе можно принять равным 1. На практике, однако, он часто может быть менее 1 из-за эффекта балансировки трехфазных вращающихся машин, связанных с нисходящей системой. Ответственность за определение соответствующих значений в зависимости от характеристик системы возлагается на сетевую организацию (рекомендации для определения T_uML приведены в IEC/TR 61000-3-13, приложение А).

10.3.3 Индивидуальные нормы эмиссии

Рассмотрим типичную низковольтную систему, как показано на рисунке 7. Трансформатор среднего/низкого напряжения снабжает n фидеров через низковольтную шину. Цель состоит в том, чтобы определить нормы эмиссии для установки пользователя i, подключенной к одному из фидеров.

Рисунок 7 - Упрощенная схема общественной низковольтной системы при несимметрии

Однофазные установки вызывают несимметрию токов пропорционально их мощности. Аналогичным образом небольшие трехфазные низковольтные установки, не соответствующие области применения настоящего стандарта, могут создавать несимметрию токов в зависимости только от их согласованной мощности. Следовательно, эти установки вызывают несимметрию независимо от точки их подключения к низковольтной системе. Для того чтобы учесть это, нормы эмиссии для больших низковольтных установок также будут выражены в значениях несимметрии токов, рассматривая их воздействие с точки зрения наибольшего уровня несимметрии, который они могли бы вызвать в любой точке низковольтной системы.

Примечание 1 - Несмотря на то что подход, предложенный далее для низковольтных установок, основан на нормах эмиссии, которые выражены в единицах тока, а не напряжения, он по-прежнему соответствует основным понятиям, приведенным в IEC/TR 61000-3-13, так как эти нормы эмиссии основаны на том эффекте, который они оказывают на напряжение.

Предложенный метод определения норм эмиссии несимметрии для больших установок, подключенных к общественным низковольтным системам, аналогичен методу, который использован для гармоник (см. 8.2.3). Рассматриваемая установка пользователя i непосредственно влияет на несимметрию напряжений на фидере 1, а также на другие фидеры через несимметрию напряжений, которые она вызывает на низковольтной шине (см. рисунок 7).

Поэтому должны быть выполнены следующие условия:

- общий вклад низковольтных установок, создающих несимметрию, в несимметрию напряжений на шине низкого напряжения, должен быть ограничен приемлемым общим вкладом, определяемым G_uLV;

- общий вклад несимметричных низковольтных установок в несимметрию напряжений на шине низкого напряжения ограничен частью приемлемого общего вклада G_uB, который относится к G_uLV и рассчитывается по формуле

,

(21)

где G_uB - приемлемый общий вклад в несимметрию напряжений на шине низковольтной подстанции за счет всех низковольтных установок, подключенных к рассматриваемой системе (выражается в единицах коэффициента несимметрии напряжений u);

K_uB - коэффициент уменьшения несимметрии напряжений, который соответствует отношению уровня несимметрии напряжений на шине низкого напряжения за счет всех установок, подключенных к рассматриваемой низковольтной системе, к максимальному уровню несимметрии напряжений в низковольтной системе за счет этих установок (максимальный уровень, как правило, достигается на дальнем конце одного из фидеров). Этот коэффициент уменьшения зависит не от уровней эмиссии несимметрии, а только от структуры низковольтной системы (количества и длин фидеров, распределения установок потребителей и т.д.) и от показателя , используемого в законе суммирования. Информация об определении K_uB в зависимости от характеристик низковольтной системы приведена в приложении D, как и типичное значение K_uB для низковольтных систем.

С учетом вышеизложенного нормы эмиссии несимметрии для больших низковольтных установок пользователя i, выраженные в значениях тока, рассчитывают по формуле

,

(22)

где E_l2j - нормы эмиссии несимметрии токов для установки пользователя i, подключенной к низковольтной системе (в процентах от тока установки, соответствующего согласованной мощности S_i/U_n);

U_N - номинальное междуфазное напряжение системы, В;

G_uLV - максимальный приемлемый общий вклад в несимметрию напряжений в любой точке низковольтной системы за счет всех низковольтных установок, который может быть создан в рассматриваемой системе (в единицах коэффициента несимметрии напряжений u);

S_i - согласованная мощность установки пользователя i, ВА;

S_t - общая пропускная способность рассматриваемой низковольтной системы, включая обеспечение роста нагрузки в будущем. S_t может также включать вклад от распределенных генераторов, ВА.

Примечание 2 - При выборе S_t сетевая организация должна учитывать потенциальный объем распределенной генерации, которая может быть подключена к сети. Например, если ожидается применение 50 % распределенной генерации по отношению к нагрузочной мощности (т.е. к номинальной мощности трансформатора среднего/низкого напряжения), значение S_t должно быть в 1,5 раза более номинальной мощности трансформатора среднего/низкого напряжения. Следует отметить, что в случае низковольтных сетей 100 %-ное применение является на практике максимальным, учитывая большие вариации нагрузок за день;

- показатель закона суммирования (7.4);

min (х, y) - представляет минимальное значение х и y;

Примечание 3 - Для соответствия обоим условиям, указанным в начале этого раздела, должно быть принято минимальное значение. Первое слагаемое K_uB/Z_B связано с состоянием несимметрии напряжений на шине низкого напряжения. Второе слагаемое 1/Z_i связано с состоянием несимметрии напряжений в любой точке низковольтной системы.

K_uB - коэффициент уменьшения несимметрии напряжений по формуле (21);

Z_B - модуль сопротивления короткого замыкания низковольтной системы на шине подстанции, Ом;

Z_i - модуль сопротивления короткого замыкания системы в точке оценки установки пользователя i, Ом.

В некоторых расположениях может иметь место такая ситуация, при которой ранее существовавший уровень несимметрии напряжений станет выше нормальной доли для существующих установок пользователей. В этом случае можно снизить нормы эмиссии для любых новых установок, пересмотреть распределение планируемых уровней между различными уровнями напряжения или увеличить способность поглощения несимметрии в системе.

Нормы эмиссии несимметрии, которые представлены формулой (22), зависят от коэффициента уменьшения K_uB. В некоторых низковольтных системах типовое значение K_uB может привести к слишком высоким нормам несимметрии. В этих случаях значение K_uB должно быть определено на основе фактических особенностей низковольтной системы. В приложении D рассмотрен метод оценки значения этого коэффициента.

10.4 Этап 3. Принятие более высоких уровней эмиссии при определенных условиях

Общие соображения, представленные в 4.3, принимают при выполнении этапа 3, описывающего возникновение несимметрии напряжений.

11 Сводные диаграммы, которые представляют процедуру оценки

Обзор методов оценки, представленных в настоящем стандарте, отображен на рисунке 8 для гармоник, на рисунке 9 - для колебаний напряжения и на рисунке 10 - для несимметрии напряжений.

Для колебаний напряжения процедура оценки в равной степени применима к P_st и P_lt.

Рисунок 8 - Схема процедуры оценки гармоник

Рисунок 9 - Схема процедуры оценки колебаний напряжения

Рисунок 10 - Схема процедуры оценки несимметрии

Библиография

IEC 60050-101:1998,	International Electrotechnical Vocabulary - Part 101: Mathematics (Международный электротехнический словарь. Глава 101. Математика)
IEC/TR 61000-2-6:1995,	Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-6: Environment - Assessment of the emission levels in the power supply of industrial plants as regards low frequency conducted disturbances [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-6. Электромагнитная обстановка. Оценка уровней эмиссии в системах энергоснабжения промышленных установок в отношении низкочастотных кондуктивных помех]
IEC 61000-4-7,	Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-7: Testing and measurement techniques - General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply systems and equipment connected thereto [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-7. Методы испытаний и измерений. Общее руководство по измерениям и средствам измерений гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемого к ним оборудования]
IEC 61000-4-30:2008,	Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-30: Testing and measurement techniques - Power quality measurement methods [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-7. Методы испытаний и измерений. Методы измерения качества электрической энергии]
A. Robert, T. Deflandre, WG CC02, Guide for assessing the network harmonic impedance, Electra, August 1996 (Руководство по оценке гармонических импедансов сетей) P. Hessling, "Propagation and Summation of Flicker", Study Committee 36 Colloquium, Johannesburg, South Africa, October 1999 ("Распространение и суммирование фликера")