ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE DIPLOMOVÁ PRÁCA

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta DIPLOMOVÁ PRÁCA 2006 Karol Jacho

Anotačný záznam Diplomová práca Priezvisko a meno: Jacho Karol Rok: 2006 Názov diplomovej práce: Kvalitatívne parametre elektrickej energie poklesy a prerušenia napätia Fakulta: elektrotechnická Katedra: výkonových elektrotechnických systémov Počet strán: 62 Počet obrázkov: 9 Počet tabuliek: 17 Počet grafov: 0 Počet príloh: 47 Počet použitých literatúr: 18 Anotácia: (slovenský jazyk) Diplomová práca sa zaoberá charakteristikou poklesov a prerušení napätia v súlade s normami, spôsobom hodnotenia a riešenia týchto nepriaznivých vplyvov podľa európskych štandardov. Práca sa zaoberá aj teoretickou analýzou šírenia poklesov a prerušení napätia a možnosťami riešenia problémov zapríčinených týmito poruchami. Anotácia: (anglický jazyk) Diploma work deals with character of voltage sags and interruption, which is in accordance with standards, with manner ratings and solution these negative effects according to european standards. Work is deal with theoretical analysis propagation of voltage sags and interruption and with solutions of problems caused by these faults. Kľúčové slová: pokles napätia, prerušenie napätia Vedúci diplomovej práce: doc. Ing. Alena Otčenášová, PhD. Recenzent diplomovej práce: Konzultant diplomovej práce: Ing. Štefan Lojek Dátum odovzdania diplomovej práce: 19. 05. 2006

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Diplomová práca Textová časť 2006 Karol Jacho

OBSAH ÚVOD........................................... 1 1. CHARAKTERISTIKA POKLESOV A PRERUŠENÍ NAPÄTIA V SÚLADE S NORMAMI.................................... 2 1.1 Kvalita elektrickej energie.......................... 2 1.1.1 Definícia problému kvality elektrickej energie............ 4 1.1.2 Kvalita elektrickej energie = Kvalita napätia............. 4 1.1.3 Príčiny a dôsledky zhoršenej kvality elektrickej energie....... 4 1.1.4 Riešenia problému kvality elektrickej energie............ 6 1.2 Kvalitatívne parametre elektrickej energie.................. 7 1.2.1 Definície................................ 7 1.2.2 Medzné hodnoty kvalitatívnych parametrov............. 8 1.3 Poklesy a prerušenia napätia......................... 11 1.3.1 Definícia poklesu a prerušenia napätia................ 11 1.3.2 Príčiny vzniku a dôsledky poklesov a prerušení napätia....... 14 1.3.3 Meranie poklesov a prerušení napätia................ 17 1.3.4 Vyhodnocovanie poklesov a prerušení napätia............ 18 2. SPÔSOBY HODNOTENIA A RIEŠENIA POKLESOV A PRERUŠENÍ NAPÄTIA PODĽA EURÓPSKYCH ŠTANDARDOV.............. 26 2.1 Kvalita služieb................................ 26 2.1.1 Obchodná kvalita........................... 27 2.1.2 Nepretržitosť dodávky elektrickej energie.............. 27 2.1.3 Kvalita napätia............................ 28 2.2 Regulácia kvality služieb........................... 28 2.2.1 Regulácia obchodnej kvality..................... 29 2.2.2 Regulácia nepretržitosti dodávky a kvality napätia.......... 29 2.2.3 Dopady regulácie kvality služieb................... 30 2.3 Štandardy................................... 30 2.3.1 Typy používaných štandardov.................... 31 2.3.2 Výnimky štandardov......................... 31

2.3.3 Štandardy nepretržitosti dodávky elektrickej energie........ 32 2.3.4 Štandardy kvality napätia....................... 35 3. TEORETICKÁ ANALÝZA A SIMULÁCIA ŠÍRENIA POKLESOV NAPÄTIA..................................... 36 3.1 Elektrizačná sústava............................. 36 3.2 Elektrické siete................................ 37 3.3 Poruchy na elektrických vedeniach..................... 38 3.4 Klasifikácia poklesov napätia........................ 39 3.5 Simulácia šírenia poklesov napätia...................... 40 3.5.1 Popis modelovanej elektrizačnej sústavy............... 41 3.5.2 Vstupné parametre pre simuláciu................... 43 3.6 Analýza šírenia poklesov napätia....................... 46 3.6.1 Jednofázový skrat a jednofázové zemné spojenie.......... 47 3.6.2 Dvojfázový skrat........................... 48 3.6.3 Dvojfázový zemný skrat....................... 48 3.6.4 Trojfázový skrat a trojfázový zemný skrat.............. 49 3.6.5 Zhodnotenie šírenia poklesov napätia................ 50 3.7 Meranie poklesov a prerušení napätia.................... 53 4. MOŽNOSTI POTLAČENIA POKLESOV A PRERUŠENÍ NAPÄTIA..... 55 4.1 Pružné striedavé prenosové systémy (FACTS)................ 55 4.1.1 Statický synchrónny kompenzátor (STATCOM)...........56 4.1.2 Statický synchrónny sériový kompenzátor (SSSC)..........57 4.1.3 Univerzálny regulátor toku výkonu (UPFC)............. 57 4.1.4 Dynamický stabilizátor napätia (DVR)................ 57 4.1.5 Unifikovaný regulátor napätia (UVC)................ 58 4.1.6 Zdroje nepretržitého napájania (UPS)................ 58 ZÁVER......................................... 60 Zoznam použitej literatúry............................... 61

Zoznam použitých skratiek a značiek ANSI American National Standarts Institute (Národný normalizačný úrad USA) CBEMA Computer and Business Equipment Manufacturers Association CEER Council of European Energy Regulators (Rada európskej energetickej regulácie) CENELEC European Committee for Electrotechnical Standardization (Európska komisia pre normalizáciu v elektrotechnike) CIRED Congres International des Reseaux Electriques de Distribution DVR Dynamic Voltage Restorer (dynamický stabilizátor napätia) EHV extra high voltage EN európska norma ES elektrizačná sústava FACTS Flexible AC Transmision Systems (pružné striedavé prenosové systémy) HDO hromadné diaľkové ovládanie HV high voltage IEC International Electrotechnical Commite (Medzinárodná elektrotechnická komisia) IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (Inštitút elektrotechnických a elektronických inžinierov) IT elektrická sieť s izolovaným neutrálnym bodom IT informačné technológie ITIC Information Technology Industry Council LV low voltage MV medium voltage nn nízke napätie OZ opätovné zapínanie PCC Point of Common Coupling (spoločný napájací bod) P lt P st dlhodobá miera blikania krátkodobá miera blikania

pu pomerné hodnoty RMS efektívna hodnota SSE Stredoslovenská energetika, a. s. SSSC Static Synchronous Series Compensator (statický synchrónny sériový kompenzátor) STATCOM Static Synchronous Compensator (statický synchrónny kompenzátor) STN slovenská technická norma THD Total Harmonic Distortion (koeficient celkového harmonického skreslenia) TN elektrická sieť s priamo uzemneným neutrálnym bodom TT elektrická sieť s nepriamo uzemneným neutrálnym bodom cez impedanciu UIE Union internationale d électrothermie (Medzinárodná únia pre elektrické teplo) U n UPFC UPS vn vvn menovité napätie Unified Power Flow Controller (univerzálny regulátor toku výkonu) Uninterruptible Power Supply (zdroj nepretržitého napájania) vysoké napätie veľmi vysoké napätie

ÚVOD Vo svojej práci Kvalitatívne parametre elektrickej energie poklesy a prerušenia napätia sa venujem veľmi aktuálnej problematike poklesov a prerušení napätia. Táto problematika je v súčasnosti jednou z najzávažnejších v oblasti kvality elektrickej energie. V práci sú uvedené dôvody, prečo otázka kvality napätia vyvolala taký veľký záujem. Cieľom práce je lepšie chápať problém poklesov a prerušení napätia a tak pomôcť dodávateľom a odberateľom elektrickej energie pochopiť okolnosti súvisiace s nimi. V prvej kapitole sa venujem všeobecným poznatkom o poklesoch a prerušeniach napätia. Uvádzam hodnotenie poklesov a prerušení napätia podľa normy STN EN 50160. Ďalej sa zaoberám príčinami poklesov a prerušení napätia, ktoré je potrebné včas eliminovať, aby mali čo najmenší vplyv na odberateľov. Druhá kapitola opisuje spôsob regulácie kvality elektrickej energie podľa platných európskych štandardov. Uvádzam označovanie napäťových hladín, tak ako sú definované v jednotlivých krajinách združených v Rade európskej energetickej regulácie. V ďalšej kapitole píšem o vykonanej simulácii potrebnej pre teoretickú analýzu šírenia a prenosu poklesov napätia do iných napäťových sústav. Posledná kapitola je zhrnutím spôsobov zamedzenia poklesov a prerušení napätia, pomocou zariadení, ktoré buď eliminujú ich účinky, alebo slúžia na zmiernenie ich následkov a tak zabezpečujú zvýšenie kvality elektrickej energie.

1. CHARAKTERISTIKA POKLESOV A PRERUŠENÍ NAPÄTIA V SÚLADE S NORMAMI 1.1 Kvalita elektrickej energie Elektrická energia je v súčasnosti asi najdôležitejšou komoditou využívanou v priemysle i obchode a ako každý iný produkt, musí spĺňať prísne kritéria kvality. Jedná sa pritom o produkt zvláštnej povahy, ktorý sa nedá v masovom meradle skladovať a pred použitím ani preverovať jeho kvalitu. O kvalite elektrickej energie (Power Quality - PQ) sa čoraz viac diskutuje v odborných kruhoch. Diskutujú o nej nielen odborníci podieľajúci sa na výrobe elektrickej energie, ale aj odborníci zo spotrebiteľskej sféry. Problematika kvality elektrickej energie vyvolala záujem z nasledujúcich dôvodov [1]: Zavedenie zariadení, ktoré sú citlivejšie na úroveň kvality elektrickej energie (napr. mikroprocesorová technika, elektronické zariadenia citlivé na rôzne druhy rušenia). Používanie zariadení, ktoré majú vyššiu účinnosť a lepšiu regulovateľnosť. Používanie kondenzátorových batérií na zlepšenie účinníka u odberateľa spôsobili nárast problémov spätých s kvalitou elektrickej energie. Odberatelia elektrickej energie sa začali viacej informovať o javoch, spojených s kvalitou elektrickej energie a preto začali tlačiť na jej výrobcov, aby sa začali viac zaujímať o kvalitu dodávanej energie. Nárast pripojených zariadení na elektrickú sieť, ktorý spôsobuje, že porucha alebo rušivé pôsobenie chybného zariadenia ovplyvňuje väčšie množstvo okolitých spotrebičov, ktoré môžu byť citlivé na rôzne rušivé signály. Snaha výrobných podnikov inštalovať zariadenia, ktoré sú rýchlejšie, majú väčšiu výrobnú produktivitu a sú účinnejšie. Avšak tieto zariadenia často vytvárajú rušivé prostredie pre ostatné zariadenia. Kvalita elektrickej energie je úzko spätá s ekonomickým dopadom na dodávateľov a odberateľov elektrickej energie, ako aj výrobcov rôznych spotrebičov.

Pravdepodobne najvýznamnejšou príčinou z uvedených dôvodov je ekonomická príčina, lebo často diskutovanou témou sa stáva ocenenie množstva nedodanej elektrickej energie a celkového ohodnotenia, napr. výpadku určitého podniku v dôsledku zníženej kvality elektrickej energie, ktorá spôsobila napr. predčasné zlyhanie zariadenia. Takýto výpadok môže značne ovplyvniť hospodárnosť chodu podniku. Dodávatelia elektrickej energie hodnotia prerušenie dodávky skôr ako náklady za nedodanú elektrickú energiu, zatiaľ čo spotrebitelia ju hodnotia ako stratu tržieb v dôsledku prerušenia výroby. Dodávatelia elektrickej energie tvrdia, že užívatelia s vysokými nárokmi na kvalitu elektrickej energie musia sami niesť náklady na jej zabezpečenie a preto sa nedá očakávať, aby dodávatelia zaistili veľmi vysokú spoľahlivosť dodávky pre každého odberateľa v každom mieste sústavy. Aj keď dodávaním spoľahlivej úrovne kvality elektrickej energie je poverený prevádzkovateľ elektrickej distribučnej sústavy, je veľa udalostí týkajúcich sa kvality elektrickej energie, ktoré sú mimo dosahu jeho kontroly. Teda zaručiť vysokú kvalitu dodávanej elektrickej energie by vyžadovalo značné investície do sústavy, ktoré by ale predstavovali prínos len pre relatívne málo odberateľov a boli by nehospodárne. Ďalším problémom je aj otázka, či by to bolo možné v danom spoločenskom a legislatívnom prostredí technicky previesť. Kvalita elektrickej energie je definovaná podľa normy STN EN 50160 [2] v spoločnom napájacom bode (PCC), to však neznamená, že vo vnútri sústavy bude kvalita elektrickej energie rovnaká. V konečnom dôsledku je teda možné, že uvedené kompatibilné úrovne budú prekročené a môžu byť neadekvátne pre operácie vykonávané odberateľom. Pre dosiahnutie dobrej kvality dodávanej elektrickej energie je nevyhnutný dobrý návrh zariadenia a to najmä z hľadiska kompatibility medzi zariadeniami, pravidelné monitorovanie prevádzkových parametrov a dobrá údržba. Problematika kvality elektrickej energie sa dostáva do popredia aj z dôvodu liberalizácie trhu s elektrickou energiou. Tým nastáva možnosť výberu dodávateľa elektrickej energie, čím sa zvýši (aj na základe kvality nimi dodávanej energie) súperenie medzi výrobcami, čo môže do značnej miery prispieť k jej ďalšiemu skvalitneniu.

1.1.1 Definícia problému kvality elektrickej energie Pohľad a prístup ku kvalite elektrickej energie sa zo strany výrobcov, zo strany spotrebiteľov a zo strany výrobcov rôznych zariadení javí rozdielny. Napriek tomu sa odborníci v oblasti kvality elektrickej energie dohodli na definícii [1]: Každý problém, ktorý je spätý s odchýlkou napätia, prúdu alebo frekvencie od menovitej hodnoty a spôsobuje poruchu alebo chybnú činnosť zariadenia, je problémom kvality elektrickej energie. 1.1.2 Kvalita elektrickej energie = Kvalita napätia Odborná verejnosť hovorí o pojme kvality elektrickej energie predovšetkým v spojitosti s kvalitou napätia. Je to odôvodnené tým, že po technickej stránke je elektrická energia súčinom napätia, prúdu a času a definovať takúto veličinu, ktorá pozostáva z niekoľkých veličín, by bolo značne obtiažne. Z uvedeného dôvodu sa štandardne kvalitou elektrickej energie myslí kvalita napätia. 1.1.3 Príčiny a dôsledky zhoršenej kvality elektrickej energie Medzi hlavné príčiny spôsobujúce zhoršenie kvality elektrickej energie podľa [3] patrí: Nelineárne zaťaženie, ktoré vyvoláva v sústave prúdy s väčšou amplitúdou a tá spôsobuje častejšiu reakciu nadprúdovej ochrany, pri vodičoch s nedostatočným prierezom spôsobuje zvýšenie prevádzkovej teploty vodičov pričom dochádza k stratám energie. Častejšia reakcia nadprúdovej ochrany vyvoláva neplánovaný výpadok dodávky elektrickej energie a zvýšenie prevádzkovej teploty vodičov má za následok skrátenie životnosti zariadenia, zníženie energetickej účinnosti. Spínanie veľkých alebo induktívnych záťaží vyvoláva prechodové deje, ktoré sú napäťové poruchy s veľmi krátkym trvaním (do jednotiek milisekúnd), s veľkou amplitúdou (až niekoľko tisíc voltov) a s veľmi rýchlym nárastom. Následky prechodových dejov sa môžu prejaviť okamžite (napr. výpadok elektrárne alebo

spotrebičov) alebo postupne, keď pri každej poruche dôjde k čiastočnému porušeniu izolácie, čo nakoniec vedie k havárii s veľmi vážnymi dôsledkami. Porucha vyvolaná skratom alebo úderom blesku do zariadenia sústavy tiež spôsobuje prechodové deje. Problém dlhých vedení. Nasledujúci prehľad uvádza najzávažnejšie dôsledky spôsobené zhoršením kvality elektrickej energie [3]: Zablokovanie počítača alebo zariadenia pre spracovanie dát. Chybná činnosť regulačných zariadení. Chybná funkcia hromadného diaľkového ovládania (HDO). Fliker - blikanie obrazovky alebo svetla, ktoré môže spôsobiť zvýšenú únavu. Problém s preťažením pri kompenzácii účinníka. Zvýšenie prídavných strát v kondenzátoroch s následkom ich zlyhania. Problém spínania veľkých záťaží zariadenia s riadenými pohonmi a synchronizované výrobné linky. Poškodenie zariadenia na čiastkovej záťaži. Zvýšenie hlučnosti a prídavných strát v transformátore a indukčných motoroch. Prídavné straty môžu viesť k predčasnému zlyhaniu zariadenia vplyvom prehriatia vinutia a následnému znižovaniu životnosti zariadenia. Pri motoroch sa jedná aj o nadmerné opotrebovanie ložísk a generovanie tepla v rotore. Zmenšenie vzduchovej medzery medzi rotorom a statorom zapríčinené oteplením rotora je príčinou zníženia efektívnosti zariadenia. Preťaženie neutrálneho/stredného vodiča. Prehrievanie fázových vodičov vplyvom skinefektu. Nežiaduce vypínanie ističov spôsobené vplyvom rázových prúdov. Sťažnosti na meranie dodávky elektrickej energie. Uvedené dôsledky spôsobené zhoršením kvality elektrickej energie môžu mať: krátkodobý efekt, ako je strata dát, kolapsy prevádzky, zlá kvalita produktov; dlhodobý efekt, ako je znížená životnosť transformátorov, motorov a prevodoviek, zlyhanie izolácie.

Príčina spôsobujúca zhoršenie kvality je často spojená s nákladmi na výmenu poškodeného zariadenia a nákladmi spojenými s potrebným vyradením zariadenia z prevádzky. 1.1.4 Riešenia problému kvality elektrickej energie Je dôležité si uvedomiť, že neexistuje jedno jediné riešenie problémov s kvalitou elektrickej energie. Pre každý druh problému existuje celá rada zlepšujúcich návrhov. V skutočnosti sa vyskytuje niekoľko problémov súčasne a preto musia byť použité riešenia navzájom kompatibilné. Treba si tiež uvedomiť, že elektrická záťaž nie je statická a preto si správne a úplné riešenie problému s kvalitou elektrickej energie vyžaduje vhodné pozorovanie. Medzi časté riešenia odstraňujúce problém kvality elektrickej energie patria [3]: prepäťová ochrana; napájací zdroj UPS by sa mal používať len pre kritické zariadenia, aby jeho použitie bolo najhospodárnejšie; záložný generátor potrebuje pre svoj nábeh určitý čas a slúži na dodávku elektrickej energie pre relatívne dlhú dobu; meranie skutočnej efektívnej hodnoty; zníženie výkonu zariadení (napr. použitie transformátora triedy K, ktorý vykazuje menšie straty spôsobené vírivými prúdmi); kompletná výmena kabeláže; zväčšenie prierezu stredného vodiča spôsobom použitia viacerých káblov; dôkladné navrhnutie a inštalácia uzemňovacieho systému s kvalitným nízkoimpedančným spojením zvodov a zemničov; rozdelenie elektrických záťaží na zóny s rôznym uzemnením a istením; pasívne filtre aplikovateľné pre centrálne aj individuálne záťaže; aktívne filtre patria medzi najlepšie riešenie, ktoré je však veľmi nákladné, napriek tomu sú aktívne filtre veľmi flexibilné a adaptabilné, pružné striedavé prenosové systémy (FACTS).

1.2 Kvalitatívne parametre elektrickej energie Norma STN EN 50160 je hlavným dokumentom, ktorý posudzuje parametre kvality elektrickej energie. Táto norma uvádza hlavné charakteristiky napätia elektrickej energie v napájacích bodoch odberateľov vo verejnej distribučnej sústave s nízkym a vysokým napätím za normálneho prevádzkového stavu. Na tieto charakteristiky majú vplyv zmeny počas normálnej prevádzky napájacej sústavy, ktoré vznikajú v dôsledku zmien zaťaženia, porúch na zariadení a porúch spôsobených vonkajšími udalosťami. Menia sa náhodným spôsobom z hľadiska času (so zreteľom na ľubovoľný daný časový okamih) a náhodným z hľadiska miesta (so zreteľom na ľubovoľný špecifický napájací bod). Vzhľadom na uvedené spôsoby je možné, že v konečnom dôsledku budú uvádzané kompatibilné úrovne prekročené. 1.2.1 Definície Definície z normy STN EN 50160 [2]: Odberateľ ten, kto kupuje elektrickú energiu od dodávateľa. Dodávateľ strana, ktorá poskytuje elektrickú energiu prostredníctvom verejnej rozvodnej sústavy. Napájacie koncové body bod pripojenia odberateľovej inštalácie k verejnej sústave. Menovité napätie sústavy (U n ) napätie, podľa ktorého je sústava naprojektovaná alebo identifikovaná a na ktoré sa vzťahujú niektoré prevádzkové charakteristiky. Zmluvné napájacie napätie (U c ) za normálnych okolností menovité napätie sústavy U n ; ak sa na základe dohody medzi dodávateľom a odberateľom privádza na koncový bod napätie odlišné od menovitého napätia, toto napätie je zmluvným napájacím napätím U c. Nízke napätie napätie používané na dodávku elektrickej energie, ktorého horná hranica menovitej efektívnej hodnoty je 1 kv. Vysoké napätie napätie používané na dodávku elektrickej energie, ktorého menovitá efektívna hodnota sa pohybuje medzi 1 kv a 35 kv.

Normálny prevádzkový stav pre rozvodnú sústavu stav, ktorý vyhovuje odberu, prepínaniu sústavy a odstraňovaniu porúch automatickou ochrannou sústavy za neexistencie mimoriadnych podmienok spôsobených vonkajšími vplyvmi alebo väčšími udalosťami. Spoločný napájací bod bod napájacej rozvodnej sústavy, elektricky najbližší konkrétnej záťaži, v ktorom sú alebo môžu byť pripojené iné záťaže. 1.2.2 Medzné hodnoty kvalitatívnych parametrov Niektoré kvalitatívne parametre elektrickej energie a ich medzné hodnoty (tab. 1.1) definované normou STN EN 50160 [2]: Frekvencia siete menovitá hodnota frekvencie napájacieho napätia je 50 Hz. Veľkosť napájacieho napätia efektívna hodnota napätia v danom čase na napájacích koncových bodoch nameraná počas daného intervalu. Kolísanie napájacieho napätia zvýšenie alebo zníženie napätia spravidla spôsobené zmenou celkového zaťaženia rozvodnej sústavy alebo jej častí. Rýchla zmena napätia jedno rázová rýchla zmena efektívnej hodnoty napätia medzi dvoma následnými úrovňami, ktoré sa udržiavajú po určitý nešpecifikovaný čas. Blikanie dojem nestálosti zrakového vnímania vyvolaný podnetom svetla, ktorého jas alebo spektrálne rozloženie kolíše s časom. Závažnosť blikania intenzita nepríjemného pocitu vyvolaného blikaním, definuje sa pomocou metódy UIE-IEC na meranie blikania a vyhodnocuje sa pomocou nasledujúcich veličín: - krátkodobá závažnosť blikania (P st ), - dlhodobá závažnosť blikania (P lt ). Pokles napájacieho napätia pozri kapitolu 1.3.1. Prerušenie napájania pozri kapitolu 1.3.1. Nesymetria napätia stav v trojfázovej sústave, v ktorom efektívne hodnoty fázových napätí alebo fázových uhlov medzi následnými fázami nie sú rovnaké. Harmonické napätia sínusové napätia s frekvenciou celistvých násobkov základnej harmonickej napájacieho napätia.

Tab. 1.1 Medzné hodnoty kvalitatívnych parametrov elektrickej energie Jav Nízke napätie Vysoké napätie Frekvencia 49,5 až 50,5 Hz (99,5 % roku) alebo 47 až 52 Hz (po celý rok) 49,5 až 50,5 Hz (99,5 % roku) alebo 47 až 52 Hz (po celý rok) U n ± 10 % (95 % týždňa, 10 min RMS) Veľkosť U n ±10 % alebo napätia (95 % týždňa, 10 min RMS) U n +10/-15 % (100 %, 10 min RMS) + 5 % až + 10 % + 4 % až + 6 % Kolísanie niekoľkokrát denne blikanie niekoľkokrát denne blikanie napätia P lt 1 (95 % týždňa) P lt 1 (95 % týždňa) Poklesy napätia Krátkodobé prerušenia napätia Dlhodobé prerušenia napätia 1 % až 90 % U c trvanie: 10 ms až 1 min Charakteristické hodnoty: od niekoľko desiatok až do jedného tisíca 1 % U c trvanie < 3 minút Charakteristické hodnoty: od niekoľko desiatok až do niekoľko stoviek 1 % U c trvanie > 3 minút Charakteristické hodnoty: ročná početnosť 10 až 50 v závislosti od oblasti 1 % až 90 % U c trvanie: 10 ms až 1 min Charakteristické hodnoty: od niekoľko desiatok až do jedného tisíca 1 % U c trvanie < 3 minút Charakteristické hodnoty: od niekoľko desiatok až do niekoľko stoviek 1 % U c trvanie > 3 minút Charakteristické hodnoty: ročná početnosť 10 až 50 v závislosti na oblasti

Tab. 1.1 Pokračovanie Jav Nízke napätie Vysoké napätie Nesymetria napätia Harmonické napätia U- 2 % (95 % týždňa, 10 min RMS), 3 % v niektorých oblastiach U3 5 %, U5 6 %, THD 8 % (95 % týždňa, 10 min RMS) U- 2 % (95 % týždňa, 10 min RMS), 3 % v niektorých oblastiach U3 5 %, U5 6 %, THD 8 % (95 % týždňa, 10 min RMS)

1.3 Poklesy a prerušenia napätia Táto kapitola sa zaoberá charakteristikami, príčinami vzniku, dôsledkami, meraním a vyhodnocovaním, zmiernením a zamedzením poklesov a prerušení napätia, ktoré sa obvykle menia náhodným spôsobom z hľadiska času (so zreteľom na ľubovoľný daný časový okamih) a náhodným z hľadiska miesta (so zreteľom na ľubovoľný špecifický napájací bod). 1.3.1 Definícia poklesu a prerušenia napätia Norma STN EN 50160 definuje (pozri obr. 1.1): pokles napájacieho napätia ako náhle zníženie napájacieho napätia na hodnotu medzi 90 % a 1 % zmluvného napätia U c a následným zotavením napätia po krátkom časovom úseku, prerušenie napájania ako stav, pri ktorom je napätie na napájacích koncových bodoch nižšie ako 1% zmluvného napätia U c. U U n 0,9 U n ΔU poklesu ΔU prerušenia 0,01 U n 0 Δt poklesu Δt prerušenia t Obr. 1.1 Definícia poklesu a prerušenia napätia

Poklesy a prerušenia napätia sú dvojrozmerné elektromagnetické poruchy, ktoré sú v súlade s normou STN EN 61000-3-3 charakterizované týmito ukazovateľmi: dĺžkou (trvania) poklesu alebo prerušenia napätia Δt, hĺbkou poklesu alebo prerušenia napätia ΔU, ktorá sa definuje ako rozdiel medzi minimálnou efektívnou hodnotou napätia počas poklesu, resp. prerušenia napätia a zmluvným napätím. Hĺbka poklesu a prerušenia napätia sa vyjadruje v percentách zmluvného (menovitého) napätia. V tab. 1.2 sú uvedené jednotlivé kategórie poklesov napätia na základe dĺžky ich trvania [1]. Tab. 1.2 Kategórie poklesov napätia Kategória Typické časové trvanie Typická veľkosť napätia Veľmi krátky pokles 10 ms 600 ms 0,01 0,9 U n Krátky pokles 600 ms 3 s 0,01 0,9 U n Prechodný pokles 3 s 1 min 0,01 0,9 U n Počas normálneho prevádzkového stavu sa očakávané množstvo poklesov napätia za rok môže pohybovať od niekoľko desiatok po tisíc. Konvenčná doba trvania poklesu napätia je medzi 10 ms a 1 minútou, ale väčšina poklesov napätia má trvanie kratšie ako 1 s a hĺbku menšiu ako 60 % dohodnutého napätia. V niektorých oblastiach sa môžu veľmi často vyskytovať poklesy napätia s hĺbkami medzi 10 až 15 % ako dôsledok prepínania záťaží v inštaláciách odberateľov [2]. Pokles napätia v ktorejkoľvek fáze trojfázového systému sa považuje za pokles napätia celého systému. Prerušenie napájania sa môže klasifikovať ako [2]: vopred dohodnuté, keď sú odberatelia vopred informovaní, aby bolo možné vykonávať plánované práce na rozvodnej sústave, nepredvídané, spôsobené trvalými alebo prechodnými poruchami spravidla v dôsledku vonkajších udalostí, porúch zariadenia alebo rušivých zásahov.

Nepredvídané prerušenie sa klasifikuje ako: krátkodobé prerušenie (do troch minút) spôsobené prechodnou poruchou, dlhodobé prerušenie (dlhšie ako tri minúty) spôsobené trvalou poruchou. V tab. 1.3 sú uvedené jednotlivé kategórie prerušení napätia na základe dĺžky ich trvania [1]. Tab. 1.3 Kategórie prerušení napätia Kategória Krátkodobá zmena napätia Dlhodobá zmena napätia Subkategória Subsubkategória Veľmi krátkodobé prerušenie Krátkodobé Prerušenie prerušenie Prechodné prerušenie Trvalé prerušenie Typická Typické časové amplitúda trvanie napätia 10 ms 600 ms < 0,01 U n 600 ms 3 s < 0,01 U n 3 s 1 min < 0,01 U n > 1 min 0,0 U n Za normálnych prevádzkových podmienok v sieťach nn alebo vn je ročný výskyt krátkodobých prerušení napájacieho napätia v rozsahu od niekoľko desiatok do niekoľko stoviek. Približne 70 % krátkodobých prerušení býva kratších než 1 s. Ročný počet dlhodobých prerušení napätia je menší než desať, avšak v závislosti od oblasti môže dosahovať až päťdesiat [2]. Dlhšie prerušenie napätia sa často označuje ako výpadok napájania. Poklesy a krátke prerušenia napätia sú nepredvídateľné a prevažne náhodné javy. Ich ročný výskyt a rozloženie je počas roka veľmi nepravidelné, lebo sa značne mení v závislosti od typu napájacej sústavy a od miesta pozorovania.

1.3.2 Príčiny vzniku a dôsledky poklesov a prerušení napätia Pokles alebo prerušenie napätia môže byť spôsobené ako na strane dodávateľa elektrickej energie, tak na strane spotrebiteľa. Avšak existuje aj veľa príčin poklesov a prerušení napätia, ktoré nemôžu byť ovplyvnené ani dodávateľom ani spotrebiteľom. Takéto príčiny majú charakter porúch. Charakter porúch je dôležitý pre zaisťovanie prevádzky sústavy, lebo pri prechodnej poruche zariadenie môže byť po krátkej dobe uvedené znovu do prevádzky. Naproti tomu pri trvalej poruche musí byť porušené zariadenie buď opravené alebo nahradené. Príčiny vzniku poklesov a prerušení napätia v závislosti na stave sústavy sú obvykle rozlišované na externé a interné. Externé príčiny (nezávislé na stave sústavy) sú: atmosférické príčiny - podmienky počasia (búrka, blesk, hmla, sneh, mráz atď.), ktoré ovplyvňujú najmä vonkajšie vedenia, náhodné príčiny: dotyk alebo pretrhnutie vodičov vonkajšieho vedenia cudzími časťami (konáre stromov, vtáky atď.), kolízia vozidiel so stĺpmi vedenia, narušenie vodičov pri výkopoch atď., prenos poruchy z priemyslovej sústavy, spínacie pochody súvisiace so zapínaním veľkých odberov, ktoré vyžadujú veľký záberový prúd (rozbehy veľkých elektrických motorov atď.), spínacie pochody súvisiace so spínaním kondenzátorových batérií, prevádzka zariadení s veľkými premenlivými odbermi (prevádzka oblúkových pecí, zváračiek atď.), zmeny jalového a činného prúdu odoberaného záťažami pripojenými k sústave, ktoré následne spôsobujú zmeny úbytku napätia na impedancii sústavy, ako napr. spotrebiče s veľmi dynamickým prúdovým odberom (mikrovlnné rúry, vysávače, bojlery, rôzne svietidlá atď.), poruchy v inštalácii odberateľov - uvoľnený vodič, ktorý tvorí zlý kontakt, spôsobí časom úplne rozpojenie elektrického obvodu s následným opaľovaním kontaktov a možnosťou požiaru.

Interné príčiny (závislé na stave sústavy) sú: porucha v inštalácii sústavy súvisiaca s ukončením životnosti niektorého zariadenia sústavy prieraz izolácie zariadení sústavy (izolátory vedenia, káble, transformátory, vypínače atď.), pričom napäťové namáhanie spôsobujúce poruchu bolo v rozsahu projektovanej izolačnej pevnosti zariadenia, výskyt skratových porúch v sústave (pozri kapitolu 3.3) s následnou funkciou ochrán (napr. opätovného zapínania OZ v sieťach 22 kv a 110 kv), chybná funkcia elektrických riadiacich zariadení, chybná funkcia elektrických ochrán, zmeny skratového výkonu siete, spôsobené zmenami v konfigurácii sústavy, napr. zmenami v zostave generátorov, úmyselné zníženie napätia spôsobené dodávateľom z dôvodu obmedzenia zaťaženia v čase maximálneho odberu, pomalé napäťové riadenie elektrického systému, za čo je zodpovedná distribučná spoločnosť (napr. po náhlom odľahčení záťaže), chybná manipulácia obsluhy sústavy. Pokles napätia vo veľkej miere závisí od vlastností regulačného prostriedku, ktorý sa v danej sústave nachádza. Charakteristika niektorých príčin vzniku poklesov a prerušení napätia: spínacie pochody súvisiace so zapínaním veľkých odberov. Pri rozbiehaní veľkej záťaže je záberový prúd oveľa väčší ako menovitý prevádzkový prúd. Keďže sú napájacia sieť a inštalovaná kabeláž dimenzované na normálny prevádzkový prúd, vysoký rozbehový prúd spôsobí pokles napätia v napájacej sieti a vo vnútornej inštalácii. Tento jav závisí od veľkosti skratového výkonu v danom PCC a je charakterizovaný malou hĺbkou poklesu a dlhším trvaním. poruchy v rozvodnej sústave majú vo väčšine prípadov za následok prietok skratového prúdu, ktorý musí byť eliminovaný vypnutím časti sústavy ohrozenej poruchou. Pre rýchle obnovenie dodávky energie sú niekedy (podľa konfigurácie siete) používané ochrany s automatickým opätovným zapínaním (OZ), ktoré môžu byť jedno alebo trojpólové.

Automatické OZ sa vplyvom poruchy pokúša znova zapnúť obvod v krátkom čase (do 500ms). Ak zmizne porucha, je znova-zapnutie úspešné a napájanie je obnovené. Ak trvá porucha aj po opätovnom-zapnutí, ochrany zapôsobia znova a chránený objekt sa trvalo odpojí až do odstránenia poruchy. Úspešné OZ spôsobí u odberateľov pripojených sériovo na vedenie postihnuté poruchou krátkodobé prerušenie napätia, ale u ostatných odberateľov dôjde ku krátkodobému poklesu napätia. V závislosti na akej napäťovej hladine nastal pokles napätia, bude závisieť aj veľkosť postihnutej oblasti. Hĺbka napäťového poklesu závisí od vzájomnej impedancie poruchy, záťaže a od generátora v jej PCC. Porucha na vyššej napäťovej úrovni ovplyvní oveľa viac odberateľov a oveľa vážnejšie, ako porucha na nižšej napäťovej úrovni. Čím je záťaž bližšie k zdroju, tým budú poklesy menej časté a menej nepriaznivé. Trvanie poklesu závisí od rýchlosti detekcie poruchy a následnej reakcie ochrany, ktoré býva obvykle od menej ako jednej až do niekoľko desiatok sekúnd. Poklesy alebo prerušenia napätia sú závažným problémom, ktorý vzniká pri dodávke elektrickej energie. Tento problém je spojený s vážnymi následkami, ktoré majú nepriaznivý vplyv na zariadenia odberateľa elektrickej energie a medzi ne patrí: poškodenie zariadenia, zmena alebo zníženie otáčok elektrických pohonov, narušenie funkcie regulačných prístrojov, chybná funkcia meracích prístrojov vybavených elektronikou, vypínanie stýkačov, výpočtové chyby počítačov a strata dát v pamäti, komutačné chyby tyristorových mostíkov pracujúcich v striedačovom režime, rušenie rádiovej frekvencie (televízne, rádiové prijímače), zhášanie výbojok atď. Uvedené dôsledky môžu pre dodávateľa elektrickej energie znamenať stratu spotrebiteľskej dôvery v konkurenčnom prostredí a zvýšené náklady na kvalitu elektrickej energie.

Pre niektorých odberateľov elektrickej energie môže mať i veľmi malý a krátky pokles napätia rovnaké ekonomické dopady (napr. znehodnotenie výrobkov) ako dlhodobé prerušenie dodávky elektrickej energie. Čas spojený s obnovením prevádzky (napr. reštartovanie pracovných staníc alebo obnovenie nedokončených transakcií a neuložených dokumentov) môže dosiahnuť niekoľko hodín. Jedná sa najmä o odberateľov s týmito druhmi prevádzok: nepretržitá výroba, viacstupňová pásová výroba, počítačové riadenie výroby, spracovanie údajov. 1.3.3 Meranie poklesov a prerušení napätia Meranie časového priebehu efektívnej hodnoty napätia môže byť zaznamenávané pre každú ½ periódu so začiatkom a koncom merania pri nastavení na okamžik, keď sa napätie dostane mimo stanovený rozsah: (0,9 < U/U n ). Takéto meranie poklesov a prerušení napätia je možné vyhodnocovať štatisticky off-line (nepriamo). Oveľa jednoduchším a aj používaným riešením je meranie poklesov a prerušení napätia vychádzajúceho z definície (pozri kapitolu 1.3.1). Teda časový interval poklesu napätia sa začína merať, keď napätie klesne pod 90 % menovitého napätia a meranie končí po opätovnom náraste nad 90 % menovitej hodnoty. Obdobne to platí aj pre prerušenia napätia, kde meranie začína pri poklese napätia pod 1 % menovitého napätia a končí pri opätovnom náraste nad 1 % menovitej hodnoty. Takéto meranie sa môže zjednodušiť zostavením on-line (priamej) štatistiky. Nezaznamenáva sa čas trvania, ale počet poklesov a prerušení napätia. Neexistujú žiadne spresnenia, týkajúce sa dĺžky merania, ale norma berie v úvahu ako najkratší merací čas ½ periódy a doporučená doba merania je 4 týždne. Poklesy a krátke prerušenia napätia sa dajú merať akýmkoľvek prístrojom určeným pre analýzu parametrov kvality sieťového napätia, ktorý spĺňa tieto požiadavky [6]: meranie skutočnej efektívnej združenej a fázovej hodnoty vo všetkých fázach, presnosť merania 2 %,

schopnosť záznamu informácií počas poklesu napätia, možnosť nastavenia prahu záznamu na 10 % (0,9 U n ), resp. 99 % (0,01 U n ), schopnosť záznamu minimálnej hodnoty napätia, schopnosť záznamu trvania poklesu, resp. prerušenia napätia od ½ periódy do 3 minút, uchovanie nameraných údajov a nastavených parametrov pri prerušení sieťového napätia. Pre získanie čo najväčšieho počtu informácií o kvalite napätia s dostatočnou presnosťou a možnosťou interpretácie sa odporúča dodržiavať nasledujúce zásady [6]: meracie zariadenie by malo byť umiestnené čo najbližšie k odberateľovi, ktorý je vystavený poklesom a prerušeniam napätia, meranie musí byť vykonávané po dostatočne dlhú dobu (min. 4 týždne), pokiaľ je to možné, prevedie sa porovnanie výskytu zmeraných poklesov a prerušení s výskytom zareagovania funkcie vypínačov, je potrebné si uvedomiť, že jedným meračom poklesov sa nedá určiť miesto pôvodu poklesov. 1.3.4 Vyhodnocovanie poklesov a prerušení napätia Pre znázornenie nameraných údajov poklesov a prerušením napätia existuje niekoľko spôsobov vyhodnocovania pomocou tabuľky, pomocou histogramov, vynášaním do CBEMA, ITIC, ANSI kriviek a pomocou SARFI-X indexu. Vyhodnocovanie poklesov a prerušení napätia pomocou tabuľky Skupina špecialistov pracujúcich v IEC (NORMCOMP) navrhla pre vyhodnocovanie poklesov napätia maticu (tab. 1.4), ktorá využíva pre vyhodnocovanie on-line štatistiku [4]. Hodnota u je pomerná percentuálna U u. hodnota, pričom jej veľkosť je = 100 (%) U n

Tab. 1.4 Matica zostavená skupinou NORMCOMP t 20 ms 100 ms 500 ms 1 s 3 s 20 s 1 min 3 min t < 100 ms 500 ms 1 s 3 s 20 s 1 min 3 min 10 < u 15 15 < u 30 30 < u 60 60 < u 99 99 < u Organizácia UNIPEDE (International Union of Producers and Distributor of Electric Energy) pre účely diagnostiky poklesov a prerušení napätia navrhla iný variant štatistického spracovania výsledkov merania, tzv. DISDIP tabuľku (tab. 1.5). Jednotlivé bunky tabuľky ukazujú počty napäťových poklesov o odpovedajúcej hĺbke a trvaní v závislosti na meracom období. Tabuľka obsahuje tiež rozdelenie poklesov a prerušení napätia podľa počtu postihnutých fáz [5]. Tab. 1.5 DISDIP tabuľka L1/L2/L3 20 t<100 100 t<500 0,5 t<1 1 t<3 3 t<20 20 t<60 60 t<180 %Un ms ms s s s s s 90>u 85 85>u 70 70>u 40 40>u 1 1>u 0 V prílohe B, normy STN EN 61000-4-11 je uvedený iný spôsob spracovania nameraných poklesov a krátkych prerušení napätia (tab. 1.6).

Tab. 1.6 Početnosť výskytov poklesov a prerušení napätia v distribučnej sieti Hĺbka poklesu a prerušenia napätia 10 až 30 % 30 až 60 % 60 až 100 % 100 % 10 ms až 100 ms Počet porúch za rok 100 ms až 500 ms Doba trvania 500 ms až 1 s 1 s až 3 s Vyhodnocovanie poklesov a prerušení napätia pomocou histogramov [5] Dvojrozmerný histogram graficky zobrazuje poklesy a prerušenia napätia s rôznou početnosťou pre jednotlivé fázy L1, L2, L3. Výšky stĺpcov sú úmerné frekvencii výskytu javu v danom intervale. Na obr. 1.2 je uvedený príklad histogramu početnosti výskytu poklesov a prerušení napätia v závislosti na hĺbke poklesu alebo prerušenia napätia, z ktorého môžeme rozhodnúť, že početnosť výskytov poklesov napätia je najčastejší v rozmedzí 85 90 % U n, tzn. tesne pod povolenou toleranciou ± 10 % U n. 35 početnosť výskytu (-) 30 25 20 15 10 5 0 L1 L2 L3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 napätie (% U n) Obr. 1.2 Histogram poklesov a prerušení napätia

Obr. 1.3 ukazuje príklad početnosti výskytu poklesov napätia v závislosti na dĺžke trvania poklesu. 40 35 početnosť výskytu (-) 30 25 20 15 10 5 0 50 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 dĺžka trvania poklesu (ms) Obr. 1.3 Histogram dĺžky trvania poklesov L1 L2 L3 Na obr. 1.4 je ukázaný príklad výskytu poklesov napätia v časovom rámci jedného dňa. Na vodorovnej osi sú vynesené hodinové intervaly dňa, na zvislej osi je uvedená početnosť výskytu. 10 početnosť výskytu (-) 8 6 4 2 L1 L2 L3 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 hodiny (-) Obr. 1.4 Výskyt poklesov napätia počas dňa

Ako je vidieť z obr. 1.4 poklesy napätia úzko súvisia s ľudskou činnosťou. Početnosť výskytu poklesov a prerušení napätia je úmerná dennému diagramu zaťaženia. Táto početnosť má 3 špičky. Prvá špička nastáva okolo šiestej hodiny, druhá je medzi 13 14 hodinou a tretia špička nastáva po 22 hodine. Na tretiu špičku má zrejme vplyv signálu HDO, resp. spínanie veľkého množstva spotrebičov signálom HDO. Vyhodnocovanie poklesov a prerušení napätia pomocou kriviek Pri zavedení výpočtovej techniky sa upozornilo na problém kvality elektrickej energie a to najmä na poklesy a prerušenia napätia. Je veľmi ťažké určiť, ktorá veličina je pri poklesoch, resp. prerušeniach napätia dôležitejšia, či hĺbka alebo dĺžka ich trvania. Je zrejme potrebné uvažovať o obidvoch veličinách súčasne a určiť, či napájané elektrické zariadenie odolá poklesu i prerušeniu napätia. Proces poznania vyústil do tvorby krivky CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association), popisujúcej toleranciu zariadení na napäťové poruchy. Táto krivka bola upravená a uverejnená ako krivka ITIC (Information Technology Industry Council), ktorá sa neskôr normalizovala a bola definovaná inštitútmi ANSI (American National Standards Institute) a IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ako krivka ANSI. Krivky predstavujú hranice maximálneho a minimálneho dovoleného napätia v závislosti od času trvania napäťovej poruchy. Plocha vymedzená týmito dvoma krivkami definuje bezpečnú oblasť pre bezchybnú funkciu zariadenia. Oblasť mimo túto vymedzenú plochu nazývame nebezpečná oblasť. Ak leží priesečník veľkosti a dĺžky trvania napäťovej poruchy medzi krivkami je veľká pravdepodobnosť, že zariadenie dokáže odolať danej poruche a bude schopné pracovať bez prerušenia alebo straty údajov. Čím je priesečník bližšie k hraniciam, tým je pravdepodobnosť poruchy väčšia. V prípade, ak leží priesečník mimo plochy určenej krivkami, je veľká pravdepodobnosť, že dôjde k poruche zariadenia. Trvanie každého javu je zaznamenané vo vzťahu k napätiu (vztiahnutému k menovitej hodnote napájacieho napätia). Spodná limitná krivka určuje hranicu medzi poklesmi a prerušeniami napätia, ktoré vedú alebo nevedú k nesprávnej funkcii zariadenia.

Krivky boli skonštruované, aby pomohli odberateľom riešiť problémy s kvalitou dodávanej elektrickej energie. Vďaka tomu, že boli definované nároky zariadení na kvalitu, bolo oveľa jednoduchšie určiť meraním u odberateľa, či je kvalita dodávky dostatočná. Pretože napäťové poruchy majú negatívny vplyv najmä na jednofázové zariadenia je vhodné vynášať namerané hodnoty do kriviek pre jednotlivé fázy zvlášť. Krivka CBEMA (obr. 1.5) bola pôvodne vyvinutá pre potreby užívateľov výpočtovej techniky. Napríklad výpočtová technika by mala po dobu 20 ms zniesť úplné prerušenie dodávky, ale po dobu trvania poklesu 100 ms už nesmie napätie poklesnúť pod 70 % menovitej hodnoty [3]. 375 300 napätie (% Un ) 200 100 0 1 μs 100 μs 1 ms 20 ms 1 s 1 min čas Obr. 1.5 Krivka CBEMA ITIC krivka (obr. 1.6) slúži ako porovnávací test pre citlivosť zariadení, ako sú zariadenia IT. Nie je určená pre široký okruh zariadení ako pohony s riadenou rýchlosťou, pre jednosmerné zariadenia, relé a stykače [5].

200 napätie (% U n) 100 0 0,001 0,01 0,1 1 10 100 čas (s) Obr. 1.6 Krivka ITIC Krivka ANSI na obr. 1.7 je štandard definovaný normou ANSI/IEEE 446 pre určenie miery prekonania napäťových porúch [7]. 400 napätie (% U n) 300 200 100 0 0,001 0,01 0,1 1 10 100 čas (s) Obr. 1.7 Krivka ANSI

Vyhodnocovanie poklesov a prerušení napätia pomocou SARFI X indexu SARFI-X index je počet alebo pomer napäťových poklesov pod napäťovou úrovňou, kde X je prahová úroveň napätia (napr. 90, 80, 70, 50, 10 % U n ) s trvaním medzi 10 ms a 60 s. SARFI-X index slúži len na vyhodnocovanie poklesov napätia. V tab. 1.7 je uvedený spôsob zápisu SARFI-X indexu do tabuľky. SARFI-X index je tiež vhodné uvádzať pre každú fázu zvlášť [5]. Tab. 1.7 Spôsob zápisu SARFI X indexu do tabuľky Index Počet udalostí počas meraného obdobia SARFI - 90 SARFI - 80 SARFI - 70 SARFI - 50 SARFI - 10

2. SPÔSOBY HODNOTENIA A RIEŠENIA POKLESOV A PRERUŠENÍ NAPÄTIA PODĽA EURÓPSKYCH ŠTANDARDOV Rada európskej energetickej regulácie (CEER - Council of European Energy Regulators) sa zaoberá kvalitou dodávanej elektrickej energie. Medzi jej členov patrí Belgicko, Česká republika, Estónsko, Fínsko, Francúzsko, Grécko, Írsko, Litva, Lotyšsko, Maďarsko, Nórsko, Poľsko, Portugalsko, Rakúsko, Slovinsko, Španielsko, Švédsko, Taliansko a Veľká Británia. CEER sa zaoberá porovnávaním údajov o úrovniach kvality, štandardnými postupmi a regulačnými stratégiami pre dodávku elektrickej energie v členských krajinách. Publikovala už tri správy o kvalite dodávanej elektrickej energie [8], [9], [10]. Tieto správy zahŕňajú opisy aktuálnych, existujúcich štandardov týkajúcich sa kvality služieb a rôzne postupy regulačných metód pre zlepšenie kvality elektrickej energie. Analyzujú ukazovatele a faktory ovplyvňujúce úroveň služieb. Obsahujú návrhy a odporúčania pre tých, ktorí sa chystajú zaviesť reguláciu kvality, alebo sa chcú zosúladiť so súčasnými postupmi pre zlepšenie kvality elektrickej energie. CEER odporúča zväčšiť počet členov a odporúča organizovať diskusie medzi dodávateľmi, regulátormi a odberateľmi elektrickej energie, ktoré by mali zabezpečiť vývoj nových primeraných štandardov slúžiacich na zvýšenie kvality dodávanej elektrickej energie. 2.1 Kvalita služieb Kvalita služieb popisuje charakter služieb poskytovaných odberateľom zo strany dodávateľov a zahŕňa parametre obchodnej kvality, nepretržitosti dodávky elektrickej energie a kvality napätia.

2.1.1 Obchodná kvalita Obchodná kvalita sa zaoberá obchodnými vzťahmi medzi dodávateľmi a odberateľmi. Pre eventuálneho odberateľa je dôležitá pred výberom dodávateľa. Obsahuje množstvo aspektov (napr. informácie o pripojení do elektrickej siete, spôsob merania a vyúčtovania spotrebovanej elektrickej energie, postupy pri riešení sťažností odberateľov). 2.1.2 Nepretržitosť dodávky elektrickej energie Nepretržitosť dodávky elektrickej energie sa vzťahuje na schopnosť elektrickej sústavy nepretržite dodávať odberateľovi primeranú elektrickú energiu v požadovaných medziach, v danom mieste a danom čase. Medzi základné črty nepretržitosti dodávky patrí: typ prerušenia: vopred dohodnuté alebo nepredvídané prerušenia; vopred dohodnuté prerušenia, ktoré nie sú oznámené odberateľovi sa majú zaznamenať, ako nepredvídané prerušenia, dĺžka (trvania) prerušenia: krátkodobé alebo dlhodobé prerušenia, úroveň napätia v mieste poruchy: LV (low voltage), MV (medium voltage), HV (high voltage) a EHV (extra high voltage); táto črta je dôležitá z toho dôvodu, že prerušenia sa vyskytujú na všetkých napäťových úrovniach; v prílohe č. 1 je uvedené rozdelenie napäťových úrovní v niektorých krajinách CEER, typ ukazovateľa nepretržitosti dodávky: - SAIFI (System Average Interruption Frequency Index), v niektorých krajinách označovaný ako CI (Customer Interruptions) alebo NIEPI (Number of Equivalent Interruption per Power Installed) určuje počet prerušení napájacieho napätia na odberateľa za rok, - SAIDI (System Average Interruption Duration Index), v niektorých krajinách označovaný ako CML (Customer Minutes Lost) alebo TIEPI (Time of Equivalent Interruption per Power Installed) určuje dĺžku trvania prerušení napájacieho napätia na odberateľa za rok,

- ENS (Energy Not Supplied) určuje množstvo nedodanej elektrickej energie a je stanovený pre dlhodobé prerušenia, keďže počas krátkodobých prerušení je nedodané len malé množstvo elektrickej energie. - AIT (Average Interruption Time) určuje priemernú dĺžku trvania prerušení napájacieho napätia výhradne v prenosových sústavách. Ukazovatele nepretržitosti dodávky poskytujú užitočné informácie pre zhodnotenie spoľahlivosti sústavy. Pre podrobnejšie hodnotenie nepretržitosti dodávky je vhodné rozdeliť prerušenia napájacieho napätia podľa štruktúry sústavy (hustoty odberateľov) alebo geografického členenia (hustoty obyvateľstva) (pozri prílohu č. 2). 2.1.3 Kvalita napätia Kvalita napätia je významným faktorom pre dodávateľov i pre odberateľov elektrickej energie a je priamo prepojená s úrovňou kvality dodávanej elektrickej energie (pozri kapitolu 1.1), ktorá je charakterizovaná kvalitatívnymi parametrami elektrickej energie (pozri kapitolu 1.2). Kvalita napätia je stanovená schopnosťou odberateľovho zariadenia správne fungovať, a preto definovanie kvality napätia by malo obsahovať najmä dopady neprimeranej úrovne napätia na odberateľov. Ďalej sa budeme zaoberať len kvalitou napätia z hľadiska poklesov napájacieho napätia. 2.2 Regulácia kvality služieb Regulácia je proces efektívneho zlepšovania aktuálnych úrovní kvality služieb za účelom zníženia prevádzkových nákladov dodávateľov, ktoré by sa mali odzrkadliť v znížení cien elektrickej energie a zvýšení kvality dodávanej elektrickej energie. Za reguláciu je zodpovedný regulátor, ktorý je zastúpený štátnymi orgánmi (napr. Ministerstvom hospodárstva), alebo nezávislými úradmi pre reguláciu. Regulácia sa dá realizovať prostredníctvom štandardov, alebo je založená na zmluvných vzťahoch (zmluvy o pripojení) a mala by sa sústrediť na tie parametre

kvality služieb, ktoré sú dôležité pre odberateľov a dodávatelia sú ich zároveň schopní riadiť. Pre dosiahnutie lepšieho efektu regulácie, by mala byť regulácia merateľná. Meranie je závislé od množstva a od kvality používaných meracích zariadení. Zaznamenané údaje sú podkladom pri vytváraní stimulačných mechanizmov. Aby sa predišlo nežiadúcemu efektu regulácie, musí byť proces regulácie aplikovaný pre každú krajinu osobitne s ohľadom na špecifické faktory danej krajiny (štruktúra elektrickej sústavy, poveternostné podmienky, ekonomická situácia, stupeň privatizácie spoločností, ochota odberateľa platiť za lepšiu kvalitu, možnosť odškodnenia odberateľa a iné). 2.2.1 Regulácia obchodnej kvality Aspekty obchodnej kvality nie je možné merať, a preto sa regulácia obchodnej kvality realizuje výhradne prostredníctvom zmlúv medzi dodávateľom a odberateľom. 2.2.2 Regulácia nepretržitosti dodávky a kvality napätia Proces regulácie nepretržitosti dodávky a kvality napätia si vyžaduje zavedenie: pravidiel merania: je nevyhnutné (aj niekoľko rokov) vopred vykonávať meranie a zaznamenávanie údajov pred zavedením procesu regulácie; meranie by sa malo vykonávať pravidelne, minimálne raz za rok; pre MV odberateľov najlepšie každý deň a pre HV odberateľov by malo byť zavedené tzv. hodinové meranie, analýzy nameraných údajov: analýza si vyžaduje definovanie kategórií pre vyhodnocovanie nameraných údajov (napr. podľa čŕt, pozri kapitolu 2.1.2), systému definovania príčin a stanovením zodpovednosti za nedodržanie procesu regulácie: prerušenie alebo pokles napájacieho napätia môže byť spôsobený ako na strane dodávateľa tak i na strane odberateľa, metodiky pre určenie počtu ovplyvnených odberateľov: výpočtom alebo odhadom,

pravidiel kontroly: regulátor by mal vykonávať kontroly merania a zaznamenávania údajov, aby sa nestali predmetom zneužitia, pravidiel pre zverejňovanie údajov: za zverejňovanie údajov o regulácii môže byť zodpovedný regulátor a dodávateľ. Kvalita napätia (z hľadiska poklesov napätia) je regulovaná v oveľa menšej miere ako obchodná kvalita alebo nepretržitosť dodávky elektrickej energie. 2.2.3 Dopady regulácie kvality služieb Regulácia otvára otázku zodpovednosti za straty a škody spôsobené zníženou kvalitou elektrickej energie, preto si proces regulácie služieb vyžaduje zavedenie stimulačných mechanizmov, ktoré môžu mať priamy, ekonomický dopad alebo nepriamy, neekonomický dopad (zverejňovanie údajov o hospodárení dodávateľov a úrovni kvality nimi poskytovaných služieb). Priamy, ekonomický dopad môže mať: v prípade plnenia regulačného procesu charakter dotačných platieb poskytnutie dotácií pre dodávateľov, v prípade neplnenia regulačného procesu charakter penalizačných platieb pre dodávateľov uloženie pokuty, alebo redukovanie príjmov dodávateľov (napr. formou zníženia cien elektrickej energie), alebo charakter kompenzačných platieb pre odberateľov odškodnenie je poskytnuté automaticky, alebo až na požiadanie odberateľa. 2.3 Štandardy Štandardy môžu byť vydané normalizačnými orgánmi prostredníctvom procesu zhody, alebo regulátorom po konzultačnom procese a musia striktne ukladať podmienky a úrovne, ktoré majú byť dodržané zo strany dodávateľa. Štandardy majú stimulovať dodávateľov k zavedeniu regulačného procesu na podporovanie nepretržitého zlepšovania kvality poskytovaných služieb.

Štandardy pre LV odberateľov sú málo používané, ich zavedenie je náročné z technických i ekonomických dôvodov, lebo je ťažké odhadnúť počet ovplyvnených odberateľov, preto sa to častejšie rieši takou formou, že odberateľ sám požiada o odškodnenie, v prípade, že bol ovplyvnený zmenou kvality služieb. 2.3.1 Typy používaných štandardov Typy používaných štandardov v členských krajinách sa rozdeľujú podľa spôsobu dodržiavania a podľa účelu. Štandardy podľa spôsobu dodržiavania: garantovaný štandard (Guaranteed Standard) zaručuje minimálnu úroveň jednotlivých poskytovaných služieb, ktoré musia byť splnené v každom prípade; ak dodávatelia nedodržia úroveň služieb stanovených štandardom musia odškodniť odberateľov, všeobecný štandard (Overall Standard) neposkytuje záruky na dodržiavanie poskytovaných služieb, ale predpokladá sa ich plnenie zo strany dodávateľa; nie je určený pre odškodnenie odberateľov. Štandardy podľa účelu: individuálny odberateľský štandard stanovuje maximálny počet zmien, dĺžku trvania zmien a úrovne napájacieho napätia pre každého odberateľa za rok, zlepšujúci štandard stanovuje mieru zmenšenia počtu alebo skrátenia dĺžky trvania nepriaznivých zmien napájacieho napätia. 2.3.2 Výnimky štandardov Zavedenie štandardu si vyžaduje stanovenie podmienok (pravidiel) hodnotenia a definovanie výnimiek, pri ktorých nemusí byť štandard splnený, a preto sú vyňaté zo štandardu (napr. mimoriadne udalosti, ktoré sú častou príčinou zmien kvality dodávanej elektrickej energie), ktoré dodávateľ nevie ovplyvniť, alebo ich nemohol predpokladať.

Mimoriadne udalosti, ktoré sú vyňaté zo štandardov: zásah vyššej moci: - zapríčinené prírodou: nepriaznivé poveternostné podmienky: búrky, víchrice, krupobitie, údery blesku; prírodné pohromy: zemetrasenie, záplavy; spadnutý strom; zvieratá, - zapríčinené ľuďmi: neprimeraná výroba, neprimerané riadenie sústavy, neprimeraná reakcia na deje uskutočňujúce sa v sústave, pokyny od kompetentných štátnych orgánov, verejný záujem, služobné a bezpečnostné príčiny, prerušenia spôsobené odberateľom, štrajky, poškodenie treťou stranou: prerušenia vedenia pri výkopových prácach, vandalizmus, krádeže, sabotáž, teroristické útoky, vojna. 2.3.3 Štandardy nepretržitosti dodávky elektrickej energie Štandardy nepretržitosti dodávky používané v členských krajinách sú rozdelené podľa typu prerušenia na: vopred dohodnuté prerušenia napájacieho napätia - týkajúce sa predbežného upozornenia alebo počtu a dĺžky trvania prerušení, nepredvídané prerušenia napájacieho napätia, ktoré sa ďalej delia podľa typu ukazovateľa nepretržitosti dodávky na: - počet prerušení - dlhodobých alebo krátkodobých, - dĺžku trvania - všetkých alebo jedného prerušenia, - priemernú dĺžku trvania prerušení pre prenosovú sústavu. Individuálny odberateľský štandard pre predbežné upozornenie na vopred dohodnuté prerušenia (pozri prílohu č. 3) Štandard súvisí s časom i spôsobom predbežného upozornenia a kompenzačnými platbami pre odberateľov. Čas predbežného upozornenia sa udáva počtom dní pred vykonaním vopred dohodnutého prerušenia a v pohybuje sa od 1 až do 15 dní a môže byť stanovený aj podľa dôvodu prerušenia. Spôsob oznámenia sa najčastejšie realizuje: elektronickou formou (e-mail), písomnou formou (list) alebo uverejňovaním

oznamov (napr. v novinách, časopisoch alebo na internetových stránkach). Výška kompenzačných platieb pre odberateľov dosahuje až 300. Individuálny odberateľský štandard pre počet a dĺžku trvania vopred dohodnutých prerušení (pozri prílohu č. 4) Štandard určuje maximálny počet prerušení za rok, maximálnu dĺžku trvania jednotlivých vopred dohodnutých prerušení na odberateľa a podmienky pre prípad nedodržania daných úrovní. Najnižšia nastavená hodnota je maximálne dve prerušenia za rok a najnižšia hodnota maximálnej dĺžky trvania prerušenia je 4 hodiny. V prípade predĺženia prerušenia musí byť poskytnutá náhradná dodávka elektrickej energie alebo v zmluve medzi dodávateľom a odberateľom sa môžu dohodnúť podmienky, za ktorých sa môže prerušenie vyskytovať. Individuálny odberateľský štandard pre počet dlhodobých nepredvídaných prerušení (pozri prílohu č. 5) Štandard určuje maximálny počet dlhodobých prerušení na odberateľa za rok, spôsob, podmienky a výšku odškodnenia odberateľov, ktorá sa môže vypočítať aj pomocou vzorca. Štandard rozdeľuje odberateľov podľa napäťovej úrovne, buď podľa geografického členenia alebo podľa štruktúry sústavy. Individuálny odberateľský štandard pre počet krátkodobých nepredvídaných prerušení (pozri prílohu č. 6) Štandard určuje maximálny počet krátkodobých prerušení na MV odberateľa za rok, formu a spôsob odškodnenia MV odberateľov. Tento štandard je aplikovaný len vo Francúzsku a nie je nastavený regulátorom, ale je obsiahnutý v zmluvách medzi dodávateľom a odberateľom; rozdeľuje odberateľov aj podľa geografického členenia. Viacnásobné krátkodobé prerušenia sú vyhodnotené ako jedno prerušenie. Individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaných prerušení (pozri prílohu č. 7) Štandard súvisí s maximálnou dĺžkou trvania prerušení na odberateľa za rok, so spôsobom, podmienkami a výškou odškodnenia pre odberateľa, ktorá sa môže

vypočítať aj pomocou vzorca. Štandard rozdeľuje odberateľov podľa napäťovej úrovne, buď podľa štruktúry sústavy, alebo podľa geografického členenia. Individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaného prerušenia (pozri prílohu č. 8) Štandard súvisí s maximálnou dĺžkou trvania jednotlivého prerušenia (resp. s dĺžkou trvania obnovenia dodávky elektrickej energie) na odberateľa, so spôsobom, podmienkami a výškou odškodnenia odberateľov. Štandard rozdeľuje odberateľov podľa napäťovej úrovne, buď podľa štruktúry sústavy alebo podľa geografického členenia. V Estónsku sa dĺžka prerušenia posudzuje aj podľa ročného obdobia (leto/zima). V prílohe č. 9 sú uvedené doplňujúce informácie pre rozdelenie poveternostných podmienok územia Veľkej Británie, ktorá má zo štandardu vyčlenené oblasti vystavené častým nepriaznivým poveternostným podmienkam, a preto je pre tieto oblasti použitý zvláštny štandard obsahujúci rozdelenie oblastí podľa mimoriadnych udalostí a podľa počtu ovplyvnených odberateľov. Individuálny štandard pre počet a dĺžku trvania nepredvídaných prerušení v prenosových sústavách (pozri prílohu č. 10) Štandard určuje maximálny počet prerušení za rok, maximálnu dĺžku trvania prerušení za rok, maximálnu dĺžku trvania jednotlivých prerušení na odberateľa a výšku odškodnenia. Tento štandard je určený pre odberateľov pripojených do prenosovej sústavy. Najnižšia stanovená hodnota je maximálne tri prerušenia za rok na odberateľa. Najnižšou hodnotou je maximálna dĺžka trvania prerušení za rok 45 minút na odberateľa. Výška kompenzačnej platby pre odberateľa dosahuje 2,5 za 1 kwh nedodanej elektrickej energie. Zlepšujúci štandard pre skrátenie dĺžky trvania nepredvídaných prerušení (pozri prílohu č. 11) Štandard stanovuje ročnú hodnotu pre skrátenie dĺžky trvania prerušení. V súčasnosti je takýto štandard použitý len v Taliansku pre LV a MV odberateľov, ale nezaručuje týmto odberateľom, že každý z nich získa určitú úroveň pre maximálnu

dĺžku trvania prerušení za rok, lebo miera skrátenia dĺžky trvania závisí od počiatočnej úrovne. Štandard rozlišuje odberateľov podľa geografického členenia. 2.3.4 Štandardy kvality napätia Základným štandardom pre kvalitu napätia je štandard EN 50160 [2] vydaný Európskou komisiou pre normalizáciu v elektrotechnike (CENELEC - European Committee for Electrotechnical Standardization), definuje prípustné úrovne kvality napätia (pozri kapitolu 1.2). V niektorých krajinách (pozri prílohu č. 12) sa používajú systémy merania a zaznamenávania poklesov napätia (napr. vo Francúzsku a Portugalsku), alebo sa pripravuje ich zavedenie (ako napr. v Nórsku), kde má byť systém monitorovania kvality povinný od roku 2006 a každá distribučná spoločnosť bude zaviazaná nepretržite monitorovať parametre kvality napätia pre úroveň napätia MV, HV a EHV. Vo Francúzsku sa vykazujú len poklesy napätia hlbšie ako 30 % a dlhšie ako 600 ms. Do úvahy sa neberie napäťový pokles, ktorý nastane do 1 s po nejakom prerušení napätia. Napäťový pokles spôsobený poruchou v odberateľovej inštalácii sa tiež neberie do úvahy. Po dohode odberateľov (MV a HV) s dodávateľmi, sú na limity poklesov napätia prijaté len zmluvy, ale nie štandardy. Odberateľ v zmluve môže žiadať o upravenie dohody na maximálny počet napäťových poklesov za rok, ktorým by inak bol vystavený. Vo Francúzsku môžu odberatelia prostredníctvom dohodnutých podmienok, na požiadanie obdržať kompenzačné platby, ak nie sú dodržané zmluvné úrovne kvality napätia. V prenosovej sústave na úrovni HV (63 kv a viac) je dohodnutých maximálne päť napäťových poklesov za rok. Na úrovni MV je táto dohoda závislá na miestnych podmienkach, preto odberateľ na MV úrovni nemôže mať v dohode menej ako päť poklesov napätia za rok, lebo to môže byť závislé od prenosovej sústavy.

3. TEORETICKÁ ANALÝZA A SIMULÁCIA ŠÍRENIA POKLESOV NAPÄTIA 3.1 Elektrizačná sústava Prenos elektrickej energie od energetických zdrojov do miesta spotreby je realizovaný prostredníctvom elektrizačnej sústavy (ES). ES sa rozumie súbor energetických výrobní spolu so súborom príslušných transformačných staníc navzájom pospájaných zostavou vonkajších a káblových vedení rôznych napäťových úrovní. ES sa skladá z prenosovej, distribučnej a rozvodnej sústavy. Prenosová sústava je sústava elektroenergetických zariadení s napätím 400 kv a 220 kv. Jednou z jej úloh je zabezpečenie prenosu elektrickej energie do podriadených distribučných sústav a oprávneným odberateľom. Distribučná sústava slúži na rozvod elektrickej energie dodanej z prenosovej sústavy, zo zdrojov, alebo zo susedných prenosových sústav k odberateľom alebo do susedných distribučných sústav. Distribučná sústava sa prevádzkuje s menovitým napätím 110 kv a 22 kv. Rozvodná sústava sa využíva na rozvádzanie elektrickej energie pre neoprávnených odberateľov na napäťovej úrovni 0,4 kv. Trojfázová sústava je súmerná, ak sú fázory elektrických veličín rovnako veľké a navzájom posunuté o uhol 120. Ak niektorá z týchto podmienok nie je splnená, hovoríme, že sústava je nesúmerná (nesymetrická). Nesúmerná môže byť sústava napätí (napäťová nesymetria) alebo prúdov (prúdová nesymetria). Nesúmerná sústava môže byť: vyvážená, ak súčet fázorov, ktoré ju tvoria je rovný nule, nevyvážená, ak súčet jej fázorov je rôzny od nuly.

Podľa charakteru rozdeľujeme nesymetriu na: amplitúdovú, pri ktorej sú fázory posunuté o rovnaké uhly, rôzne veľké sú len veľkosti fázorov, fázovú, pri ktorej sú amplitúdy fázorov rovnaké, ale rôzne je ich vzájomné fázové natočenie, všeobecnú, pri ktorej sú rôzne amplitúdy, aj vzájomné natočenie fázorov. 3.2 Elektrické siete Elektrická sieť je galvanické spojenie vedení s rovnakým napätím. Spôsoby konfigurácie elektrických sietí [11]: lúčová sieť sa skladá z vedení napájaných z jednej strany; koniec takejto siete môže byť značne ovplyvnený zmenami napätia, okružná sieť je zložená z vedení, ktorých obidva konce sú pripojené na to isté napájacie miesto, takže každé odberné miesto sa môže napájať z dvoch strán, čo prináša menšie zmeny napätia, uzlová sieť zlepšuje bezpečnosť dodávky energie, lebo každé odberné miesto sa môže napájať z viacerých strán; zmeny napätia sú menšie ako pri okružných sieťach. Podľa spôsobu prevádzky uzemnenia neutrálneho bodu transformátora, ktorý napája danú elektrickú sieť, rozlišujeme trojfázové elektrické siete na: siete s účinne uzemneným neutrálnym bodom: sieť typu TN, ktorá má neutrálny bod priamo uzemnený (siete s napätím 400 kv, 220 kv, 110 kv a 0,4 kv), siete s neúčinne uzemneným neutrálnym bodom: - sieť typu TT neutrálny bod je nepriamo uzemnený cez impedanciu (siete s napätím 6 a 22 kv), - sieť typu IT je sieť s izolovaným neutrálnym bodom (podnikové siete 500 V).

3.3 Poruchy na elektrických vedeniach Najčastejšie typy porúch, ktoré vznikajú na vonkajších vzdušných a káblových trojfázových elektrických vedeniach sú skratové poruchy, ktoré rozdeľujeme na súmerné a nesúmerné. Typy nesúmerných porúch, postihujúcich jednu alebo dve fázy vedenia [12]: Spojenie jednej fázy vedenia so zemou: - jednofázový skrat v sieti typu TN, - jednofázové zemné spojenie v sieti typu TT alebo IT. Vzájomné spojenie dvoch fáz vedenia: - spojenie medzi dvoma fázami dvojfázový skrat, - spojenie dvoch fáz so zemou v jednom mieste vedenia dvojfázový zemný skrat, - spojenie dvoch fáz so zemou v rôznych miestach vedenia: dvojitý zemný skrat (v sieti typu TN) alebo dvojité zemné spojenie (v sieti typu TT alebo IT). Typy súmerných porúch, postihujúcich všetky tri fázy vedenia [12]: Vzájomné spojenie troch fáz vedenia: - spojenie medzi tromi fázami trojfázový skrat, - spojenie troch fáz v jednom mieste so zemou trojfázový zemný skrat, - spojenie troch fáz so zemou v rôznych miestach vedenia: trojitý zemný skrat (v sieti typu TN) alebo trojité zemné spojenie (v sieti typu TT alebo IT). K týmto poruchám dochádza pri preskokoch oblúka medzi okolím spojeným so zemou a fázovými vodičmi vedenia, alebo v dôsledku roztrhnutia lán fázových vodičov a ich pádom na zem alebo na laná iných fáz a preskokmi oblúka medzi fázovými vodičmi vedenia. Pri vzniku poruchy dôjde v mieste poruchy k rýchlemu nárastu prúdu. Skratový prúd tečie medzi miestom skratu a zdrojom elektrickej energie, jeho veľkosť závisí od trojfázového rázového skratového výkonu v danom PCC a od impedancie obvodu, v ktorom tečie. Skratový prúd vyvolá nárast úbytku napätia v skratovom obvode, ktorý

následne spôsobí pokles napätia v sústave. Symetrické poklesy napätia súvisia so súmernými poruchami a nesymetrické poklesy sú následkom nesúmerných porúch. Akákoľvek nesúmerná trojfázová sústava, napr. (U A, U B, U C ), môže byť rozložená pomocou Fortescuovej metódy do troch zložkových sústav [7]: trojfázová súsledná zložková sústava U (1), sled fáz je rovnaký ako v pôvodnej nesúmernej sústave, trojfázová spätná zložková sústava U (2), sled fáz je opačný ako v pôvodnej nesúmernej sústave, jednofázová nulová zložková sústava U (0), fázory sú navzájom vo fáze. Medzi nesúmernou trojfázovou sústavou a zložkovými sústavami platí vzťah: U A = U (0) + U (1) + U (2) U B = U (0) + a 2 U (1) + a U (2) U C = U (0) + a U (1) + a 2 U (2), kde a je jednotkový komplexný operátor, pre ktorý platí: a = 1 120. Poklesy napätia spôsobené poruchami medzi fázami budú obsahovať iba súslednú a spätnú zložku napätia. Poklesy spôsobené poruchami medzi fázami a zemou budú obsahovať súslednú, spätnú aj nulovú zložku napätia. 3.4 Klasifikácia poklesov napätia Organizácia CIRED (Congres International des Reseaux Electriques de Distribution), organizujúca medzinárodné konferencie o distribučných elektrických sieťach, zverejnila správu [13], v ktorej uvádza rozdelenie poklesov napätia (pozri obr. 3.1) na: typ A pokles spôsobený trojfázovou poruchou, typ B pokles spôsobený jednofázovou poruchou, typ C pokles spôsobený dvojfázovou poruchou, typ D pokles je možné namerať na sekundárnej strane transformátora (zapojenej do hviezdy), ak na primárnej strane transformátora (zapojenej do trojuholníka) nastala dvojfázová porucha (typ C), typ E, typ F a typ G poklesy spôsobené dvojfázovou zemnou poruchou.

Typ A Typ B Typ C Typ D Typ E Typ F Typ G Obr. 3.1 Typy poklesov napätia v trojfázovej sústave 3.5 Simulácia šírenia poklesov napätia Simulačný model pre analýzu šírenia poklesov napätia zahŕňa časť konkrétnej elektrizačnej sústavy Sučany, zhotovenej v programovom prostredí Matlab 7.1 Simulink s využitím knižnice Sim Power Systems, obsahujúcej nasledujúce bloky silnoprúdovej elektrotechniky a elektroenergetiky: Extra Library (doplnková knižnica): - Discrete Control Blocks (diskrétne bloky riadenia), - Discrete Measurements (diskrétne meracie prvky), - Measurements (meracie prvky), - Additional Machines (doplnkové stroje), - Control Blocks (bloky riadenia), - Three-Phase Library (trojfázová knižnica), Electrical Sources (elektrické zdroje) v modeli bol použitý blok: AC Voltage Source (ideálny striedavý napäťový zdroj),

Elements (prvky) v modeli boli použité bloky: Distributed Parameters Line (vedenie s rozloženými parametrami), Ground (uzemnenie), Series RLC Branch (sériová impedancia), Three-Phase Fault (trojfázová porucha), Three-Phase Mutual Inductance Z1-Z0 (trojfázová vzájomná impedancia Z1-Z0), Three- Phase PI Section Line (trojfázové vedenie Π článok), Three-Phase Series RLC Load (trojfázová sériová RLC záťaž), Three-Phase Transformer Two Windings (trojfázový dvojvinuťový transformátor), Machines (stroje), Measurements (meracie prvky) v modeli bol použitý blok: Tree-Phase VI Measurement (trojfázový napäťový a prúdový merací prvkov), Power Electronics (výkonová elektronika). Priamo v knižnici Sim Power Systems sa nachádza blok Powergui, pomocou ktorého môže napr. vypočítať parametre vedení, získať hodnoty v ustálenom stave. Všetky podklady pre zhotovenie modelu (rázové skratové výkony a prúdy, parametre transformátorov a vedení, topológiu sietí, veľkosti odberov v daných PCC) som získal od spoločnosti SSE, a. s.. 3.5.1 Popis modelovanej elektrizačnej sústavy Jednopólové zapojenie modelovanej ES je zobrazené na obr. 3.2. Zo spoločnej 110 kv prípojnice v rozvodni Sučany sú napájané vedenia č. 7715 a 7716, ktoré spolu s vedením č. 7713 sú prevádzkované ako okružná sieť. Distribučná 110 kv sieť napája odberateľa ŽOS Vrútky, a. s. a rozvodňu Košúty 110/22 kv. V tejto rozvodni sú umiestnené dva transformátory T101 a T102, ktoré sú napájané zo spoločnej 110 kv prípojnice, ale každý pracuje do vlastnej 22 kv prípojnice. Transformátor T101 napája viacerých menších odberateľov (zlúčených pod spoločný Odber 1 ) a vedenie č. 278, prevádzkované ako lúčová sieť. Vedenie č. 278 napája viacerých menších odberateľov (zlúčených pod spoločný Odber 2 ), odberateľa PREFA Sučany, a. s. (napájaného cez transformátor T1) a obyvateľov obce Turčianska Štiavnička (pripojených cez transformátor T2). Transformátor T102 slúži na dodávku elektrickej energie

pre odberateľa Volkswagen Slovakia Martin, a. s. (pripojeného pomocou vedenia č. 1343) a pre odberateľa ECCO Slovakia Martin, a. s. (pripojeného prostredníctvom vedenia č. 1345). Turčianska Štiavnička 22 kv T2 Turčianska Štiavnička 0,4 kv 278 PREFA Sučany 22 kv T1 PREFA Sučany 0,4 kv ŽOS Vrútky 7716 7713 Košúty 22 kv 278 Odber 2 Odber 1 Uns Zns T101 Sučany 110 kv Košúty 110 kv T102 Košúty 22 kv 1343 ECCO Martin VW Martin Obr. 3.2 Jednopólová schéma časti elektrizačnej sústavy Sučany

Schéma simulačného modelu je uvedená v prílohe č. 13. Pri analýze jednotlivých druhov poklesov napätia sa uvažuje nulový odpor oblúka počas trvania poruchy (ideálny kovový skrat) a nulový odpor uzemnenia. Predpokladá sa, že sústava je pred poruchou symetrická, nesymetrickou sa stáva až vplyvom poruchy. 3.5.2 Vstupné parametre pre simuláciu Napájanie z nadradenej sústavy je namodelované pomocou troch ideálnych striedavých napäťových zdrojov, ktorých napätia U ns sú posunuté o 120. Napäťové zdroje sú priamo uzemnené. Nadradená sústava je realizovaná prostredníctvom 110 kv prípojnice v rozvodni Sučany, ktorá je charakterizovaná pomocou jednofázového rázového skratového prúdu I k(1) a trojfázového rázového skratového prúdu I k(3). Z týchto údajov sa podľa vzťahov uvedených v norme STN IEC 60909 [14] vypočíta vlastná impedancia Z 1 a vzájomná impedancia Z 0, ktoré predstavujú impedanciu nadradenej sústavy Z ns. V tab. 3.1 sú uvedené parametre charakterizujúce napájanie z nadradenej sústavy. Tab. 3.1 Parametre nadradenej sústavy I k(1) (ka) I k(3) (ka) U ns (kv) f (Hz) R 1 (Ω) R 0 (Ω) L 1 (mh) L 0 (mh) 7 7,8 119 50 0,891 1,197 28,366 38,092 Z ns Zo známych štítkových údajov transformátorov (pozri tab. 3.2) sa podľa vzťahov v [15] vypočítali potrebné parametre pre blok trojfázového dvojvinuťového transformátora (pozri tab. 3.3) v pomerných jednotkách. Transformátory T101 a T102 sú identické dvojvinuťové transformátory, ktorých uzol sekundárneho vinutia je nepriamo uzemnený cez uzlový odporník R Z = 42 Ω.

Tab. 3.2 Štítkové údaje transformátorov Označenie Zapojenie Napätia (kv) f (Hz) S N (MVA) I 0 (% I N ) u k (% U N ) Δ P 0 (kw) Δ P k (kw) T101 T102 Yny0 110 / 23 50 40 0,2 11 23 123 T1 Dyn1 22 / 0,4 50 1 0,3 6 1,9 8,75 T2 Dyn1 22 / 0,4 50 0,4 0,4 6 1 4,7 Tab. 3.3 Parametre transformátorov Označenie R 1 (pu) L σ1 (pu) R 2 (pu) L σ2 (pu) R Fe (pu) L μ (pu) T101 T102 1,538 10-3 54,978 10-3 1,535 10-3 54,969 10-3 1 739 522,0 T1 7,05 10-3 89,73 10-3 2,35 10-3 29,91 10-3 1 578 852,9 T2 17,63 10-3 88,25 10-3 5,875 10-3 29,43 10-3 1 196 966,77 Zo známych mechanických parametrov vzdušných vonkajších (pozri tab. 3.4) a zemných káblových (pozri tab. 3.5) vedení sa pomocou bloku Powergui vypočítali elektrické parametre vedení (pozri tab. 3.6). Elektrické parametre vedení sú vyjadrené ako súsledné (R 1, L 1, C 1 ) a nulové (R 0, L 0, C 0 ) zložkové parametre. 110 kv vedenia sú namodelované pomocou bloku vedenia s rozloženými parametrami a 22 kv vedenia sú namodelované pomocou Π - člankov. Tab. 3.4 Mechanické parametre vzdušných vonkajších vedení Označenie Napäťová hladina (kv) Usporiadanie vodičov Prierez Fázové vodiče Zemné lano Dĺžka (km) 7713 110 dvojité AlFe 240/39 AlFe 180/59 7,6 7715 110 dvojité AlFe 240/39 AlFe 185/31 6 7716 110 dvojité AlFe 240/39 AlFe 185/31 3,5 278 22 jednoduché AlFe 95/15-11,2

Tab. 3.5 Mechanické parametre zemných káblových vedení Označenie Napäťová hladina (kv) Označenie kábla Dĺžka (km) 1343 22 22 - CXEKVCEY 3x1x300/25 2 1345 22 22 - CXEKVCEY 3x1x300/25 1 Tab. 3.6 Elektrické parametre vedení Označenie R 1 (Ω km -1 ) R 0 (Ω km -1 ) L 1 (mh km -1 ) L 0 (mh km -1 ) C 1 (nf km -1 ) C 0 (nf km -1 ) 7713 0,0715 0,2058 0,6162 2,7143 18,651 7,0262 7715 0,0715 0,2042 0,6162 2,7157 18,651 7,0272 7716 0,0715 0,2042 0,6162 2,7157 18,651 7,0272 278 0,3512 0,4952 1,2388 4,8736 9,275 4,2102 1343 0,0601 0,1202 0,35 1,05 330 110 1345 0,0601 0,1202 0,35 1,05 330 110 V tab. 3.7 sú uvedené odoberané výkony v daných PCC. V simulácii predpokladáme len pasívne odbery s dodržiavaním účinníka (cos ϕ = 0,95 induktívneho charakteru). Odbery pripojené na napäťovú hladinu 110 a 22 kv sú zapojené do trojuholníka a odbery pripojené na hladinu 0,4 kv sú zapojené do hviezdy s priamo uzemneným uzlom. Odbery sú namodelované ako sériová RLC záťaž. Odber 2 je pripojený na 3 km vedenia č. 278 (vzhľadom od rozvodne Košúty) a odberateľ PREFA Sučany je pripojený na 6,2 km vedenia č. 278. Tab. 3.7 Parametre odberov Označenie Napäťová hladina (kv) P (MW) Q L (Mvar) ŽOS Vrútky 110 5 1,643 Odber 1 22 3,66 1,202 Odber 2 22 2,52 0,83 VW Martin 22 3,48 1,14 ECCO Martin 22 1,05 0,345 PREFA Sučany 0,4 0,713 0,234 Turčianska Štiavnička 0,4 0,285 0,094

3.6 Analýza šírenia poklesov napätia V elektrizačnej sústave bol nasimulovaný jednofázový skrat (medzi fázou A a zemou), resp. jednofázové zemné spojenie (medzi fázou A a zemou), dvojfázový skrat (medzi fázami A a B), dvojfázový zemný skrat (medzi fázami A, B a zemou) a trojfázový, resp. trojfázový zemný skrat (medzi fázami A, B, C a zemou). Na napäťovej hladine 110 kv bola simulovaná porucha v polovici vedenia č. 7715. Na 22 kv hladine bola porucha simulovaná na 3 km vedenia č. 278 (vzhľadom od rozvodne Košúty) a porucha na 0,4 kv napäťovej hladine bola simulovaná na sekundárnej strane transformátora T2. Meracie body sú na 110 kv prípojnici v rozvodni Sučany a v rozvodni Košúty, na 22 kv prípojnici v rozvodni Košúty na transformátore T101 a T102, v mieste pripojenia odberateľa VW Martin, na primárnom a sekundárnom vinutí transformátora T2 v Turčianskej Štiavničke. Na 110 a 0,4 kv hladine boli zaznamenávané fázové hodnoty napätí (U A, U B, U C ) a na 22 kv hladine združené hodnoty napätí (U AB, U BC, U CA ). Namerané hodnoty napätia sú vyhodnotené ako efektívne hodnoty napätia v polárnom tvare (veľkosť a uhol), pred a počas trvania poruchy v ustálenom stave. Z nameraných hodnôt je vypočítaná veľkosť napätia a hĺbka poklesu napätia počas trvania poruchy. Veľkosť napätia je definovaná pomernou percentuálnou hodnotou u, ktorej veľkosť je U u = U n 100 (%) a hĺbka poklesu napätia ΔU je určený pomocou vzťahu U Δ U = 1 100 (%), U n kde U je hodnota napätia počas trvania poruchy. Ak má hodnota hĺbky poklesu napätia záporné znamienko, jedná sa o prepätie v danej fáze napätia. Namerané hodnoty napätia sú zobrazené pomocou fázorových diagramov. Fázory sivej farby prestavujú stav pre poruchou. Fázory modrej (U A, resp. U AB ), zelenej (U B, resp. U BC ) a červenej (U C, resp. U CA ) farby zobrazujú pomery napätia počas pôsobenia poruchy. Cieľom simulácie je určenie miest, v ktorých dôjde s poklesu, resp. prerušeniu napájacieho napätia.

3.6.1 Jednofázový skrat a jednofázové zemné spojenie Najčastejšou poruchou, ktorá vzniká na vonkajších vedeniach je jednofázový skrat, prípadne jednofázové zemné spojenie. Jednofázové poruchy tvoria približne 95 % všetkých porúch na vedeniach a spôsobujú vznik všetkých troch symetrických zložiek napätí a prúdov nesymetrickej sústavy. Jednofázový skrat v sieti 110 kv Jednofázový skrat, ktorý vznikol medzi fázou A a zemou, sa prejaví ako výrazný pokles napätia U A (viac ako 80 %) a zvýšenie veľkosti napätí U B a U C (približne o 10 %), pričom dochádza k vzájomnému fázovému posunu medzi fázormi napätia. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 14 a pre názornejšiu ukážku sú jednotlivé napätia zakreslené do fázorových diagramov v prílohe č. 15. Jednofázový zemné spojenie v sieti 22 kv Pri jednofázovom zemnom spojení, ktoré vzniklo medzi fázou A a zemou, si fázor napätia U BC zachová svoju veľkosť aj natočenie. Veľkosť i vzájomný posun napätí U AB a U CA sa nepatrne zmení. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 22 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 23. Jednofázový skrat v sieti 0,4 kv Jednofázový skrat, ktorý vznikol medzi fázou A a zemou, sa prejaví ako výrazný pokles napätia U A (skoro 96 %) a mierne zníženie veľkosti napätí U B a U C, pričom dochádza k vzájomnému fázovému posunu medzi fázormi napätia. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 30 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 31.

3.6.2 Dvojfázový skrat Vzniká vzájomným spojením dvoch fáz (medzifázový skrat). Medzifázový skrat sa vyznačuje absenciou nulovej zložky, teda skratový prúd je obmedzovaný len impedanciou súslednej a spätnej zložky. Dvojfázový skrat v sieti 110 kv Dvojfázový skrat, ktorý vznikol medzi fázami A a B, spôsobí pokles napätia U A a U B na 50 % svojej pôvodnej veľkosti. Pričom fázor napätia U C zostáva nezmenený. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 16 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 17. Dvojfázový skrat v sieti 22 kv Pri dvojfázovom skrate, ktorý vznikol medzi fázami A a B, dôjde k prerušeniu napätia U AB. Amplitúda napätí U BC a U CA poklesne na 86,6 % svojej pôvodnej veľkosti a fázory týchto napätí sú vzájomne posunuté o 180. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 24 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 25. Dvojfázový skrat v sieti 0,4 kv Dvojfázový skrat, ktorý vznikol medzi fázami A a B, spôsobí pokles napätia U A a U B na 50 % svojej pôvodnej veľkosti, pričom sú tieto napätia vo fáze. Fázor napätia U C zostáva nezmenený. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 32 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 33. 3.6.3 Dvojfázový zemný skrat Dvojfázový zemný skrat vzniká vzájomným spojením dvoch fáz a zeme v jednom mieste sústavy a identifikuje sa na základe prítomnosti všetkých troch symetrických zložiek.

Dvojfázový zemný skrat v sieti 110 kv Dvojfázový zemný skrat, ktorý vznikol medzi fázami A, B a zemou, spôsobí výrazný (až 95 %) pokles napätia U A a U B a zvýšenie amplitúdy napätia U C o takmer 15 %. Natočenie fázora napätia U C sa nezmenilo. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 18 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 19. Dvojfázový zemný skrat v sieti 22 kv Pri dvojfázovom zemnom skrate, ktorý vznikol medzi fázami A, B a zemou, dochádza k prerušeniu napätia U AB. Napätia U BC a U CA budú mať rovnakú amplitúdu (približne 86 % svojej pôvodnej veľkosti), ale opačnú fázu, čiže sú vzájomne posunuté o 180. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 26 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 27. Dvojfázový zemný skrat v sieti 0,4 kv Dvojfázový zemný skrat, ktorý vznikol medzi fázami A, B a zemou, spôsobí výrazný (až 97 %) pokles napätia U A a U B a mierne zníženie amplitúdy napätia U C o 2 %. Natočenie fázora napätia U C sa nemení. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 34 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 35. 3.6.4 Trojfázový skrat a trojfázový zemný skrat Trojfázový skrat a trojfázový zemný skrat majú rovnaké účinky bez ohľadu na uzemnenie neutrálneho bodu siete. Napriek tomu, že sa tieto trojfázové poruchy vyskytujú len zriedkavo, je potrebné sa nimi zaoberať z toho dôvodu, že ich účinky sú zo všetkých typov porúch najzávažnejšie, lebo dochádza k výraznému poklesu napätia vo všetkých troch fázach. V ideálnom prípade sú trojfázové poruchy súmerné, a preto si počas poklesu, napätia zachovávajú vzájomný fázový posun.

Trojfázový (zemný) skrat v sieti 110 kv Počas trojfázového (zemného) skratu dochádza k (skoro 97 %) poklesu napätia vo všetkých fázach. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 20 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 21. Trojfázový (zemný) skrat v sieti 22 kv Počas trojfázového (zemného) skratu dochádza k prerušeniu napätia vo všetkých fázach. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 28 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 29. Trojfázový (zemný) skrat v sieti 0,4 kv Počas trojfázového (zemného) skratu dochádza k (skoro 98 %) poklesu napätia vo všetkých fázach. Hodnoty napätia zo simulácie sú uvedené v prílohe č. 36 a fázorové diagramy sú v prílohe č. 37. 3.6.5 Zhodnotenie šírenia poklesov napätia Poruchou spôsobený pokles napätia sa prenáša do ostatných sietí ako redukovaný pokles napätia a vplyv poruchy závisí od spôsobu zapojenia vinutí transformátorov a od spôsobu uzemnenia ich uzla, pričom natočenie fázorovej hviezdice závisí od hodinového uhla transformátora. Hĺbka poklesu je závislá od veľkosti pretekajúceho skratového prúdu, ktorý je stanovený elektrickými parametrami prenosovej cesty. Porucha spôsobená na napäťovej hladine 110 kv má globálny charakter, čiže poklesom napätia bude postihnutý každý odberateľ elektrickej energie. Siete 22 kv sú napájané zo 110 kv siete cez distribučný transformátor v zapojení Yny0, pričom uzol sekundárneho vinutia je nepriamo uzemnený cez odporník R Z, ktorý obmedzuje skratový prúd. Siete 0,4 kv sú napájané cez transformátor v zapojení Dyn1, pričom uzol

sekundárneho vinutia je priamo uzemnený. Porucha spôsobená na napäťovej hladine 0,4 kv má prevažne lokálny charakter. Rozvodne 110/22 kv sú napájané dvomi vedeniami, a preto sú prerušenia napätia na jej zberniciach výnimočné. Rozvodné transformátory sú napájané lúčovito, a teda porucha na vedení lúčovej siete má za následok prerušenie napätia. Prenos poklesu napätia z primárneho na sekundárne vinutie transformátora Pokles napätia na primárnom vinutí má za následok pokles napätia na sekundárnom vinutí, pričom tvar poklesu závisí od charakteru poruchy. S ohľadom na odlišný charakter útlmu poklesov napätia sa rozlišuje ich šírenie v jednotlivých napäťových úrovniach sústavy a ich prenos cez transformátory, nachádzajúce sa v prenosovej ceste. V tab. 3.8 je uvedené šírenie poklesu napätia cez jednotlivé napäťové hladiny pri poruche na 110 kv strane. V prenosovej ceste je zapojený transformátor 110/22 kv v zapojení Yny0 a transformátor 22/0,4 kv v zapojení Dyn1. Napr. jednofázový skrat na napäťovej hladine 110 kv sa prejaví v 110 kv sieti ako pokles napätia typu B, ktorý sa do 22 kv sieti prenesie ako pokles typu D a ten má v 0,4 kv sieti za následok vznik poklesu typu C. Tab. 3.8 Šírenie poklesu napätia zo 110 kv napäťovej hladiny Napäťová hladina 1 fázový skrat 2 fázový skrat Typ poruchy 2 fázový zemný skrat 3 fázový (zemný) skrat 110 kv B C E A 22 kv D C G A 0,4 kv C D F A V tab. 3.9 je uvedené šírenie poklesu napätia z 22 na 0,4 kv stranu, pri poruche na 22 kv strane cez transformátor v zapojení Dyn1. Napr. jednofázové zemné spojenie

na napäťovej hladine 22 kv spôsobí v 22 kv sieti pokles typu B, ktorý sa na 0,4 kv hladinu prenesie ako pokles typu C. Tab. 3.9 Šírenie poklesu napätia z 22 kv na 0,4 kv napäťovú hladinu Napäťová hladina 1 fázové zemné spojenie Typ poruchy 2 fázový skrat 2 fázový zemný skrat 3 fázový (zemný) skrat 22 kv B C E A 0,4 kv C D F A V tab. 3.10 je uvedené šírenie poklesu napätia v 0,4 kv sieti pri poruche na sekundárnej strane transformátora v zapojení Dyn1. Napr. jednofázový skrat sa v 0,4 kv sieti šíri ako pokles typu B. Tab. 3.10 Typy poklesov napätia spôsobené poruchou na 0,4 kv strane Napäťová hladina 1 fázový skrat 2 fázový skrat Typ poruchy 2 fázový zemný skrat 3 fázový (zemný) skrat 0,4 kv B C G A Prenos poklesu napätia zo sekundárneho na primárne vinutie transformátora Pokles napätia na vn strane pri poruche na nn strane má hodnotu [6]: ΔU U n X k = X + X k T 1 = X 1+ X kde je ΔU hĺbka poklesu napätia vo vn sústave, U n menovité napätie vn sústavy, T k 1 = uk S 1+ S T k,

S k skratový výkon vn sústavy, S T X k X T u k výkon transformátora, reaktancia vn sústavy, reaktancia transformátora, napätie nakrátko transformátora. Poruchy v sieti nn majú len malý vplyv na poklesy napätia na vn strane a preto sa väčšinou prenos poklesu napätia transformátorom do vn siete môže zanedbať. Výpočet poklesu napätia na vvn strane pri poruche na vn strane sa môže urobiť použitím rovnice z predchádzajúceho prípadu, pričom poklesy napätia pri transformátoroch vvn/vn sa z prenášajú vo väčšej miere ako pri vn/nn transformátoroch. 3.7 Meranie poklesov a prerušení napätia Dňa 16. 01. 2006 o 12. hodine sa začalo meranie na 22 kv napäťovej hladine, zamerané na zaznamenávanie poklesov a prerušení napätia. Na meranie bol použitý analyzátor kvality napätia TOPAS 1000, ktorý bol počas merania nastavený v súlade s normou STN EN 50160 [2]. Meranie trvalo 3 týždne, 1 deň, 2 hodiny a 50 minút, teda do 07. 02. 2006 do 14 hodiny 50 minúty. Namerané údaje o poklesoch napätia sú uvedené v prílohe č. 38, o krátkodobých prerušeniach v prílohe č. 39 a o dlhodobých prerušeniach napätia v prílohe č. 40. V prílohe č. 41 je uvedený jeden v poklesov napätia, ktorý nastal dňa 24. 01. 2006 vo fáze L2. V prílohe č. 42 je uvedený priebeh krátkodobého prerušenia napätia vo všetkých troch fázach z 19. 01. 2006. Analýza s cieľom určenia miesta pôvodu poruchy, sa nemohla vykonať, lebo bol použitý len jeden merací prístroj. Štatistické vyhodnotenie poklesov a prerušení napätia Údaje experimentálneho merania boli vyhodnotené pomocou tabuľky DISDIP, krivky ANSI a podľa histogramov.

Jednotlivé bunky tabuľky DISDIP (príloha č. 43) ukazujú počet poklesov a prerušení napätia v závislosti od postihnutej fázy, dĺžky trvania poruchy a veľkosti pomernej hodnoty napätia u (pozri kapitolu 1.3.4) počas trvania poruchy. Z vyhodnotenia pomocou krivky ANSI (príloha č. 44) boli vyňaté hodnoty dlhodobých prerušení napätia. Mimo medzí vytýčených touto krivkou sa vyskytol pokles napätia, ktorý nastal dňa 16. 01. 2006 vo fáze L1. Takýto pokles môže spôsobiť poruchový stav informačných technológií. V prílohe č. 45 je uvedené vyhodnotenie poklesov a prerušení napätia pomocou histogramu, zobrazujúceho početnosť týchto udalostí pre jednotlivé fázy. Príloha č. 46 ukazuje zhodnotenie početnosti výskytu poklesov napätia v závislosti na dĺžke trvania poklesu a v prílohe č. 47 je uvedený histogram, zobrazujúci početnosť výskytu poklesov napätia v závislosti na hodinovom intervale dňa.

4. MOŽNOSTI POTLAČENIA POKLESOV A PRERUŠENÍ NAPÄTIA V súčasnosti väčšina priemyslových a komerčných spotrebiteľov používa zariadenia, vyžadujúce vyššiu kvalitu dodávanej elektrickej energie. Jedná sa najmä o prevádzky s nepretržitou výrobou, viacstupňovou pásovou výrobou alebo o počítačom riadenú výrobu. Existuje viacero možností ako riešiť problémy spojené s nedostatočnou kvalitou elektrickej energie. Riešenie je možné vykonať na strane dodávateľa alebo odberateľa, závisí to od toho, kto je zodpovedný za poruchy a v akej miere sa prejavujú v kvalite dodávanej elektrickej energie. Ak je za poklesy a prerušenia napätia zodpovedný dodávateľ elektrickej energie, má niekoľko možností riešení. Buď zabezpečí napájanie z dvoch nezávislých zdrojov energie alebo nainštaluje kompenzačné zariadenia na vedenia a riadi tak tok energie v spoločnom napájacom bode viacerých odberateľov. Avšak vo všeobecnosti platí, že je lacnejším a spoľahlivejším riešením, je navrhnúť zariadenie, ktoré je necitlivé na poklesy napätia alebo zariadenie, zamedzujúce nežiaducim vplyvom, než sa snažiť realizovať necitlivým voči poklesom napätia celú technológiu alebo celú distribučnú sústavu [3]. Preto, ak poklesy a prerušenia napätia vznikajú na strane odberateľa, je na ňom, aby si vyriešil problém nedostatočnej kvality napätia na vlastné náklady. Tradičným prístupom k riešeniu problému s poklesmi a prerušeniami napätia je poskytnutie prídavného zariadenia na ochranu záťaže, ako napr. použitie zariadení FACTS. 4.1 Pružné striedavé prenosové systémy (FACTS) Pružné striedavé prenosové systémy (FACTS) patria medzi progresívne technológie v oblasti prenosu elektrickej energie. Jedná sa o zariadenia, ktoré okrem obmedzovania nepriaznivých vplyvov, vylepšujú parametre elektrickej siete, čiže umožňujú okrem rýchleho riadenia napätia, realizovať aj adaptívne riadenie toku výkonu a zlepšovanie stability systému.

Medzi skupinu zariadení označených skratkou FACTS, patria [16]: statické kompenzátory jalového výkonu, určené na kompenzáciu reaktívneho výkonu základnej harmonickej zložky v paralelnom a sériovom zapojení (klasický statický VAR kompenzátor s riadenou tlmivkou, tyristorovo riadený a spínaný sériový kondenzátor), aktívne dynamické kompenzátory, určené na kompenzáciu reaktívneho výkonu základnej harmonickej zložky v paralelnom a sériovom zapojení (statický synchrónny kompenzátor, statický synchrónny sériový kompenzátor), aktívne regulátory napätia a činného aj jalového výkonu (univerzálny regulátor toku výkonu). Prvá a druhá skupina kompenzátorov síce zlepšuje kvalitu dodávanej a odoberanej elektrickej energie, ale nie sú veľmi vhodné na riešenie problému z hľadiska poklesov a prerušení napätia. Na zamedzenie týchto nepriaznivé javov sú vhodnejšie aktívne regulátory. Okrem spomenutých, existujú aj ďalšie skupiny zariadení FACTS, medzi ktoré patrí dynamický stabilizátor napätia, unifikovaný regulátor napätia a zdroje nepretržitého napájania, ktoré podstatne zvyšujú spoľahlivosť a kvalitu dodávanej elektrickej energie [16]. 4.1.1 Statický synchrónny kompenzátor (STATCOM) Statický synchrónny kompenzátor môže pracovať v režimoch [16]: dynamická stabilizácia napätia, väčšie možnosti prenosu výkonu, menšie kolísanie napätia, zlepšenie synchrónnej stability, vyššia dynamická stabilita, lepšie tlmenie sústavy, dynamické vyrovnávane záťaže, zlepšenie kvality dodávanej elektrickej energie, udržanie napätia v stacionárnom stave.

4.1.2 Statický synchrónny sériový kompenzátor (SSSC) Statický synchrónny sériový kompenzátor je pripojený v sérii s prenosovým vedením a v princípe si vymieňa s prenosovou sústavou činný a jalový výkon. Dodávané napätie z SSSC nie je závislé na prúde v sústave a preto potrebuje SSSC pre svoju činnosť nezávislý zdroj energie. Keď je k dispozícii dostatočne veľký zdroj energie, dodávané napätie sa môže meniť v absolútnej hodnote a fáze. SSSC môže plynulo meniť charakter dodávanej energie na induktívny alebo kapacitný. Keďže nie je SSSC závislý na prúde v sústave môže byť efektívne nasadený ako pre nízke, tak aj pre vysoké zaťaženie [11]. 4.1.3 Univerzálny regulátor toku výkonu (UPFC) Univerzálny regulátor toku výkonu môže súčasne regulovať napätie a činný aj jalový výkon. V princípe môže výkonový regulátor UPFC realizovať funkciu vyššie opísaných FACTS zariadení [11]. 4.1.4 Dynamický stabilizátor napätia (DVR) Dynamický stabilizátor napätia je využívaný pre kompenzáciu krátkodobých poklesov a prerušení napájacieho napätia, ale nemôže byť použitý pre korekciu dlhodobých zmien napätia. Keďže hlavnou funkciou DVR je ochrana citlivých záťaží pred zmenami napätia, pochádzajúcimi z napájacej siete, je preto DVR zapojený do série pred záťažou. Zariadenie DVR musí obsahovať okrem hlavných častí a riadiacich systémov aj zásobník energie a nabíjacie zariadenie pre zásobník energie. Zásobník energie počas zmien napätia prostredníctvom transformátora na injektovanie napätia dodáva do sústavy činný výkon. Vzhľadom na požiadavku mimoriadne rýchlej odozvy na poruchu je zásobník energie zostavený najčastejšie buď z jednosmerných veľkokapacitných kondenzátorových batérií, akumulátorových batérií pre veľké zaťaženia alebo supravodivých magnetických systémov na uchovanie energie (SMES). Energia odobratá zo zásobníka DVR závisí okrem zmeny napätia aj na charaktere záťaže [17].

Štandardne DVR koriguje jednofázové poklesy napätia s hĺbkou 50 % a trojfázové poklesy napätia s hĺbkou 38 % s dobou trvania okolo 150 ms. Každá fáza napätia môže byť riadená v amplitúde aj fáze (činný ako aj jalový výkon). Zariadenie DVR je vhodné pre umiestnenie v miestach sústavy s malým skratovým výkonom [11]. 4.1.5 Unifikovaný regulátor napätia (UVC) Pre aplikácie v energetických sústavách s veľkým skratovým výkonom je vhodnejší unifikovaný regulátor napätia (UVC), ktorý injektuje do siete prídavné napätie potrebné na korigovanie poklesov alebo krátkodobých prerušení napätia. Potrebný činný výkon počas poklesu napätia sa odoberá v prípade jednofázového poklesu z fáz nepoškodených poruchou, v prípade trojfázového poklesu sa činný výkon odoberá rovnomerne zo všetkých fáz. Odoberanie výkonu vyvolá zvýšenie prúdu v jednotlivých fázach, čo môže spôsobiť ďalší pokles napätia. V prípade dostatočného skratového výkonu sú tieto poklesy zanedbateľné [11]. 4.1.6 Zdroje nepretržitého napájania (UPS) Pri poklese alebo pri krátkodobom prerušení napätia z primárnej elektrickej siete sú sekundárne zdroje nepretržitého napájania (UPS) schopné automaticky nahradiť dodávku energie na pomerne krátku dobu z vlastných zásob. Do doby vyčerpania alternatívneho zdroja energie (akumulátorová batéria) z UPS môže užívateľ zaistiť ukončenie chodu systému bez rizika poruchy zariadenia a bez závažnej straty údajov. V prípade potreby nepretržitej prevádzky zariadenia je UPS použitý do tej doby, než je naštartovaný náhradný rotačný zdroj (motorgenerátor). Spojenie UPS s motorgenerátorom (diesel-motor spojený s generátorom) vytvára ideálny zálohový napájací systém, ktorý odstraňuje nevýhody obidvoch samostatne pracujúcich zariadení, t. j. relatívne krátku dobu zálohovania UPS a prerušenie napájania pri štarte motorgenerátora. UPS zabezpečí neprerušené napájanie bezprostredne po výpadku elektrickej energie a motorgenerátor, ktorý začne dodávať elektrickú energiu štandardne do 10 15 sekúnd, túto dobu predĺži na niekoľko hodín, podľa objemu palivovej nádrže [18].

Ako je z uvedeného prehľadu vidieť, prenosy elektrickej energie sa budú zrejme v budúcnosti uberať cestou nasadenia progresívnych technológií FACTS, ktoré dokážu v dostatočnej miere riešiť problém poklesov a prerušení napätia. V súčasnosti sa ich masovému nasadeniu bránia hlavne vysoké cenové náklady [11].

ZÁVER Práca má charakter zlepšovacieho návrhu. Jej prínosom je najmä sumár štandardov hodnotiacich poklesy a prerušenia napätia, ktoré majú pomôcť zavádzaniu podobných štandardov i v Slovenskej republike a určenie miery postihnutia odberateľov vplyvom nepredvídateľných porúch. Pred zavedením štandardov je potrebné vykonať reguláciu kvality, ktorá si vyžaduje pravidelné a dlhodobé meranie kvality elektrickej energie a následné štatistické vyhodnotenie nameraných údajov. Úlohou štandardov je ochraňovať odberateľov, prípadne určiť aj ich odškodnenie za predpokladu, že dodávatelia poskytujú elektrickú energiu v nepredpísaných medziach. Ak niektorí odberatelia nie sú spokojní s úrovňami, ktoré zaručujú štandardy, môžu si vo svojich zmluvách o pripojení dohodnúť s dodávateľom iné, lepšie úrovne. Aby bolo možné vykonať odhad miery postihnutia odberateľov vplyvom poklesov je potrebné realizovať teoretickú analýzu šírenia poklesov napätia. Analýza bola založená na údajoch získaných zo simulácie. Simulácia bola vykonaná na časti distribučnej sústavy, pričom sa zistilo, že šírenie poklesov značne závisí od spôsobu zapojenia elektrizačnej sústavy, od spôsobu prevádzkovania danej elektrickej siete, od spôsobu zapojenia vinutí transformátorov a spôsobu ich uzemnenia. Uviedol som spôsob prenosu daných typov poklesov napätia na nižšie napäťové hladiny. Analýza šírenia má pomôcť hlavne dodávateľom elektrickej energie pri navrhovaní patričných opatrení a prostriedkov na zamedzenie poklesov a prerušení napätia.

Zoznam použitej literatúry [1] SZATHMÁRY, P.: Kvalita elektrickej energie, Banská Bystrica, 2003. [2] STN EN 50160 (33 0121): 2002, Napäťové charakteristiky elektrickej energie dodávanej verejnými rozvodnými sústavami. [3] www.lpqi.org [4] SANTARIUS, P., GAVLAS, J., KUŽELA, M.: Kvalita dodávané elektrické energie v sítích nízkeho napětí, Hungarian Cooper Promotion Centre, Budapešť, 2000. [5] www.fei.vsb.cz/wofex/2003/paper/ p2645/elektroenergetika/drapela_jan.pdf [6] homen.vsb.cz/~san50/ceska/ GACR/Poklesy_a_preruseni_napeti1.doc [7] ALTUS, J., NOVÁK, M., OTČENÁŠOVÁ, A., POKORNÝ, M.: Elektromagnetická kompatibilita elektrizačných sústav, Žilina: EDIS, 2004, 328 s., ISBN 80-8070-227-6. [8] COUNCIL OF EUROPEAN ENERGY REGULATORS: Quality of Electricity Supply: Initial Benchmarking on Actual Levels, Standards and Regulatory Strategies, apríl 2001, www.autorita.energia.it/inglese/eng_index_pub.htm [9] COUNCIL OF EUROPEAN ENERGY REGULATORS: Second Benchmarking Report on Quality of Electricity Supply, september 2003, www.autorita.energia.it/inglese/eng_index_pub.htm [10] COUNCIL OF EUROPEAN ENERGY REGULATORS: Third Benchmarking Report on Quality of Electricity Supply, december 2005, www.ceer-eu.org [11] ALTUS, J.: Prenos elektrickej energie, Žilina: EDIS, 2004, 178 s., ISBN 80-8070-343-4. [12] JANÍČEK, F., CHLADNÝ, V., BELÁŇ, A., ELESCHOVÁ, Ž.: Digitálne ochrany v elektrizačnej sústave, STU Bratislava, 2004, 360 s., ISBN 80-227-2135-2.

[13] ROBERT, A., JAEGER, E.: CONGRES INTERNATIONAL DES RESEAUX ELECTRIQUES DE DISTRIBUTION: Round Table on Voltage Dips Indices & Benchmarking, jún 2005, www.cired-s2.org/sessions/2005/documents/proceedings [14] STN IEC 60909 (33 3020): 2000, Výpočet skratových prúdov v trojfázových striedavých sústavách. [15] MASLÍK, R.: Analýza možností zvyšovania spoľahlivosti napájania trakčných napájacích staníc, Žilina: Diplomová práca, KVES EF, 2004. [16] DOBRUCKÝ, B., ALTUS, J., ŠPÁNIK, P.: Synergické pôsobenie výkonovej elektroniky, elektrickej trakcie a elektroenergetiky, Komunikácie/Communications č. 2-3/2001, s. 16 27, Žilina. [17] DOBRUCKÝ, B., POKORNÝ, M., ŠPÁNIK, P., DROZDY, S.: Návrh a riadenie dynamického reštaurátora napätia minimálnym množstvom energie, Brno: VI. konference Energetické rušení v distribučních a průmyslových sítích, ERU, 2004. [18] KRŠTENNÍK, M.: Kvalitatívne parametre elektrickej energie poklesy a prerušenia napätia, Žilina: Diplomová práca, KVES EF, 2004.

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Diplomová práca Prílohová časť

2006 Karol Jacho Zoznam príloh Príloha č. 1 Rozdelenie napäťových úrovní v niektorých krajinách CEER...... 4 Príloha č. 2 Rozdelenie prerušení podľa štruktúry sústavy alebo podľa geografického členenia.................................. 4 Príloha č. 3 Individuálny odberateľský štandard pre predbežné upozornenie na vopred dohodnuté prerušenia....................... 5 Príloha č. 4 Individuálny odberateľský štandard pre počet a dĺžku trvania vopred dohodnutých prerušení.......................... 7 Príloha č. 5 Individuálny odberateľský štandard pre počet dlhodobých nepredvídaných prerušení......................... 8 Príloha č. 6 Individuálny odberateľský štandard pre počet krátkodobých nepredvídaných prerušení......................... 9 Príloha č. 7 Individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaných prerušení.................................10 Príloha č. 8 Individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaného prerušenia................................ 11 Príloha č. 9 Doplňujúce informácie pre individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaného prerušenia vo Veľkej Británii......... 13 Príloha č. 10 Individuálny štandard pre počet a dĺžku trvania nepredvídaných prerušení v prenosových sústavách................... 14 Príloha č. 11 Zlepšujúci štandard pre skrátenie dĺžky trvania nepredvídaných prerušení................................. 14 Príloha č. 12 Individuálny odberateľský štandard týkajúci sa poklesov napätia... 14 Príloha č. 13 Schéma simulačného modelu...................... 15 Príloha č. 14 Namerané hodnoty napätia počas jednofázového skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázou A a zemou..................... 16 Príloha č. 15 Fázorové diagramy napätia počas jednofázového skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázou A a zemou................. 17

Príloha č. 16 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A a B....................... 18 Príloha č. 17 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A a B....................... 19 Príloha č. 18 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového zemného skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B a zemou........... 20 Príloha č. 19 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového zemného skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B a zemou........... 21 Príloha č. 20 Namerané hodnoty napätia počas trojfázového (zemného) skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B, C a zemou......... 22 Príloha č. 21 Fázorové diagramy napätia počas trojfázového (zemného) skratu na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B, C a zemou......... 23 Príloha č. 22 Namerané hodnoty napätia počas jednofázového zemného spojenia na 22 kv vedení č. 278 medzi fázou A a zemou.............. 24 Príloha č. 23 Fázorové diagramy napätia počas jednofázového zemného spojenia na 22 kv vedení č. 278 medzi fázou A a zemou.............. 25 Príloha č. 24 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového skratu na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A a B........................ 26 Príloha č. 25 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového skratu na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A a B........................ 27 Príloha č. 26 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového zemného skratu na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B a zemou............ 28 Príloha č. 27 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového zemného skratu na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B a zemou............ 29 Príloha č. 28 Namerané hodnoty napätia počas trojfázového (zemného) skratu na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B, C a zemou............ 30 Príloha č. 29 Fázorové diagramy napätia počas trojfázového (zemného) skratu na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B, C a zemou.......... 31 Príloha č. 30 Namerané hodnoty napätia počas jednofázového skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázou A a zemou............... 32 Príloha č. 31 Fázorové diagramy napätia počas jednofázového skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázou A a zemou............... 33

Príloha č. 32 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A a B................. 34 Príloha č. 33 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A a B................. 35 Príloha č. 34 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového zemného skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B a zemou...... 36 Príloha č. 35 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového zemného skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B a zemou...... 37 Príloha č. 36 Namerané hodnoty napätia počas trojfázového (zemného) skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B, C a zemou.... 38 Príloha č. 37 Fázorové diagramy napätia počas trojfázového (zemného) skratu na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B, C a zemou.... 39 Príloha č. 38 Namerané hodnoty poklesov napätia.................. 40 Príloha č. 39 Namerané hodnoty krátkodobých prerušení napätia........... 40 Príloha č. 40 Namerané hodnoty dlhodobých prerušení napätia............ 40 Príloha č. 41 Priebeh poklesu napätia vo fáze L2 z 24.1.2006 o 12:37:46,059950.. 41 Príloha č. 42 Priebeh krátkodobého prerušenia napätia z 19.1.2006 o 10:37:28... 41 Príloha č. 43 Štatistické vyhodnotenie nameraných údajov pomocou tabuľky DISDIP.................................. 42 Príloha č. 44 Štatistické vyhodnotenie nameraných údajov pomocou krivky ANSI.. 42 Príloha č. 45 Štatistické vyhodnotenie početnosti poklesov a prerušení napätia pomocou histogramu........................... 43 Príloha č. 46 Štatistické vyhodnotenie dĺžky trvania poklesov napätia pomocou histogramu................................ 43 Príloha č. 47 Štatistické vyhodnotenie početnosti poklesov napätia počas dňa pomocou histogramu................................ 43

Príloha č. 1 Rozdelenie napäťových úrovní v niektorých krajinách CEER Napäťová úroveň Krajina low voltage (LV) medium voltage (MV) high voltage (HV) 45 kv, 66 kv, Nórsko < 1kV 11 kv a 22 kv 132 kv, 220 kv, 300 kv a 420 kv Portugalsko < 1kV 1-45 kv 45-110 kv > 110 kv Španielsko < 1kV 1-36 kv > 36 kv Taliansko < 1kV 1-35 kv 35-150 kv Veľká Británia < 1kV 1-22 kv > 22 kv extra high voltage (EHV) Príloha č. 2 Rozdelenie prerušení podľa štruktúry sústavy alebo podľa geografického členenia Krajina Portugalsko Španielsko Taliansko Spôsob rozdelenia zóna A: 25 000 < odberateľov zóna B: 5 000 < počet odberateľov < 25 000 zóna C: počet odberateľov < 5 000 mestská zóna: 20 000 < počet odberateľov malomestská zóna: 2 000 < počet odberateľov < 20 000 vidiecka husto obývaná zóna: 200 < počet odberateľov < 2 000 vidiecka málo obývaná zóna: počet odberateľov < 200 a rozptýlení odberatelia mesto: 50 000 < počet obyvateľov malomesto: 5 000 < počet obyvateľov < 50 000 vidiek: počet obyvateľov < 5 000

Príloha č. 3 Individuálny odberateľský štandard pre predbežné upozornenie na vopred dohodnuté prerušenia Krajina (región) Napäťová úroveň alebo druh odberateľa Počet dní pred vykonaním vopred dohodnutého prerušenia Výška kompenzačnej platby Belgicko HV 5 (Flámsko) LV 2 Belgicko HV 10 (Valón) LV 2 Česká HV 15 300 republika LV 15 150 Estónsko 2 Francúzsko MV LV(> 36 kv) 10 nie je k dispozícii nie je k dispozícii nie je k dispozícii nie je k dispozícii MV 2 130 Írsko LV 2 35 nie je Litva 10 k dispozícii Lotyšsko 5 nie je k dispozícii MV 8 120 LV 8 40 Ak bude prerušenie trvať: Maďarsko - kratšie ako 4 hodiny - domácnosti 20 oznámenie do 4 dní, - dlhšie ako 4 hodiny - oznámenie do Spôsob oznámenia neurčený neurčený neurčený Návrh: informovanie na internetových stránkach veľkých spoločností. Informovanie podľa zmluvných pravidiel (najčastejšie listom) s dátumom, časom a trvaním prerušenia. e-mail Určené Ministerstvom hospodárstva. neurčený Regulátor musí súhlasiť s postupom distribučnej spoločnosti.

8 dní. Príloha č. 3 Pokračovanie Krajina (región) Nórsko Poľsko Portugalsko Napäťová úroveň alebo druh odberateľa Počet dní pred vykonaním vopred dohodnutého prerušenia presne neurčené Výška kompenzačnej platby Spôsob oznámenia nie je Návrh: noviny, k dispozícii periodiká, mail, list. MV 5 38 Písomne alebo telefonicky LV 5 3,80 (s dátumom, časom a trvaním prerušenia). Počet dní pred vykonaním vopred dohodnutého prerušenia je stanovený podľa dôvodu prerušenia: - prerušenia z dôvodu verejného záujmu alebo zo služobných dôvodov: do 36 hodín, - prerušenia spôsobené odberateľovými činmi: ak odberateľova inštalácia vyžaruje rušenie do sústavy, dodávateľ stanoví, po dohode s odberateľom, čas riešenia problému. Rakúsko 2 Slovinsko 2 nie je k dispozícii nie je k dispozícii Španielsko 1 30 neurčený neurčený a, individuálne oznámenia pre MV a HV odberateľov b, ostatný odberatelia sú informovaný reklamnými plagátmi umiestnenými na viditeľných miestach a najznámejšími periodikami v regióne

Taliansko 1 nie je k dispozícii Použitím primeraných komunikačných prostriedkov; individuálne oznámenie pre MV odberateľov a reklamné plagáty umiestnené na viditeľných miestach pre LV odberateľov. Veľká priemysel 2 60 neurčený Británia domácnosti 2 30 Príloha č. 4 Individuálny odberateľský štandard pre počet a dĺžku trvania vopred dohodnutých prerušení Krajina (región) Belgicko (Valón) Francúzsko Portugalsko Podmienky Ak prerušenie trvá dlhšie ako 4 hodiny, dodávateľ musí zabezpečiť náhradnú dodávku elektrickej energie. MV: max. počet prerušení za rok: 2 max. dĺžka trvania prerušenia: 4 hodiny LV: max. dĺžka trvania prerušenia: 10 hodín Dodávateľ môže uzavrieť zmluvu s odberateľom, ktorý bude súhlasiť s prerušením za podmienok: prerušenia sa musia vyskytovať v nedeľu medzi 5:00 a 15:00 hodinou s maximálnym trvaním 8 hodín, maximálne 5 nedieľ za rok.

Príloha č. 5 Individuálny odberateľský štandard pre počet dlhodobých nepredvídaných prerušení Krajina Francúzsko Portugalsko Španielsko Taliansko Max. počet prerušení za rok MV: mesto: 2, malomesto: 3, vidiecka husto obývaná oblasť: 3, vidiecka málo obývaná oblasť: 6 HV: 8, MV: zóna A: 8, zóna B: 18, zóna C: 30, LV: zóna A: 12, zóna B: 23, zóna C: 36 HV (> 36 kv): 8, MV: mestská zóna: 8, malomestská zóna: 12, vidiecka husto obývaná zóna: 15, vidiecka málo obývaná zóna: 20, LV: mestská zóna: 12, malomestská zóna: 15, vidiecka husto obývaná zóna: 18, vidiecka málo obývaná zóna: 24 HV: 1, MV: mesto: 3, malomesto: 4, vidiek: 5 Forma odškodnenia Na požiadanie a len ak nastanú škody. Automaticky. Podmienky, spôsob a výška odškodnenia Podľa vymáhaných škôd. Odškodnenie závisí od počtu prerušení nad rámec štandardu a zmluvného výkonu. Automaticky. D = PW H P DN / 8 Automaticky, vzhľadom na podmienky (technické požiadavky pre selektivitu odberateľovej ochrany). Okrem prerušení v prenosovej sústave a okrem opätovných prerušení počas 1 hodiny. C = 0,7 PW DN Vp, Vp = 2,5 /kw pre MV do 500 kw, 2 /kw nad 500 kw

Veľká Británia Pre prerušenia dlhšie ako 3 hodiny je max. počet prerušení pre všetkých odberateľov 3. Na požiadanie. 50, okrem prerušení v prenosovej sústave a prerušení, ktoré postihnú menej ako pol milióna odberateľov. Poznámky: D - znížená cena elektrickej energie, C - výška kompenzačnej platby; PW - zmluvný výkon; DN - rozdiel medzi skutočným počtom prerušení a štandardom; H - trvanie prerušení v hodinách; P - cena pre neoprávneného odberateľa alebo množstvo energie v kwh priemernej hodinovej ceny pre oprávneného odberateľa Príloha č. 6 Individuálny odberateľský štandard pre počet krátkodobých nepredvídaných prerušení Krajina Francúzsko Max. počet prerušení za rok MV: mesto: 2, malomesto: 3, vidiecka husto obývaná oblasť: 10, vidiecka málo obývaná oblasť: 30 Forma odškodnenia Na požiadanie a len ak nastanú škody. Podmienky a spôsob odškodnenia Podľa vymáhaných škôd.

Príloha č. 7 Individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaných prerušení Krajina Poľsko Portugalsko Dĺžka trvania prerušení za rok LV: 60 hod. MV: zóna A: 4 hod., zóna B: 8 hod., zóna C: 16 hod., LV: zóna A: 6 hod., zóna B: 10 hod., zóna C: 20 hod., HV (> 36 kv): 4 hod. Forma odškodnenia Na požiadanie. Automaticky. Podmienky, spôsob a výška odškodnenia Za každú nedodanú elektrickú energiu, odberateľ bude mať nárok na zľavu rovnajúcu sa päťnásobku ceny elektrickej energie za dobu prerušenia. Odškodnenie závisí dĺžky trvania prerušení nad rámec štandardu, od napäťová úroveň a množstva nedodanej energie. Španielsko MV: mestská zóna: 4 hod., malomestská zóna: 8 hod., vidiecka husto obývaná zóna: 12 hod., vidiecka málo obývaná zóna: 16 hod., LV: mestská zóna: 6 hod., malomestská zóna: 10 hod., vidiecka husto obývaná zóna: 15 hod., vidiecka málo obývaná zóna: 20 hod., HV (> 36 kv): 6 hod. Automaticky. D = PW DH 5 P

Taliansko LV, MV: mesto: 30 minút, malomesto: 45 minút, vidiek: 60 minút Všeobecný štandard. Poznámky: D - znížená cena elektrickej energie; PW - zmluvný výkon; DN - rozdiel medzi skutočnou dĺžkou trvania prerušení a štandardom; P - cena pre neoprávneného odberateľa alebo množstvo energie v kwh ročnej priemernej hodinovej ceny pre oprávneného odberateľa Príloha č. 8 Individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaného prerušenia Krajina (región) Belgicko (Valón) Česká republika Estónsko Fínsko Dĺžka trvania jednotlivého prerušenia 4 hodiny LV: 18 hodín HV: 12 hodín 20 hodín (v letnom období) 24 hodín (v zimnom období) 12 hodín Forma odškodnenia Ekonomické odškodnenie na požiadanie. Odberateľ musí požiadať o odškodnenie do 5 pracovných týždňov. Automaticky 3 najväčšie distribučné spoločnosti, na požiadanie ostatné spoločnosti. Nie každý dodávateľ vypláca kompenzačné platby automaticky. Podmienky, spôsob a výška odškodnenia Odškodnenie je poskytnuté len v prípade nesprávneho konania dodávateľa. 10 % z ročnej platby distribučnej spoločnosti, max. 150 pre LV a 300 pre HV. LV < 63 A: od 8 (pre dlhšie ako 48 hodín) do 24 (pre dlhšie ako 96 hodín), MV: podľa dĺžky trvania nad rámec štandardu od 0,77 /kw do 2,3 /kw. Prerušenie 12-24 hodín: odškodnenie je 10 % odberateľových ročných nákladov, prerušenie 24-72 hodín: odškodnenie je 25 %, prerušenie 72-120 hodín: odškodnenie je 50 %, prerušenie nad 120 hodín: odškodnenie je 100 %, ale max. 350 za prerušenie.

Francúzsko 6 hodín Automaticky. Pre každé prerušenie trvajúce dlhšie ako 6 hodín, 2 % pevnej tarify závislej na predpísanom výkone (4 % po 12 hodinách). Litva 24 hodín (niektorých odberatelia môžu mať v zmluvách prísnejšie podmienky) Na požiadanie. Nie sú definované. Príloha č. 8 Pokračovanie Krajina (región) Dĺžka trvania jednotlivého prerušenia Forma odškodnenia Podmienky, spôsob a výška odškodnenia Maďarsko 12 hodín (v prípade jednej poruchy) 18 hodín (v prípade viacerých porúch) Domácnosti: automatické platby 8, na požiadanie 20. Priemysel: od 12 (LV, automaticky), do 120 (MV, na požiadanie). Veľká Británia 18 hodín (bežné poveternostné podmienky) 24 až 141 hodín (mimoriadne okolnosti, podrobnejšie údaje v prílohe tab. 2.7.1) Na požiadanie. 50 domácnosti, 100 priemysel, navyše 25 za každých ďalších 12 hodín. 25 a navyše 25 za každých ďalších 12 hodín, max. 200 (pre každý typ odberateľa).

Príloha č. 9 Doplňujúce informácie pre individuálny odberateľský štandard pre dĺžku trvania nepredvídaného prerušenia vo Veľkej Británii Kategória počasia Definícia Štandard bežné počasie kategória 1 (lokálne udalosti) kategória 2 (rozsiahle udalosti) kategória 3 (celoplošné udalosti) Poruchy na úrovni HV sa vyskytnú menej ako 8 krát denne. Blýskanie (poruchy na úrovni HV sa vyskytujú 8 a viac krát denne, alebo je menej ako 35 % ovplyvnených odberateľov zo všetkých, ktorí sú vystavení lokálnym udalostiam). Bez blýskania (poruchy na úrovni HV sa vyskytujú 8 a viac, alebo menej ako 13 krát denne, alebo je menej ako 35 % ovplyvnených odberateľov zo všetkých, ktorí sú vystavení lokálnym udalostiam). Bez blýskania (poruchy na úrovni HV sa vyskytujú 13 a viac krát denne, alebo je menej ako 35 % ovplyvnených odberateľov zo všetkých, ktorí sú vystavení rozsiahlym udalostiam). Nepriaznivé poveternostné podmienky, ak je 35 % a viac ovplyvnených odberateľov zo všetkých, ktorí sú vystavení celoplošným udalostiam. Dodávka musí byť obnovená do 18 hodín, inak musia byť poskytnuté kompenzačné platby pre odberateľov. Dodávka musí byť obnovená do 24 hodín, inak musia byť poskytnuté kompenzačné platby pre odberateľov. Dodávka musí byť obnovená do 48 hodín, inak musia byť poskytnuté kompenzačné platby pre odberateľov. Dodávka musí byť obnovená do doby vypočítanej pomocou nasledujúceho vzorca:

počet prerušených odberateľov 48 počet odberateľov podľa kategórie 3 2 Príloha č. 10 Individuálny štandard pre počet a dĺžku trvania nepredvídaných prerušení v prenosových sústavách Krajina Estónsko Portugalsko Štandard max. dĺžka trvania prerušení za rok: 240 hodín max. dĺžka trvania prerušenia: 12 hodín Pre odberateľov pripojených na EHV ( 230 kv): max. počet prerušení za rok: 3, max. dĺžka trvania prerušení za rok: 45 minút. Výška odškodnenia 2,5 /kwh nie je k dispozícii Príloha č. 11 Zlepšujúci štandard pre skrátenie dĺžky trvania nepredvídaných prerušení Krajina Taliansko Počiatočná úroveň pre dĺžku trvania prerušení na odberateľa LV a MV za rok mesto malomesto vidiek Ročná hodnota pre požadované zlepšenie < 30 minút < 45 minút < 60 minút 0% 31-60 minút 46-90 minút 61-120 minút 5% 61-90 minút 91-135 minút 121-180 minút 8% 91-120 minút 136-180 minút 181-240 minút 10% 121-150 minút 181-270 minút 241-360 minút 13% > 151 minút > 271 minút > 361 minút 16% Príloha č. 12 Individuálny odberateľský štandard týkajúci sa poklesov napätia

Krajina Francúzsko Spôsob hodnotenia - používaný štandard Vykazujú sa len poklesy napätia hlbšie ako 30 % a dlhšie ako 600 ms. HV: úrovne sú zmluvne upravené (max. 5 poklesov za rok), MV: úrovne sú zmluvne upravené a závisia od lokálnych podmienok miesta pripojenia (min. 5 poklesov za rok). Maďarsko EN 50160 Nórsko Nórske vodné zdroje a energetické riaditeľstvo môžu nariadiť obmedzenie napäťových poklesov. Portugalsko Meranie povinné pre všetky napäťové úrovne. Španielsko EN 50160 Veľká Británia EN 50160 Príloha č. 13 Schéma simulačného modelu

Príloha č. 14 Namerané hodnoty napätia počas jednofázového skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázou A a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 10 950-8,6 16,0 84,0 Sučany 68 387-120,7 71 933-124,7 105,2-5,2 110 kv 68 385 119,3 71 228 123,7 104,2-4,2 68 323-0,8 3 825-9,0 5,6 94,4 Košúty 68 326-120,8 73 898-127,3 108,2-8,2 110 kv 68 332 119,2 73 431 125,8 107,5-7,5 Košúty 24 544 28,0 15 718 48,9 64,0 36,0 22 kv 24 546-92,0 24 541-92,1 100,0 0,0 T101 24 543 148,0 15 798 126,7 64,4 35,6 Košúty 24 632 28,5 15 774 49,4 64,0 36,0 22 kv 24 633-91,6 24 628-91,7 100,0 0,0 T102 24 630 148,4 15 855 127,1 64,4 35,6 24 598 28,4 15 752 49,3 64,0 36,0 VW Martin 24 600-91,6 24 595-91,7 100,0 0,0 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 15 833 127,0 64,4 35,6 24 181 27,6 15 485 48,5 64,0 36,0 24 182-92,4 24 178-92,5 100,0 0,0 24 180 147,6 15 565 126,2 64,4 35,6 242 23,3 155 44,2 64,0 36,0 242-96,7 242-96,8 100,0 0,0 242 143,3 156 121,9 64,4 35,6 Príloha č. 15 Fázorové diagramy napätia počas jednofázového skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázou A a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 16 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A a B Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 35 808-52,1 52,4 47,6 Sučany 68 387-120,7 33 404-69,9 48,8 51,2 110 kv 68 385 119,3 68 384 119,3 100,0 0,0 68 323-0,8 34 683-57,5 50,8 49,2 Košúty 68 326-120,8 33 815-63,8 49,5 50,5 110 kv 68 332 119,2 68 308 119,0 100,0 0,0 Košúty 24 544 28,0 797 15,1 3,2 96,8 22 kv 24 546-92,0 21 174-63,1 86,3 13,7 T101 24 543 148,0 21 351 119,0 87,0 13,0 Košúty 24 632 28,5 800 15,5 3,2 96,8 22 kv 24 633-91,6 21 250-62,7 86,3 13,7 T102 24 630 148,4 21 427 119,4 87,0 13,0 24 598 28,4 799 15,4 3,2 96,8 VW Martin 24 600-91,6 21 221-62,8 86,3 13,7 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 21 398 119,3 87,0 13,0 24 181 27,6 785 14,7 3,2 96,8 24 182-92,4 20 861-63,6 86,3 13,7 24 180 147,6 21 035 118,5 87,0 13,0 242 23,3 8 10,4 3,2 96,8 242-96,7 209-67,9 86,3 13,7 242 143,3 211 114,2 87,0 13,0 Príloha č. 17 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A a B 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 18 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového zemného skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 9 398-32,6 13,7 86,3 Sučany 68 387-120,7 8 677-107,3 12,7 87,3 110 kv 68 385 119,3 73 505 119,6 107,5-7,5 68 323-0,8 3 275-32,9 4,8 95,2 Košúty 68 326-120,8 3 046-107,9 4,5 95,5 110 kv 68 332 119,2 76 590 119,2 112,1-12,1 Košúty 24 544 28,0 798 15,7 3,3 96,7 22 kv 24 546-92,0 16 321-63,6 66,5 33,5 T101 24 543 148,0 16 488 119,1 67,2 32,8 Košúty 24 632 28,5 802 16,1 3,3 96,7 22 kv 24 633-91,6 16 379-63,2 66,5 33,5 T102 24 630 148,4 16 546 119,5 67,2 32,8 24 598 28,4 800 16,1 3,3 96,7 VW Martin 24 600-91,6 16 357-63,3 66,5 33,5 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 16 524 119,5 67,2 32,8 24 181 27,6 787 15,3 3,3 96,7 24 182-92,4 16 080-64,1 66,5 33,5 24 180 147,6 16 244 118,7 67,2 32,8 242 23,3 8 11,0 3,3 96,7 242-96,7 161-68,4 66,5 33,5 242 143,3 163 114,4 67,2 32,8 Príloha č. 19 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového zemného skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 20 Namerané hodnoty napätia počas trojfázového (zemného) skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B, C a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 6 429-15,7 9,4 90,6 Sučany 68 387-120,7 6 452-133,7 9,4 90,6 110 kv 68 385 119,3 6 324 109,6 9,2 90,8 68 323-0,8 2 256-15,8 3,3 96,7 Košúty 68 326-120,8 2 264-133,9 3,3 96,7 110 kv 68 332 119,2 2 219 109,4 3,2 96,8 Košúty 24 544 28,0 804 14,0 3,3 96,7 22 kv 24 546-92,0 791-103,8 3,2 96,8 T101 24 543 148,0 824 135,8 3,4 96,6 Košúty 24 632 28,5 806 14,4 3,3 96,7 22 kv 24 633-91,6 794-103,4 3,2 96,8 T102 24 630 148,4 827 136,3 3,4 96,6 24 598 28,4 806 14,3 3,3 96,7 VW Martin 24 600-91,6 793-103,4 3,2 96,8 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 826 136,2 3,4 96,6 24 181 27,6 792 13,6 3,3 96,7 24 182-92,4 780-104,2 3,2 96,8 24 180 147,6 812 135,4 3,4 96,6 242 23,3 8 9,3 3,3 96,7 242-96,7 8-108,5 3,2 96,8 242 143,3 8 131,1 3,3 96,7 Príloha č. 21 Fázorové diagramy napätia počas trojfázového (zemného) skratu

na 110 kv vedení č. 7715 medzi fázami A, B, C a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 22 Namerané hodnoty napätia počas jednofázového zemného spojenia

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázou A a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 68 226-1,3 99,8 0,2 Sučany 68 387-120,7 68 455-120,7 100,1-0,1 110 kv 68 385 119,3 68 326 119,3 99,9 0,1 68 323-0,8 68 101-1,5 99,7 0,3 Košúty 68 326-120,8 68 482-120,8 100,2-0,2 110 kv 68 332 119,2 68 216 119,3 99,8 0,2 Košúty 24 544 28,0 24 160 27,0 98,4 1,6 22 kv 24 546-92,0 24 547-92,0 100,0 0,0 T101 24 543 148,0 24 747 146,7 100,8-0,8 Košúty 24 632 28,5 24 532 28,2 99,6 0,4 22 kv 24 633-91,6 24 634-91,6 100,0 0,0 T102 24 630 148,4 24 663 148,1 100,1-0,1 24 598 28,4 24 498 28,2 99,6 0,4 VW Martin 24 600-91,6 24 600-91,6 100,0 0,0 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 629 148,1 100,1-0,1 24 181 27,6 23 317 26,2 96,4 3,6 24 182-92,4 24 183-92,4 100,0 0,0 24 180 147,6 24 243 145,1 100,3-0,3 242 23,3 234 21,9 96,4 3,6 242-96,7 242-96,7 100,0 0,0 242 143,3 243 140,8 100,3-0,3 Príloha č. 23 Fázorové diagramy napätia počas jednofázového zemného spojenia

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázou A a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 24 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového skratu

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A a B Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 63 479-4,9 92,8 7,2 Sučany 68 387-120,7 61 828-118,8 90,4 9,6 110 kv 68 385 119,3 68 385 119,3 100,0 0,0 68 323-0,8 62 681-5,5 91,7 8,3 Košúty 68 326-120,8 60 994-118,4 89,3 10,7 110 kv 68 332 119,2 68 338 119,2 100,0 0,0 Košúty 24 544 28,0 11 888 7,9 48,4 51,6 22 kv 24 546-92,0 20 006-78,2 81,5 18,5 T101 24 543 148,0 23 964 131,5 97,6 2,4 Košúty 24 632 28,5 21 459 26,8 87,1 12,9 22 kv 24 633-91,6 23 606-88,6 95,8 4,2 T102 24 630 148,4 24 151 144,8 98,1 1,9 24 598 28,4 21 430 26,7 87,1 12,9 VW Martin 24 600-91,6 23 574-88,7 95,8 4,2 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 119 144,7 98,1 1,9 24 181 27,6 8 10,2 0,0 100,0 24 182-92,4 20 940-62,5 86,6 13,4 24 180 147,6 20 947 117,6 86,6 13,4 242 23,3 0 0,0 0,0 100,0 242-96,7 210-66,8 86,6 13,4 242 143,3 210 113,3 86,6 13,4 Príloha č. 25 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového skratu

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A a B 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 26 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového zemného skratu

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 63 306-5,0 92,6 7,4 Sučany 68 387-120,7 61 964-118,9 90,6 9,4 110 kv 68 385 119,3 68 388 119,3 100,0 0,0 68 323-0,8 62 446-5,5 91,4 8,6 Košúty 68 326-120,8 61 169-118,6 89,5 10,5 110 kv 68 332 119,2 68 353 119,2 100,0 0,0 Košúty 24 544 28,0 11 888 7,9 48,4 51,6 22 kv 24 546-92,0 20 027-78,6 81,6 18,4 T101 24 543 148,0 23 906 131,1 97,4 2,6 Košúty 24 632 28,5 21 459 26,8 87,1 12,9 22 kv 24 633-91,6 23 613-88,7 95,9 4,1 T102 24 630 148,4 24 128 144,7 98,0 2,0 24 598 28,4 21 430 26,7 87,1 12,9 VW Martin 24 600-91,6 23 581-88,8 95,9 4,1 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 095 144,7 98,0 2,0 24 181 27,6 8 10,2 0,0 100,0 24 182-92,4 20 828-63,1 86,1 13,9 24 180 147,6 20 835 116,9 86,2 13,8 242 23,3 0 0,0 0,0 100,0 242-96,7 209-67,4 86,1 13,9 242 143,3 209 112,6 86,2 13,8 Príloha č. 27 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového zemného skratu

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 28 Namerané hodnoty napätia počas trojfázového (zemného) skratu

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B, C a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 60 634-2,4 88,7 11,3 Sučany 68 387-120,7 60 628-122,4 88,7 11,3 110 kv 68 385 119,3 60 629 117,6 88,7 11,3 68 323-0,8 59 515-2,4 87,1 12,9 Košúty 68 326-120,8 59 493-122,4 87,1 12,9 110 kv 68 332 119,2 59 535 117,5 87,1 12,9 Košúty 24 544 28,0 11 887 7,9 48,4 51,6 22 kv 24 546-92,0 11 890-112,2 48,4 51,6 T101 24 543 148,0 11 881 127,9 48,4 51,6 Košúty 24 632 28,5 21 456 26,8 87,1 12,9 22 kv 24 633-91,6 21 462-93,2 87,1 12,9 T102 24 630 148,4 21 446 146,8 87,1 12,9 24 598 28,4 21 427 26,7 87,1 12,9 VW Martin 24 600-91,6 21 433-93,3 87,1 12,9 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 21 417 146,7 87,1 12,9 24 181 27,6 8 10,2 0,0 100,0 24 182-92,4 8-109,2 0,0 100,0 24 180 147,6 8 130,8 0,0 100,0 242 23,3 0 0,0 0,0 100,0 242-96,7 0 0,0 0,0 100,0 242 143,3 0 0,0 0,0 100,0 Príloha č. 29 Fázorové diagramy napätia počas trojfázového (zemného) skratu

na 22 kv vedení č. 278 medzi fázami A, B, C a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 30 Namerané hodnoty napätia počas jednofázového skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázou A a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 68 306-0,8 99,9 0,1 Sučany 68 387-120,7 68 306-120,7 99,9 0,1 110 kv 68 385 119,3 68 385 119,3 100,0 0,0 68 323-0,8 68 232-0,8 99,9 0,1 Košúty 68 326-120,8 68 236-120,7 99,9 0,1 110 kv 68 332 119,2 68 331 119,2 100,0 0,0 Košúty 24 544 28,0 24 357 28,0 99,2 0,8 22 kv 24 546-92,0 24 492-91,8 99,8 0,2 T101 24 543 148,0 24 503 147,8 99,8 0,2 Košúty 24 632 28,5 24 588 28,5 99,8 0,2 22 kv 24 633-91,6 24 623-91,5 100,0 0,0 T102 24 630 148,4 24 619 148,4 100,0 0,0 24 598 28,4 24 555 28,4 99,8 0,2 VW Martin 24 600-91,6 24 589-91,6 100,0 0,0 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 586 148,3 100,0 0,0 24 181 27,6 23 497 28,3 97,2 2,8 24 182-92,4 24 144-91,6 99,8 0,2 24 180 147,6 23 879 147,0 98,8 1,2 242 23,3 10 13,2 4,2 95,8 242-96,7 242-97,8 99,8 0,2 242 143,3 239 144,7 98,7 1,3 Príloha č. 31 Fázorové diagramy napätia počas jednofázového skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázou A a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 32 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A a B Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 68 346-0,8 99,9 0,1 Sučany 68 387-120,7 68 227-120,7 99,8 0,2 110 kv 68 385 119,3 68 346 119,3 99,9 0,1 68 323-0,8 68 276-0,8 99,9 0,1 Košúty 68 326-120,8 68 146-120,8 99,7 0,3 110 kv 68 332 119,2 68 290 119,3 99,9 0,1 Košúty 24 544 28,0 24 344 27,7 99,2 0,8 22 kv 24 546-92,0 24 329-91,7 99,1 0,9 T101 24 543 148,0 24 543 148,0 100,0 0,0 Košúty 24 632 28,5 24 582 28,4 99,8 0,2 22 kv 24 633-91,6 24 586-91,5 99,8 0,2 T102 24 630 148,4 24 631 148,4 100,0 0,0 24 598 28,4 24 549 28,3 99,8 0,2 VW Martin 24 600-91,6 24 552-91,6 99,8 0,2 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 597 148,4 100,0 0,0 24 181 27,6 23 220 27,3 96,0 4,0 24 182-92,4 23 634-90,5 97,7 2,3 24 180 147,6 24 180 147,6 100,0 0,0 242 23,3 125-36,1 51,7 48,3 242-96,7 117-37,4 48,3 51,7 242 143,3 242 143,3 100,0 0,0 Príloha č. 33 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A a B 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 34 Namerané hodnoty napätia počas dvojfázového zemného skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 68 305-0,8 99,9 0,1 Sučany 68 387-120,7 68 227-120,7 99,8 0,2 110 kv 68 385 119,3 68 306 119,3 99,9 0,1 68 323-0,8 68 230-0,8 99,9 0,1 Košúty 68 326-120,8 68 146-120,8 99,7 0,3 110 kv 68 332 119,2 68 244 119,3 99,9 0,1 Košúty 24 544 28,0 24 316 27,8 99,1 0,9 22 kv 24 546-92,0 24 309-91,8 99,0 1,0 T101 24 543 148,0 24 449 148,0 99,6 0,4 Košúty 24 632 28,5 24 577 28,4 99,8 0,2 22 kv 24 633-91,6 24 580-91,5 99,8 0,2 T102 24 630 148,4 24 609 148,4 99,9 0,1 24 598 28,4 24 543 28,3 99,8 0,2 VW Martin 24 600-91,6 24 547-91,6 99,8 0,2 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 575 148,4 99,9 0,1 24 181 27,6 23 197 27,8 95,9 4,1 24 182-92,4 23 480-90,8 97,1 2,9 24 180 147,6 23 833 147,9 98,6 1,4 242 23,3 9 13,3 3,7 96,3 242-96,7 9-87,2 3,6 96,4 242 143,3 239 143,6 98,6 1,4 Príloha č. 35 Fázorové diagramy napätia počas dvojfázového zemného skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 36 Namerané hodnoty napätia počas trojfázového (zemného) skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B, C a zemou Merací bod Pred poruchou U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) U A / U B / U C, resp. U AB / U BC / U CA (V) Počas poruchy veľkosť napätia u (%) hĺbka poklesu napätia ΔU (%) 68 386-0,7 68 227-0,7 99,8 0,2 Sučany 68 387-120,7 68 227-120,7 99,8 0,2 110 kv 68 385 119,3 68 226 119,3 99,8 0,2 68 323-0,8 68 144-0,8 99,7 0,3 Košúty 68 326-120,8 68 146-120,8 99,7 0,3 110 kv 68 332 119,2 68 152 119,2 99,7 0,3 Košúty 24 544 28,0 24 266 28,0 98,9 1,1 22 kv 24 546-92,0 24 267-92,0 98,9 1,1 T101 24 543 148,0 24 264 148,0 98,9 1,1 Košúty 24 632 28,5 24 567 28,5 99,7 0,3 22 kv 24 633-91,6 24 568-91,6 99,7 0,3 T102 24 630 148,4 24 566 148,4 99,7 0,3 24 598 28,4 24 534 28,4 99,7 0,3 VW Martin 24 600-91,6 24 535-91,6 99,7 0,3 22 kv Turč. Štiav. 22 kv Turč. Štiav. 0,4 kv 24 597 148,4 24 532 148,4 99,7 0,3 24 181 27,6 23 171 28,7 95,8 4,2 24 182-92,4 23 171-91,3 95,8 4,2 24 180 147,6 23 169 148,7 95,8 4,2 242 23,3 5 8,8 2,1 97,9 242-96,7 5-109,7 2,1 97,9 242 143,3 5 133,3 2,1 97,9 Príloha č. 37 Fázorové diagramy napätia počas trojfázového (zemného) skratu

na 0,4 kv strane transformátora T2 medzi fázami A, B, C a zemou 110 kv Sučany Košúty T101 T102 22 kv Turč. Štiav. Košúty Košúty T2 0,4 kv Turč. Štiav. VW Martin Príloha č. 38 Namerané hodnoty poklesov napätia

postihnutá fáza začiatok udalosti (deň, hodina) trvanie udalosti extrémna fázová hodnota L1 16.1.2006, 14:11:22,381039 119,9532 ms 8,85 kv L3 16.1.2006, 14:11:22,391035 109,9570 ms 10,45 kv L2 24.1.2006, 12:37:46,059950 60,0044 ms 11,22 kv L2 24.1.2006, 12:37:47,349973 80,0056 ms 11,24 kv Príloha č. 39 Namerané hodnoty krátkodobých prerušení napätia postihnutá fáza začiatok udalosti (deň, hodina) trvanie udalosti extrémna fázová hodnota L1 19.1.2006, 10:37:28,953731 1 min. 53 s. 23,44 V L2 19.1.2006, 10:37:28,943704 1 min. 53 s. 41,23 V L3 19.1.2006, 10:37:28,943704 1 min. 53 s. 42,29 V L1 19.1.2006, 12:20:56,990394 1 min. 17 s. 45,09 V L2 19.1.2006, 12:20:56,990394 1 min. 17 s. 27,67 V L3 19.1.2006, 12:20:56,990394 1 min. 17 s. 41,37 V L1 27.1.2006, 7:27:30,556716 1 min. 21 s. 20,53 V L2 27.1.2006, 7:27:30,556716 1 min. 21 s. 30,4 V L3 27.1.2006, 7:27:30,556716 1 min. 21 s. 32,15 V Príloha č. 40 Namerané hodnoty dlhodobých prerušení napätia postihnutá fáza začiatok udalosti (deň, hodina) trvanie udalosti extrémna fázová hodnota L1 16.1.2006, 12:09:02,906874 1 hod. 19 min. 9 s. 9,249 V L2 16.1.2006, 12:09:02, 906874 1 hod. 19 min. 9 s. 9,464 V L3 16.1.2006, 12:09:02, 906874 1 hod. 19 min. 9 s. 10,63 V L3 27.1.2006, 14:38:26,309670 5 dní 18 hod. 47 min. 39 s. 20,8 V L1 27.1.2006, 14:38:26,299669 5 dní 18 hod. 47 min. 39 s. 12,47 V L2 27.1.2006, 14:38:26,309670 5 dní 18 hod. 47 min. 39 s. 17,77 V Príloha č. 41 Priebeh poklesu napätia vo fáze L2

z 24.1.2006 o 12:37:46,059950 Príloha č. 42 Priebeh krátkodobého prerušenia napätia z 19.1.2006 o 10:37:28 Príloha č. 43 Štatistické vyhodnotenie nameraných údajov