Handbok för tillämpning av föreskrifterna om leveranskvalitet EIFS:2011:2

Handbok för tillämpning av föreskrifterna om leveranskvalitet EIFS:2011:2 Boken behandlar tillämpningar och förklaringar avseende Energimarknadsinspektionens föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet. Handbok version 1.0 2012-02-02 Information från Energimarknadsinspektionen

Energimarknadsinspektionen Box 155, 631 03 Eskilstuna Författare: Lars Ström Copyright: Energimarknadsinspektionen Rapporten är tillgänglig på www.ei.se

Innehåll Förord... 4 1 Inledning... 5 1.1 Bakgrund...5 Funktionskrav för vissa lastnivåer...5 Trädsäkring...6 Spänningskvalitet...6 2 Föreskriftskrav... 7 2.1 Funktionskrav för vissa lastnivåer...7 2.2 Trädsäkra ledningar...9 2.3 Spänningskvalitet... 10 Generell information... 10 Tillämpningsområde... 11 Verifiering av spänningskvalitet... 12 Långsamma spänningsändringar... 13 Spänningsövertoner... 13 Spänningsosymmetri... 14 Kortvariga spänningssänkningar... 14 Föreskrifter kortvariga spänningshöjningar... 16 Snabba spänningsändringar... 17 3 Referenser... 19

Förord Detta PM har tagits fram som en vägledning för att underlätta tolkningen av Energimarknadsinspektionens föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet, EIFS 2011:2. Dokumentet kommer att vara levande, om principiella frågor som inte redan avhandlas uppkommer kommer PM:en att uppdateras. Det kommer endast att publiceras på Energimarknadsinspektionens hemsida. Ver.nr Datum Ansvarig Ändringar 1.0 2012-02-02 L. Ström - 4

1 Inledning 1.1 Bakgrund Energimarknadsinspektionen har tillsynsansvar över efterlevnaden av ellagens krav om att överföringen av el ska vara av god kvalitet. Kravet enligt ellagen är allmänt hållet och är avsett att kompletteras med föreskrifter. Ellagen innehåller en huvudregel om att elnätsföretaget/koncessionshavaren är skyldig att avhjälpa brister i överföringen av el så länge kostnaderna är rimliga i förhållande till de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med bristerna (3 kap. 9 ellagen 1 ). Vid en investering eller åtgärd i elnätet ska således en avvägning mellan kostnad och nytta göras. Enligt ellagen svarar också ett nätföretag för att dess ledningsnät är säkert, tillförlitligt och effektivt och för att det på lång sikt kan uppfylla rimliga krav på överföring av el. Ellagen har också en regel om koncessionshavarens ansvar för att inget avbrott får vara längre än 24 timmar. Regeln gäller dock inte om koncessionshavaren kan visa att avbrottet berott på ett hinder utanför företagets kontroll som företaget inte skäligen kunde förväntas ha räknat med och vars följder företaget inte heller skäligen kunde ha undvikit eller övervunnit (3 kap. 9a ellagen). Ovanstående huvudregler ska också tillämpas för de föreskrifter som tagits fram av energimarknadsinspektionen och som beskrivs nedan. För att leva upp till tillsynsansvaret har energimarknadsinspektionen tagit fram föreskrifterna EIFS 2011:2 Föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet. Föreskriften innehåller bestämmelser om funktionskrav för vissa lastnivåer, trädsäkra ledningar och spänningskvalitet. Funktionskrav för vissa lastnivåer I proposition 2005/06:27 anger regeringen angående leveranssäkra elnät att Enligt regeringens bedömning finns det skäl att, utöver det grundläggande kravet på högst tjugofyra timmars elavbrott, införa regler om längsta godtagbara avbrottstid för lastnivåer som överstiger 2 megawatt. Som tidigare nämnts ställer Ellagen fr.o.m. 1 januari 2011 kravet att en nätkoncessionshavare ska se till att avbrott i överföringen av el till en elanvändare aldrig överstiger tjugofyra timmar. Enligt ellagens förarbetena finns det dock skäl att, utöver det grundläggande kravet på högst tjugofyra timmars elavbrott, införa strängare regler om längsta godtagbara avbrottstid för lastnivåer överstigande 2 MW. Man gör bedömningen i förarbetena att branschens egna planeringsmål är en lämplig utgångspunkt för dessa utökade funktionskrav. 1 SFS 1997:857 5

Trädsäkring I proposition 2005/06:27 sägs även att regler ska införas för att en högre leveranssäkerhet ska uppnås genom att träd inte ska kunna falla mot regionnätsledningarna och förorsaka elavbrott. I förarbetena till ellagen föreslogs att tekniska krav skulle införas med avseende på ledningars trädsäkerhet. Det var enligt regeringen viktigt att så snart som möjligt eliminera risken för avbrott på grund av träd som faller ned på regionledningar. EI har delvis frångått propositionens förslag i fråga om tekniska krav. Begreppet trädsäkring har historiskt inneburit breddning av ledningsgatan till en bredd som innebär att inga träd kan falla över ledningen. Trädsäkring i den meningen är dock endast ett sätt bland andra att säkerställa att det övergripande kravet på leveranssäkerhet uppnås. I vissa fall kan andra åtgärder vara lika bra eller bättre, inte minst ur kostnadshänseende. EI har därför inte detaljreglerat ledningsgatans utförande utan har ställt ett generellt funktionskrav avseende trädsäkring som i EIs mening har den effekt som regeringen eftersträvat i sina förarbeten till ellagen. Spänningskvalitet Av prop. 2005/06:27 följer att föreskrifter utgivna av nätmyndigheten (dvs. energimarknadsinspektionen) får avse en precisering av vilka kvalitativa krav på överföringen som ska vara uppfyllda, exempelvis i fråga om avvikelser i spänning och frekvens, transienter och övertoner. Det finns behov, vilket stöds av författningskommentarerna till ovanstående proposition, att närmare precisera kravet om god kvalitet. Specifika skäl till detta är bland annat den rådande osäkerheten om vilka de gällande kraven är, med avseende på spänningskvalitet, som följer av ellagen både hos nätkunder och hos nätföretagen. En konsekvens av detta är bl.a. att nätkunder har generellt dåliga kunskaper om möjligheterna att ställa krav på spänningskvaliteten och isåfall vilka krav som kan ställas. För nätägarna råder idag också viss osäkerhet om vilka basnivåer för spänningskvalitet de är skyldiga att vidmakthålla. Vidare kan konstateras att en trend inom elsektorn är att införa mer och mer små och medelstora produktionsanläggningar (distribuerad generering) vilket kan påverka överföringens kvalitet annorlunda än vad befintliga typer av nätanvändare gör. Det är därför angeläget att tydliga krav ställs för att motverka en eventuell försämring av den generella kvaliteten i överföringen. 6

2 Föreskriftskrav 2.1 Funktionskrav för vissa lastnivåer 4 kap. 1 I de uttags-, eller gränspunkter i elnät där det under normala matnings- och driftförhållanden är möjligt att överföra mer än två megawatt effekt får avbrottstiderna vid avbrott inte vara längre än vad som anges i nedanstående tabell för respektive återställningsförhållande Lastintervall (megawatt) Avbrottstid vid normala återställningsförhållanden (timmar) Avbrottstid vid onormala återställningsförhållanden (timmar) > 2 5 12 24 > 5 20 8 24 > 20 50 2 24 > 50 2 12 Normala återställningsförhållanden är sådana drift- och väderleksförhållanden eller andra liknande förhållanden som inte hindrar att felavhjälpning påbörjas omgående efter att ett fel i elnätet inträffat. Onormala återställningsförhållanden som medför att felavhjälpning inte skäligen kan påbörjas omgående. Energimarknadsinspektionen har valt att gruppera lastintervallen på samma sätt som Svensk Energi (SE) gör i Planeringsmål för leveranssäkerhet i Region- och Lokalnät, vilket också är i enlighet med prop. 2005/06:27. En väsentlig förändring har dock gjorts när det gäller tillåten avbrottstid. I SE:s planeringsmål delas avbrotten upp i Enkelfel och Omfattande och/eller sällsynta fel vilket dels bedömts försvåra energimarknadsinspektionens tillsynsarbete och dels uppfattas som otydligt och svårbedömt. I stället har energimarknadsinspektionen valt att dela in avbrottstiderna i avbrott som sker vid normala återställningsförhållanden och avbrott som sker vid onormala återställningsförhållanden. En bedömning av vilka förhållanden som funnits under ett avbrott och om föreskriftens krav innehållits måste bedömas i efterhand i varje enskilt fall. Bedömning av återställningsförhållande Några exempel som kan anses vara vägledande vid en bedömning om återställningsförhållandena är att betrakta som onormala är: Elsäkerhetsverkets säkerhetsregler måste följas, inget elnätsföretag ska skicka en montör att arbeta i ett spänningssatt nät utan att tillämpa rätt arbetsmetoder och säkerhetsregler 7

Arbetsmiljöverkets arbetsmiljöregler. T.ex. vid svåra väderleksförhållanden som innebär att felavhjälpning inte kan utföras kan innebära att längre avbrottstider än de som anges i föreskriften kan tillåtas. Ett elnätsbolag kan inte heller ställas till ansvar för förhållanden det inte kan råda över. Sådana förhållanden kan till exempel vara att en tillträdesväg är översvämmad eller avspärrad av polis. Lastintervall Nedan följer en beskrivning (från Svensk Energis skrift Planeringsmål för leveranssäkerhet i Region- och Lokalnät ) av vad som normalt ingår i de olika lastintervallerna: Lastintervallet 2-5 MW, max avbrottstid 12 timmar I gruppen ingår både kraftigare belastade högspänningsfack i 10 och 20 kv fördelningsställverk i större transformatorstationer, som matar distributionsledningar på såväl landsbygd som i tätort och en del mindre 50-40/20-10 kv fördelningsstationer med transformatorer på 2-10 MVA. Lastintervallet 5-20 MW, max avbrottstid 8 timmar I gruppen återfinns belastningspunkter bestående av en del kraftigt belastade 10 och 20 kv högspänningsfack i en region- eller fördelningsstation, men huvudsakligen utgörs gruppen av 130-40/20-10 kv fördelningsstationer för matning av större tätorter eller större industrier. Dessa stationer är normalt bestyckade med dubbla transformatorer och har dubbla ledningsmatningar. I vissa fall kan transformator och/eller ledningsreserv finnas i underliggande nät. Stationerna är normalt utrustade med fjärrkontroll. Via fjärrkontroll kan omkoppling till reservmatning ske vid ett enskilt transformatoreller ledningsfel inom 1-30 minuter. En del stationer kan sakna fullgod reservmatningsledning, i varje fall om denna är utformad som luftledning, varför man i sådana fall kan räkna med längre avbrottstider. Sådana ledningar finns uteslutande för matning av 40-20/20-10 kv stationer och då ska reparationstiden för ledningen, som nämndes under föregående effektnivå, kunna klaras inom 8 timmar. Lastintervallet 20-50 MW, max avbrottstid 2 timmar I denna grupp återfinns flertalet regionnätsstationer för matning av tätorter, större landsbygdsområden, transformatorstationer i större städer och stationer för matning av enskilda större industrier. Stationerna är uppbyggda med redundans för såväl matande 130-40 kv ledningar som 130-40/20-10 kv transformatorer. Stationerna är fjärrkontrollerade och enskilda fel klaras i normalfallet inom 1-30 minuter genom omkopplingar i en driftcentral till reservmatning i samband med fel på enstaka anläggningsdel. I vissa felfall, där enskild anläggningsdel havererat, kan det dock krävas utryckning av personal för okulärbesiktning innan omkopplingar kan ske. Beroende på inställelsetider för personal måste man i dagsläget därför räkna med en maximal avbrottstid på ca 2 timmar för belastningspunkter i denna grupp. 8

Belastningspunkter >50 MW, max avbrottstid 2 timmar I denna grupp återfinns större regionnätsstationer för matning av tätorter, större landsbygdsområden och stationer för matning av enskilda större processindustrier. Stationerna har samma uppbyggnad som i föregående grupp, men här förutsätts att utryckningstider för personal till de enskilda stationerna är kortare. Det har dock i praktiken visat sig vara svårt att åtgärda fel som inte kan sektioneras bort (t ex havererad ventilavledare) inom tidsintervallet 1 timma. Av praktiska skäl föreslås därför att gränsen höjs till 2 timmar även för belastningspunkter över 50 MW. 2.2 Trädsäkra ledningar 5 kap. 1 Luftledningar med en spänning som överstiger 25 kilovolt ska vara utförda som trädsäkra ledningar om det är nödvändigt för att undvika avbrott i överföringen av el. Detsamma gäller för luftledningar med en lägre spänning om de överför el till en ledning eller ett ledningsnät tillhörande annan koncessionshavare. Även luftledningar till vilka produktionsanläggningar är anslutna, ska vara utförda på sätt som anges i första stycket, om inte särskilda skäl föreligger. Allmänt råd Sådana utföranden som avses med trädsäkra ledningar kan exempelvis uppnås genom breddning av ledningsgator, markförläggning av ledning, eller andra lösningar som bedöms lämpliga. Särskilda skäl enligt andra stycket kan vara produktionsanläggningar med intermittent produktion av el som inte är avgörande för elnätets funktion, t.ex. vissa småskaliga vind-, sol-, våg- och vattenkraftsanläggningar. Energimarknadsinspektionen har valt att inte ställa direkta tekniska krav på en ledningsgatas utformning. I stället har föreskriften utformats som ett funktionskrav som ska säkerställa att avbrott inte ska kunna inträffa på grund av att träd faller över luftledningar. Historiskt har oftast metoder som medför en breddning av ledningsgator tillämpats vilket inte alltid är det optimala sättet eller i vissa fall ens möjliga sättet att uppnå trädsäkerhet för en ledning. En luftledning kan i särskilda fall utformas så att trädsäkerhet uppnås även om det finns träd som skulle kunna nå ledningen. Första stycket av det allmänna rådet avser belysa vilka dessa är. Vid en bedömning av om en ledning är trädsäker kan dessutom hänsyn tas till: Typ av träd och dess placering (förankring av enstaka träd kan övervägas) Röjningsintervall (kan anpassas för att uppnå trädsäkerhet) Reservmatningar Det är inte alltid försvarbart att reservmatningar utförs som trädsäkra ledningar även om de är utförda för en spänning som överstiget 25 kv. En bedömning av 9

vilket behov som föreligger måste göras i det enskilda fallet men så länge huvudmatningen är trädsäkert utformad kan normalt reservmatningen vara mindre leveranssäker. Detta medför dock att hänsyn måste tas till de problem som hårda väderförhållanden kan förorsaka i samband med att en trädsäker huvudmatning tas ur drift i samband med service och underhåll. En snabb återgång till normalt matningsförhållande eller andra lämpliga åtgärder måste vid behov kunna genomföras för att undvika långvariga avbrott. Överföring till annan koncessionshavare I de fall där en luftledning överför el till en annan koncessionshavare från en ledning som normalt ingår i en områdeskoncession ska en samlad bedömning av hur matningsförhållandena göras från fall till fall. Minst en trädsäker matningsledning ska finnas till någon av ett områdes gränspunkter. Annan lagstiftning Miljöbalken med förordningar och föreskrifter medger inte att trädsäkring av ledningar får gå ut över skyddsvärda arter eller objekt och har därmed företräde. Dessa regler kan också lägga hinder i vägen för nätförstärkningar och byggen av reservledningar (det sista kan även följa av Plan- och bygglagen, fastställda detaljplaner). 2.3 Spänningskvalitet Generell information Syftet med föreskrifterna om spänningskvalitet är att förtydliga ellagens skrivning om att överföringen av el ska vara av god kvalitet. Detta för att upplysa kunder och nätägare att krav på spänningskvalitet ställs samt att tillgängliggöra dessa. Ellagens krav att överföringen ska vara av god kvalitet gäller för alla kunder och hela tiden, dvs. överföringen av el ska alltid och överallt vara av god kvalitet. Nya nät och ledningar ska planeras och byggas så att överföringen av el är av god kvalitet på kort och lång sikt. I befintliga nät ska dock endast åtgärder vidtas om det finns olägenheter som är relaterade till att överföringen inte är av god kvalitet och om olägenheterna är tekniskt och ekonomiskt rimliga att åtgärda. Om inga olägenheter finns eller dessa inte är tillräckliga i förhållande till konsekvenserna av åtgärderna som skulle behövas, behöver ingen åtgärd vidtas. Åtgärdsansvar Spänningskvalitet är ett komplext ämne, alla parter påverkar spänningskvaliteten, från elproduktion till transmission/distribution till anslutna elkonsumenter. Kvalitetsproblem som uppstår i nätet ska, om olägenheterna är tillräckliga, åtgärdas av nätägaren. Olägenheter hos en nätkund som till skillnad från det föregående exemplet uppstår som en följd av att en annan kund påverkar elnätet negativt kan i princip åtgärdas på tre sätt: 1. åtgärder i den anläggning som genererar störningarna så att den inte påverkar elnätet negativt 2, 2 Den utrustning som genererar störningarna kan vara föremål för krav utifrån befintlig EMClagstiftning, SFS 1992:1512. 10

2. åtgärder i elnätet för att reducera spridningen av störningarna från den anläggning som genererar dessa, eller 3. åtgärder i den anläggning som utsätts för störningarna för att reducera störningskänsligheten för dessa 3. Följaktligen kan ansvaret för åtgärder hamna på var och en av dessa parter. Vid eventuella bedömningar om åtgärder är ekonomiskt och tekniskt rimliga eller inte bör alla dessa åtgärder övervägas. Nätägaren bör använda sig av de avtal som finns mellan kund och nätägare för att se till att inte nätkunder påverkar nätet i alltför stor utsträckning. Nätägaren ska dock även ta hänsyn till att dess ledningsnät enligt ellagen på lång sikt ska uppfylla rimliga krav på överföring av el. Om ingen långsiktig strategi finns kommer nätet, i takt med att fler kunder ansluts, med tiden bli alltför svagt för att kunna motverka anslutna anläggningars påverkan med avseende på spänningskvalitet. Befintliga standarder Föreskriften innebär ingen förändring avseende tillämpningen av eventuella standarder eller branschpraxis för de kvalitetsfenomen där inga krav ställs i föreskriften. Som exempel kan nämnas att flimmer (flicker, en typ av snabba spänningsändringar) inte har förts in i föreskriften, där gäller att standarder [2][4] alternativt annan branschpraxis ska tillämpas. Planeringsmål Nätföretag har rätt att ställa skäliga krav på kunder och andra nätföretag i syfte att uppnå en god leveranskvalitet, detta görs ofta genom s.k. planeringsmål. Det är viktigt att skilja på planeringsnivåer som t.ex. Kriterier för spänningsgodhet vid leveransspänning över 1000 V utgiven av Svensk Energi och föreskriftens miniminivåer. Reglerna i Svensk Energis skrift gäller 95 % av tiden och för att kunna garantera de krav som föreskriften anger över ett helt nätområde bör i praktiken nätägare konstruera sina nät utifrån ett planeringsmål av denna typ. Skadestånd Nätföretags ansvar för eventuella skador som orsakas av brister i överföringen av el omfattas inte av energimarknadsinspektionens tillsyn eller föreskriftsbemyndigande (jämför 12 kap 1 ellagen). Regler om skadestånd finns i 10 och 11 kapitlen i ellagen och prövas av domstol. Tillämpningsområde 2 kap. 2 Bestämmelserna i 6 kap. gäller inmatnings- och uttagspunkter i växelspänningsnät som används med stöd av nätkoncession. Dessa föreskrifter ställer minimikrav på överföringen av el som nätägare ska hålla sig till. De är inte planeringsnivåer. Kraven i sjätte kapitlet gäller endast i anslutningspunkterna till kunder som är konsumenter, producenter eller både och. Nätägaren bör ställa motsvarande eller om nödvändigt striktare krav på anslutna 3 Elektriska och elektroniska utrustningars tålighet kan vara föremål för krav utifrån befintlig EMClagstiftning, SFS 1992:1512. 11

kunder, alternativt andra nätägare, för att kunna garantera överföringens kvalitet på ett kostnadseffektivt sätt. Sådana krav ska dock enligt ellagen vara skäliga. Gränspunkter Kraven gäller därmed inte för gränspunkter dvs. mellan nätägare (stamnät, regionnät, lokalnät). Ellagens generella skrivning i 3 kap. 9 om att överföringen av el ska vara av god kvalitet är det gällande kravet för gränspunkter. En anledning till att föreskriften undantar gränspunkter är att det inte är meningsfullt att ställa krav på spänningskvalitet, i föreskriftens mening, någon annanstans än i anslutning till den utrustning som ska använda spänningen. Det är i princip bara där spänningskvaliteten har några synbara konsekvenser för kunder. Olägenheter hos kunder som inte uppstår hos den lokala nätägaren utan som uppstår och överförs till kund från överliggande nät ska behandlas på liknande sätt som om de uppstod hos den lokala nätägaren. Den lokala nätägaren ansvarar för att åtgärder vidtas, denne ska ställa motsvarande krav på nätägaren i överliggande nät (om inga rimliga åtgärder kan göras i det lokala nätet). Krav på överliggande nät, dvs i gränspunkten, utgår från ellagen enligt ovanstående stycke. Lokalnätsägare bör i sina avtal med överliggande nät, där det är meningsfullt, ställa krav på ett tillräckligt störningsutrymme. Verifiering av spänningskvalitet 6 kap. 1 Överföringen av el, med avseende på spänningskvalitet, är av god kvalitet när spänningens egenskaper, uppmätta i enlighet med SS-EN 61000-4- 30 (mätklass A), uppfyller de krav som framgår av 2 9. Allmänt råd För referensspänningar upp till och med 1 000 volt bestäms spänningens egenskaper med fasspänningar som utgångspunkt. För referensspänningar över 1 000 volt bestäms spänningens egenskaper med huvudspänningar som utgångspunkt. För att kunna göra en objektiv bedömning av spänningskvaliteten behöver mätningar utföras och kvaliteten på mätningarna är av stor vikt för möjligheten att använda dessa vid bedömningen. Med avseende på mätningens kvalitet och reproducerbarhet har energimarknadsinspektionen valt att utgå från nämnda standard [3]. Avvikande mätmetoder får användas förutsatt att mätningens kvalitet m.m. inte påverkas negativt. Normalt bör nätägare tillgodose kunders önskan att få sin leveranskvalitet verifierad. Nätägaren har dock möjlighet att bedöma skäligheten av detta, en första bedömning mha. beräkningar eller simuleringar kan eventuellt visa att det inte är skäligt att utföra en verifiering. Energimarknadsinspektionen kan dock vid behov kräva underlag i linje med paragrafen. 12

Utöver vad den hänvisade standarden anger som godtagbara mätförhållanden bör även frågan om mätperiod beaktas. Mätperiod stationära kvalitetsparametrar Avseende stationära kvalitetsparametrar, föreskriftens 6 kap. 2 5, anges i respektive paragraf en mätperiod om en vecka. Det innebär att mätningen ska göras i minst en vecka för att få en så representativ mätning som möjligt. Om någon part anser att en viss vecka inte kan anses vara representativ bör det överenskommas om en kontrollmätning, alternativt en längre mätningsperiod. Mätperiod hänselsestyrda kvalitetsparametrar När det gäller händelsestyrda kvalitetsparametrar, dvs. 6 kap. 6-9, försvåras möjligheten att bedöma spänningskvaliteten genom att händelserna uppstår slumpvis utspridda med flera veckor till flera månaders mellanrum. En tillräcklig mätperiod kan bara bedömas i det enskilda fallet, perioden kan variera mellan en enstaka säsong upp till ett flertal år. Inspektionen rekommenderar att företag som lider stora ekonomiska skador pga. händelser i nätet antingen själva mäter kontinuerligt eller kommer överens med sitt nätbolag att övervaka anslutningen speciellt. Allmänt råd Det allmänna rådet i paragrafen syftar till att klargöra att mätningar i uttagspunkten hos lågspänningskunder ska utgöras av fasspänningar eftersom kunden är ansluten på det viset medan högspänningskunder är anslutna med huvudspänning. Långsamma spänningsändringar 6 kap. 2 Under en period motsvarande en vecka ska förekommande tiominutersvärden av spänningens effektivvärde vara mellan 90 procent och 110 procent av referensspänningen. För att vara av god kvalitet ska överföringen av el med avseende på långsamma spänningsvariationer hålla sig inom ± 10 % av referensspänningen. Referensspänningen för lågspänningsnät, dvs. upp till och med 1000 Volt, är nominell spänning medan referensspänningen för nät med högre spänningsnivå kan vara en annan avtalad spänning. Vid mätning av långsamma spänningsändringar ska eventuella händelser, t.ex. i form av kortvariga spänningssänkningar, kortvariga spänningshöjningar eller snabba spänningsändringar, i elnätet aggregeras i mätresultatet. Händelserna (s.k. flaggade värden) ska även sparas och rapporteras separat. Spänningsövertoner 6 kap. 3 För referensspänningar upp till och med 36 kilovolt gäller följande. Under en period motsvarande en vecka ska förekommande tiominutersvärden för varje enskild överton vara mindre än eller lika med värdena i tabell 1 och varje tiominutersvärde av den totala övertonshalten ska vara mindre än eller lika med åtta procent. 13

6 kap. 4 För referensspänningar över 36 kilovolt och under eller lika med 150 kilovolt gäller följande. Under en period motsvarande en vecka ska förekommande tiominutersvärden för varje enskild överton vara mindre än eller lika med värdena i tabell 2 och varje tiominutersvärde av den totala övertonshalten ska vara mindre än eller lika med åtta procent. Under varje period om en vecka ska tiominutersvärdet för varje enskild överton vara mindre än eller lika med värdena i tabellen. Dessutom ska den totala övertonshalten UTHD vara mindre än eller lika med 8% som tiominutersvärde. UTHD ska normalt beräknas upp till och med 40:e övertonen. För mätning av övertoner av högre frekvenser i nät vid högre spänning kan det uppstå stora mätfel eftersom spänningstransformatorernas översättförhållande är stark frekvensberoende. Vid utvärdering av mätresultat bör hänsyn tas till detta. Spänningsosymmetri 6 kap. 5 Under en period om motsvarande en vecka ska förekommande tiominutersvärden av spänningsosymmetrin vara mindre än eller lika med två procent. Mätningar av spänningsosymmetri är, mer än de andra mätningarna, påverkade av mätfel i spänningstransformatorerna eller liknande. Skillnaderna mellan spänningstransformatorerna i de tre faserna interpreteras av mätinstrumentet som en spänningsosymmetri. Vid utvärdering av mätresultat bör hänsyn tas till detta. Kortvariga spänningssänkningar 6 kap. 6 För referensspänningar upp till och med 45 kilovolt gäller följande. Det ska inte inträffa några kortvariga spänningssänkningar med sådan kvarstående spänning och sådan varaktighet som framgår av område C i tabell 3. Nätägaren är skyldig att åtgärda kortvariga spänningssänkningar inom område B i tabell 3 i den utsträckning åtgärderna är rimliga i förhållande till de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med de kortvariga spänningssänkningarna. Tabell 3 14

6 kap. 5 För referensspänningar över 45 kilovolt gäller följande. Det ska inte inträffa några kortvariga spänningssänkningar med sådan kvarstående spänning och sådan varaktighet som framgår av område C i tabell 4. Nätägaren är skyldig att åtgärda kortvariga spänningssänkningar inom område B i tabell 4 i den utsträckning åtgärderna är rimliga i förhållande till de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med de kortvariga spänningssänkningarna. Tabell 4 Allmänt råd Vid bedömningen av vad som utgör rimliga åtgärder i förhållande till olägenheterna kan exempelvis historiska data, andra liknande nät under liknande förhållanden, tekniska möjligheter samt kostnader för åtgärderna beaktas. Föreskrifterna anger i tabellform en metod för ansvarsfördelning map. kortvariga spänningssänkningar (tabell 3 och tabell 4). Motsvarande resonemang används även för kortvariga spänningshöjningar. Ansvarsfördelning Område: A. Kundens ansvar. Om en kund har högre krav på spänningskvalitet finns möjlighet att reducera störningskänsligheten hos den egna utrustningen eller att avtala om en anslutning med högre spänningskvalitet med nätägaren. B. Delat ansvar. Nätägaren ska kunna visa att förekommande kortvariga spänningssänkningar är acceptabla. Kravet är att en rimlighetsbedömning ska göras där förekomsten av spänningssänkningar ska vägas mot dels kundens olägenhet, dels kostnader för åtgärder. Både åtgärder för att reducera antalet spänningssänkningar och åtgärder för att ändra spänningssänkningens djup och/eller varaktighet bör övervägas. Det bör påpekas att bedömningen kan visa att åtgärder inte är rimliga pga. tekniska eller ekonomiska skäl. C. Nätägarens ansvar. Eventuella kortvariga spänningssänkningar i detta område ska normalt åtgärdas. Kravet för spänningssänkningar inom område B innebär ingen förändring från tidigare situation där motsvarande krav i enskilda fall kan ställas på hela området 15

(område A, B och C) enligt ellagen 3 kap. 9. Ambitionen i detta fall har varit att begränsa detta område så långt som möjligt och på så vis förtydliga ansvarsfördelningen map. nätägarnas rättigheter och skyldigheter. Övrigt Korta avbrott som rapporteras i den årliga avbrottsrapporteringen ska inte räknas som kortvariga spänningssänkningar. Områdesgränserna i tabell 3 baseras på SS-EN 55014-2, utg 1:1997 [7] samt en rapport från CIGRE/CIRED/UIE arbetsgrupp C4.110 [6]. Föreskrifter kortvariga spänningshöjningar 6 kap. 8 för referensspänningar upp till och med 1000 volt gäller följande. Det ska inte inträffa några kortvariga spänningshöjningar med sådan spänning och sådan varaktighet som framgår av område C i tabell 5. Nätägaren är skyldig att åtgärda kortvariga spänningshöjningar inom område B i tabell 5 i den utsträckning åtgärderna är rimlig i förhållande till de olägenheter för elanvändarna som är förknippade med de kortvariga spänningshöjningarna. Tabell 5 Föreskrifterna anger i tabellform en metod för ansvarsfördelning map. kortvariga spänningshöjningar (tabell 5). Motsvarande resonemang används även för kortvariga spänningssänkningar. Ansvarsfördelning Område: A. Kundens ansvar. Om en kund har högre krav på spänningskvalitet finns möjlighet att förbättra den egna utrustningen eller att avtala om en anslutning med högre spänningskvalitet med nätägaren. B. Delat ansvar. Nätägaren ska kunna visa att förekommande kortvariga spänningshöjningar är acceptabla. Kravet är att en rimlighetsbedömning ska göras där förekomsten av spänningshöjningar ska vägas mot dels kundens olägenhet, dels kostnader för åtgärder. C. Nätägarens ansvar. Eventuella kortvariga spänningshöjningar i detta område ska normalt åtgärdas. 16

Övrigt Områdesgränserna baseras på SS-EN 50438:2008 [8] och en rapport om skador på apparater med avseende på överspänningar från SINTEF presenterad på CIRED2009 [9]. Snabba spänningsändringar 6 kap. 9 Antalet snabba spänningsändringar adderat med antalet kortvariga spänningssänkningar som överensstämmer med område A enligt 6-7 tabell 3 och 4, ska inte överskrida antalen angivna i tabell 6. Snabba spänningsändringar Maximalt antal per dygn Un 45 kv Un > 45 kv Ustationär 3% 24 12 Umax 5% 24 12 Tabell 6 Det finns idag ingen standardiserad utvärderingsmetod för dessa fenomen varför energimarknadsinspektionen valt den norska beprövade metoden[1] för att definiera och utvärdera snabba spänningsändringar. Kortvariga spänningssänkningar i område A (6 tabell 3) ska räknas in statistiken för snabba spänningsändringar. På det viset förebyggs att händelser med en lägsta spänning strax under 90% skulle behandlas på ett annorlunda sätt än händelser med en lägsta spänning strax över 90%. Huvudsakligen reglerar denna paragraf flimmerliknande effekter som kan uppstå hos elnätkunder. Andra effekter kan dock uppstå som innebär att nätägare måste ställa hårdare krav på sina kunder. Dessa krav ska dock enligt ellagen vara skäliga (se vidare avsnitt tillämpningsområde 2.3.2). Definition av snabba spänningsändringar Snabba spänningsändringar: En ändring av spänningens effektivvärde inom +/- 10% som är snabbare än 0,5% per sekund. Snabba spänningsändringar bestäms av stationär och maximal spänningsändring som ges av: och U stationär % U stationär = 100% U n % U max = U U n max 100% där Ustationär är stationär spänningsändring som följer av en spänningsändringskarakteristik, Umax är den maximala spänningsdifferensen under loppet av en spänningsändringskarakteristik och Un är nominell spänningsnivå vid lågspänning respektive avtalad spänningsnivå vid högre spänningsnivåer. 17

Figur: En typisk spänningsändringskarakteristik. Δ U(t) = spänningsändringskarakteristik, ΔUmax = maximal spänningsändring och Δ Ustationär = stationär spänningsändring. Spänningsändringskarakteristik: Ändring i spänningens effektivvärde per halvperiod som funktion av tiden, mellan tidsperioder där spänningen har varit stabil i minst en sekund. Spänningen anses stabil när den inte ändras snabbare än 0,5% av nominell respektive avtalad spänningsnivå per sekund. 18

3 Referenser [1] FOR-2004-11-30-1557: Forskrift om leveringskvalitet i kraftsystemet http://www.lovdata.no/cgi-wift/ldles?doc=/sf/sf/sf-20041130-1557.html - Snabba spänningsändringar - 2006:07; 2006:13 http://www.nve.no/no/om-nve/publikasjoner/ - Snabba spänningsändringar - TRA6351 Synlighet av endringer i lysintensitet forårsaket av spenningssprang, Helge Seljeseth og Olve Mogstad, SINTEF Energiforskning AS, Maj 2006. [2] SS-EN 50160, utg. 3:2008 - Spänningens egenskaper i elnät för allmän distribution. [3] SS-EN 61000-4-30, utg. 2:2009 - Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 4-30: Mät- och provningsmetoder - Mätning av spänningsgodhet och elkvalitet [4] EN 50160:2010 - Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks [5] SS-EN 61000-4-7, utg 2:2002 - Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 4-7: Mät- och provningsmetoder - Vägledning vid övertonsmätning på elnät och på nätansluten utrustning [6] Voltage dip immunity of equipment and installations, final report CIGRE/CIRED/UIE C4.110, April 2010 [7] SS-EN 55014-2, utg 1:1997 - Elektriska hushållsapparater, elverktyg och liknande bruksföremål - Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 2: Immunitet [8] SS-EN 50438, utg. 1:2008 - Fordringar för anslutning av smågeneratorer i parallelldrift med det allmänna elnätet. [9] Seljeseth Helge, Sand Kjell, Fossen Kjell Erik (2009). Laboratory tests of electrical appliances immunity to voltage swell. 20th International Conference on Electricity Distribution : CIRED 2009. (s. paper 0781). 19

Kungsgatan 43 Box 155 631 03 Eskilstuna Tel 016-16 27 00 www.ei.se