Anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar –...

Anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar – MIKRO

December 2011

Energikompetens En rapport från Svensk Energi

Anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar - MIKRO

UTGÅVA 1

Svensk Energi 2011

Anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar – MIKRO Utgåva 1, december 2011

1 © Svensk Energi – Swedenergy – AB

Innehållsförteckning

1 Inledning 3

2 Regelverk, standarder och branschpraxis 42.1 Ellagen ........................................................................................... 42.2 Förordning ..................................................................................... 42.3 CE-märkning och EG-direktiv ......................................................... 42.4 Föreskrifter .................................................................................... 52.5 Standarder och branschpraxis ........................................................ 5

2.5.1 Standarder .......................................................................... 52.5.2 Branschdokument ............................................................... 62.5.3 Rutiner ............................................................................... 6

3 Administrativa anvisningar 73.1 Kontakta lokala elnätsföretaget ..................................................... 73.2 Offertförfrågan ............................................................................... 73.3 Offert ............................................................................................. 83.4 Föranmälan .................................................................................... 83.5 Färdiganmälan och idrifttagning .................................................... 8

4 Anslutning av mikroproduktionsanläggning 94.1 Installation och dimensionering ..................................................... 94.2 Jordning och åskskydd ................................................................. 104.3 Reläskydd och felbortkoppling ..................................................... 10

4.3.1 Över- och underfrekvensskydd ......................................... 114.3.2 Över- och underspänningsskydd ....................................... 114.3.3 Obalansskydd ................................................................... 124.3.4 Kortslutningsskydd ........................................................... 124.3.5 Jordfelsskydd ................................................................... 12

4.4 Övriga skyddskrav och skyddsanordningar .................................. 124.5 EMC-krav ...................................................................................... 13

4.5.1 In- och urkopplingar ......................................................... 134.5.2 Osymmetri orsakad av enfasiga

produktionsanläggningar .................................................. 134.5.3 Flimmer ............................................................................ 134.5.4 Övertoner ......................................................................... 14

4.6 Märkning ...................................................................................... 154.6.1 Märkning i kundanläggning .............................................. 164.6.2 Märkning i nätinformationssystem ................................... 17

4.7 Drift- och underhållssäkerhet ...................................................... 174.7.1 Dokumentation och underhållsinstruktioner ..................... 17

5 Mätning 185.1 Krav enligt lag och förordning ...................................................... 185.2 Mätning för elcertifikat ................................................................ 18

6 Dimensioneringsförutsättningar och beräkningsmetoder 206.1 Nätstyrka ..................................................................................... 20

6.1.1 Beräkningsmetod för maximal spänningsändring ............. 206.2 Långsamma spänningsändringar ................................................. 216.3 Snabba spänningsändringar ......................................................... 21

6.3.1 Enstaka snabba spänningsändringar ................................ 226.3.2 Flimmer ............................................................................ 22

6.4 Övertoner ..................................................................................... 226.5 Fördjupad elkvalitetsanalys (Vid flera produktionskällor i

samma lågspänningskrets) .......................................................... 226.6 Förenklad handläggning av små mikroproduktionsanläggningar . 22

6.6.1 Kommentarer till kurvor för trefasig anslutning ............... 22



7 Flödesscheman för beräkningar 247.1 Beräkningsgång 1-fasigt ansluten produktion (första

prod.anläggningen i ett lågspänningsnät) .................................... 247.2 Beräkningsgång 3-fasigt ansluten produktion (första

prod.anläggningen i ett lågspänningsnät) .................................... 25

8 Bilagor 26

Bilaga 1 Ordförklaringar Bilaga 2 Sammanställning av regelverk, standards och branschpraxis Bilaga 3 Kurvor för förenklad bedömning av spänningsvariationer Bilaga 4 Beräkningsexempel Bilaga 5 Anmälan av anslutning av mikroproduktion / MIKRO– blanketten



1 Inledning

Allt fler privatpersoner och lantbrukare producerar sin egen el i små anläggningar, s.k. mikroproduktion. Det är vanligast med solceller eller mindre vindkraftverk men det förekommer även små kraftvärmeanläggningar samt små vattenkraftverk där detta är möjligt *). Den egna produktionen används i första hand som ett komplement till den elförbrukning som kunden tar ut från elnätet.

Gemensamt för dessa anläggningar är att de ansluts inom kundens elanläggning men trots det måste nätägaren skaffa sig ett underlag för beslut om vilka förstärkningsåtgärder som krävs för att upprätthålla en fullgod service till samtliga nätkunder.

Kostnaderna för eventuella förstärkningar ska också ligga till grund för den anslutningsavgift som kunden ska betala.

MIKRO-handboken gäller för nyanslutning av alla typer av produktions-anläggningar med maxeffekten 43,5 kW till en 230/400 V konsumtions-anläggning på max 63 A.

Denna nya MIKRO-handbok kommer även att utgöra en del av den nya webbaserade handboken för anslutning av elproduktion, HAP, som även kommer att innefatta handbok för anslutning av mindre produktions-anläggningar (AMP) samt handbok för anslutning av större produktions-anläggningar (ASP) till elnätet.

*) Översikt över olika typer av produktionsanläggningar som kan användas för mikroproduktion.

Den i särklass vanligaste produktionskällan inom området är solceller monterade på ett hustak eller fristående. Anläggningarna är fasta installationer med växelriktare för anslutning till elnätet.

Små vindkraftanläggningar är också vanliga. Nya principer har börjat tillämpas, t ex vertikala turbiner. Olika generatorprinciper förekommer, liksom olika typer av omriktarutrustningar för elnätanslutningen.

Om man har ett mindre vattendrag med fallrättighet på sina marker så kan man ha ett litet vattenkraftverk. Om detta även har en damm så kan man styra produktionen efter den egna förbrukningen. Det har på senare tid även utvecklats enkla konstruktioner som utnyttjar vattenströmmen utan att man behöver någon fördämning.

Små kraftvärmeanläggningar, dvs. anläggningar som både producerar värme och el, t ex med hjälp av en stirlingmotor börjar dyka upp på marknaden. Bränslet kan vara olika typer av biobränsle. Här kan man i likhet med viss vattenkraft styra produktionen efter den egna förbrukningen.



2 Regelverk, standarder och branschpraxis

Elnätsföretagets och elproducentens rättigheter och skyldigheter regleras i allmänna ordalag i ellagen. Eftersom nätverksamhet är koncessionspliktig och därmed monopol, blir den med nödvändighet relativt hårt reglerad. Energimarknadsinspektionen är den myndighet som utövar tillsyn över elnätsföretagens nätverksamhet.

Elsäkerhetsverket utövar tillsyn av elektriska starkströmsanläggningar och ger ut föreskrifter om hur dessa ska utföras samt kontrolleras. I denna tillsyn ingår även frågor som avser elektromagnetisk kompabilitet (EMC).

Då lagar och förordningar i sin natur inte är detaljerade uppstår behov av utförligare riktlinjer. Här kommer standarder, branschpraxis och enskilda nätägares tekniska riktlinjer in. Några intressanta standarder rörande mikroproduktion omnämns i avsnitt 2.4.

I bilaga 2 återfinns en sammanställning av alla de regelverk, standarder och branschpraxis som nämns i MIKRO.

2.1 Ellagen Ellagen är den mest grundläggande och minst detaljerade delen av det regelverk som styr anslutning och drift av elektriska produktionsanläggningar. Lagarna ändras sällan och de ska ligga till grund för mer detaljerade regler. Intressant för mikroproduktion är att lagen på några viktiga punkter gör skillnad på om produktionskällan tillhör en anläggning som i huvudsak är konsumerande eller producerande. Exempelvis skiljer ansvaret vid skada på annan anläggning orsakad av produktionskällan, här har en producerande anläggning ett klart större ansvar. En annan skiljelinje gäller tariffer. En i huvudsak konsumerande anläggning, med säkringsabonnemang upp till 63A, ska inte betala någon avgift för inmatningen. Se Ellagen3 kap. 15 §, 4 kap. 10 § samt 10 kap. 2-3 §§ för mer ingående information.

2.2 Förordning Starkströmsförordningen (2009:22) innehåller de krav som gäller innehavarens grundläggande skyldigheter rörande kontroll av anläggningen och innehavarens övergripande ansvar för arbete som utförs på eller i anslutning till anläggningen. En annan förordning som berörs är förordningen om elektromagnetisk kompatibilitet (1993:1067) som innehåller bestämmelser om elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) för utrustning.

2.3 CE-märkning och EG-direktiv Produkter som omfattas av EG-direktiv ska vara försedda med CE-märkning. CE-märkningen är tillverkarens, eller importörens, sätt att enkelt informera kunden om att produkten överensstämmer med kraven i applicerbara EG-direktiv. De EG-direktiv som är av intresse i kontakten mellan nätägare och innehavaren av en elproduktionsanläggning är främst maskindirektivet, lågspänningsdirektivet och EMC-direktivet. I regel omfattas samtliga elproduktionsanläggningar av något av dessa direktiv och ska i så fall vara försedda med CE-märkning. För elproduktionsanläggningar där



produktionsenhet (exempelvis solceller eller vindkraftverk) och/eller omriktare säljs separat ska båda dessa enheter vara CE-märkta.

2.4 Föreskrifter I starkströmsförordningen (SFS 2009:22) föreskrivs att Elsäkerhetsverket är tillsynsmyndighet (enligt ellagen (1997:857) 12 kap. 1 § första stycket) när det gäller frågor om elsäkerhet. Elsäkerhetsverket får därför, i den utsträckning som behövs för att förebygga person- eller sakskada på grund av el, meddela föreskrifter om utförande av elektriska anläggningar och anordningar, samt kontroll och provning av sådana anläggningar och anordningar. För anslutning av mindre produktionsanläggningar till elnätet är det främst följande delar av starkströmsföreskrifterna som är av intresse:

• Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda (ELSÄK-FS 2008:1, 2010:1).

• Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om innehavarens kontroll av elektriska starkströmsanläggningar och elektriska anordningar (ELSÄK-FS 2008:3, 2010:3).

Elsäkerhetsverket har även gett ut en särskild föreskrift om elektromagnetisk kompatibilitet:

• Elsäkerhetsverkets föreskrifter om elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) (ELSÄK-FS 2007:1)

Energimarknadsinspektionen är en annan myndighet som ger ut föreskrifter på området. En utvidgad föreskrift gällande krav på spänningsgodhet i elnäten har givits ut under 2011:

• Energimarknadsinspektionens föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet EIFS 2011:2

2.5 Standarder och branschpraxis För att på ett enhetligt, samordnat och tekniskt realiserbart sätt uppfylla de krav som i det tvingande regelverket ofta är uttryckt i relativt allmänna termer om säkerhet för människors liv och hälsa, skydd för naturen, produktansvar och leveranskvalitet, har ett stort antal standarder utarbetats. I vissa viktigare frågeställningar saknas gällande standard och istället refereras till en för varje tid gällande branschpraxis, som i större eller mindre grad antas motsvara vad som är acceptabla lösningar inom verksamhetsområdet. Standarder och branschpraxis kan sägas beskriva en rådande samsyn om hur man uppfyller krav i lagar och förordningar. I andra mindre kritiska frågeställningar lämnas ett större spelrum för branschens aktörer att finna egna och olika vägar, såväl gällande tekniska krav och lösningar som på administrativ hantering.

2.5.1 Standarder Nedan presenteras några viktiga standarder i samband med nätanslutning av mikroproduktionsanläggningar. Notera att dessa samt några ytterligare lämpliga standarder finns sammanställda i bilaga 2

SS-EN 50438: Fodringar för anslutning av smågeneratorer i parallelldrift med det allmänna elnätet



Standarden behandlar tekniska krav för anslutning och drift av smågeneratorer, upp till 11kW.

SS 436 4000: Elinstallationer för lågspänning - Utförande av elinstallationer för lågspänning

Speciellt kapitel 55 "Annan elmateriel" som behandlar generatoraggregat samt kapitel 712 för solceller är av särskilt intresse.

Då mikroproduktionsområdet är relativt nytt råder relativt hög aktivitet i framtagandet av nya standarder. Några relevanta kommande standarder är:

IEC/TR 61000-3-15: Standarden behandlar EMC emission och immunitet hos mikroproduktionsgeneratorer, föreslår gränsvärden och lämpliga testuppställningar.

EN 50549-1: Standarden behandlar tekniska krav för anslutning och drift av mikrogenerationskällor i lågspänningsnät, över 16A per fas och kompletterar därmed SS-EN 50438

2.5.2 Branschdokument Tillämplig standard blir alltmer internationell och de flesta svenska standarder är idag IEC eller Europa standard. Branschpraxis kan tolkas som en nationell anpassning av standarderna, som mer i detalj beskriver tillvägagångssätt i olika situationer, t ex i samband med nätanslutning av produktionsanläggningar.

Exempel på branschdokument är Föranmälan, färdiganmälan samt allmänna avtalsvillkor.

Anslutning Mätning Installation (AMI), är en web-baserad handbok utgiven av Svensk Energi, där man snabbt och enkelt finner svaren på många viktiga frågor i samband med anslutning av produktionsanläggningar till elnätet.

2.5.3 Rutiner Förutom den branschgemensamma praxisen har respektive elnätsföretag sina specifika rutiner i samband med anslutning och drift av mindre produktionsanläggningar. Flera elnätsföretag har sina rutiner beskrivna på respektive hemsida.



3 Administrativa anvisningar

Innan någon elproducerande utrustning installeras i en elanläggning ska det lokala elnätsföretaget kontaktas. Anledningen är att elnätsföretaget avgör om en elproducerande utrustning får anslutas till elnätet. Elnätsföretaget har ett ansvar för elsäkerhet och leveranskvalitet. Därför måste man ha kännedom om alla anslutna produktionsanläggningar för att kunna garantera säkerheten i elnätet eftersom det finns risk för bakspänning (spänning på en frånkopplad del av nätet) om en elproduktionsanläggning är ansluten till elnätet. Dessutom behöver eventuellt elmätaren bytas så att den mäter rätt. Vissa typer av elmätare tar inte hänsyn till riktningen på elen vilket innebär att i värsta fall får anläggningsinnehavaren betala för den el som produktionsanläggningen levererar ut på elnätet. I vissa fall kan även en planerad produktionsanläggning kräva en förstärkning av elnätet och då underlättar det om elnätsföretaget bli informerat om det i god tid.

Figur 1 Aktiviteter och kontakter för anslutning av produktionsanläggning

3.1 Kontakta lokala elnätsföretaget Det är viktigt att elnätsföretaget blir kontaktat i god tid före installation av en elproduktionsanläggning för att undersöka om en ev. nätförstärkning krävs, ev. byte av elmätare (mätning av både konsumtion och produktion) samt om några speciella krav ställs på produktionsanläggningens installation och utförande.

3.2 Offertförfrågan I de fall som en nätförstärkning krävs för anslutning av produktionsanläggningen görs en offertförfrågan. För att elnätsföretaget ska kunna lämna en bindande offert måste kunden lämna en skriftlig



offertförfrågan. Uppgifterna i MIKRO-blanketten (se bilaga 5) utgör en viktig del av offertunderlaget, och ska ingå i offertförfrågan.

Produktionsanläggningens nätpåverkan är typberoende och därför måste fabrikat och typ anges i offertförfrågan.

Vid större anläggningar kan det i vissa fall vara lämpligare att använda den s.k. AMP-blanketten.

3.3 Offert En bindande offert skickas till kunden och garanterar anslutning till nätet under den tid offerten gäller.

3.4 Föranmälan En skriftlig anmälan ska göras till aktuellt elnätsföretag (den som innehar områdeskoncessionen) för varje anslutningspunkt till elnätsföretagets nät innan arbetet får påbörjas.

Elnätsföretaget anger vem som ska lämna den skriftliga anmälan, normalt behörig elinstallatör, vilka krav som ska vara uppfyllda för anslutningen och vilka uppgifter som i övrigt ska lämnas.

3.5 Färdiganmälan och idrifttagning Före första tillkoppling av produktionsanläggning ska anläggningen färdiganmälas av behörig elinstallatör samt nätavtal vara påtecknat. I de fall tillverkaren står som ansvarig för anläggningens installation ska färdiganmälan lämnas av denne.

Protokoll över utförda funktionsprov av de elektriska skyddsfunktionerna för den färdiga anläggningen ska bifogas.

Om ett enskilt jordtag ingår ska även uppmätt jordtagsresistans med bryggmetoden enligt EBR U303H:10 redovisas.

Om utförandet avviker från vad som angivits i föranmälan ska nya uppgifter inlämnas för godkännande av elnätsföretaget.

Elnätsföretag ska innan drifttagningen ges möjlighet att: – utföra kontroll av anslutnings- och mätanordning – delta vid funktionsprov av ev. reläanläggning – delta vid inkoppling

Anläggningen får tas i drift först sedan elnätsföretaget lämnat sitt medgivande.



4 Anslutning av mikroproduktionsanläggning

Vid alla förändringar av kraftsystemets utnyttjande, såsom anslutning av nya kunder, måste elnätsföretaget skaffa sig ett underlag för att besluta om vilka förstärkningsåtgärder, som kan behöva göras för att upprätthålla en fullgod service till samtliga nätkunder, såväl de som levererar el till elnätet, som de som konsumerar el.

Vid anslutning av mikroproduktion kan det uppstå spänningsvariationer i lågspänningsnätet vilket gör att elnätsföretaget måste dimensionera nätet annorlunda jämfört med nät där enbart uttagskunder finns.

Elnätsföretaget har ansvar för att alla kunder har en leveranskvalitet som uppfyller gällande normer. Av denna anledning måste elnätsföretaget ställa krav på samtliga kunder som riskerar att påverka elkvaliteten i nätet. Av denna anledning ställs särskilda krav på producenter beträffande produktionsanläggningars elektriska egenskaper.

4.1 Installation och dimensionering Produktionsanläggning med tillhörande utrustning ska vara utförd och uppställt enligt gällande starkströmsföreskrifter och vara utrustat med de skyddsanordningar som specificeras längre fram i detta kapitel.

Elnätsföretaget är ansvarigt för spänningsregleringen i nätet och ska säkerställa att eventuell inverkan på spänningshållningen från produktionsanläggningen kan hållas inom acceptabla gränser. Detta gäller särskilt vid in- och urkoppling av asynkrongeneratorer utan särskild startanordning eller växelriktare. För dessa kan elnätsföretaget ställa särskilda krav beträffande maximal inkopplingsström och kompensering av reaktiv ström.

På begäran ska elnätsföretaget lämna ut värde på förimpedans i anslutningspunkten för att innehavaren av produktionsanläggningen, eller dennes elinstallatör, ska kunna utföra en korrekt elektrisk dimensionering.

Inkoppling av asynkrongenerator, som ej är försedd med särskild startanordning för begränsning av inkopplingsströmmen, ska ske vid 98 – 102 % av det synkrona varvtalet.

I en kommande ny utgåva av SS 430 01 10, Mätarskåp beskrivs hur den fysiska anslutningen ska se ut. I figur 2 visas hur detta ser ut i en TN-C anläggning.



Figur 2 Exempel på inkoppling i mätarskåp. Komplett beskrivning finns i

en kommande ny utgåva av SS 430 01 10, Mätarskåp

4.2 Jordning och åskskydd Samtliga PEN-ledare i anläggningen ska anslutas till huvudjordningsskena. För produktionsanläggningar med direktansluten generator (utan strömriktare) ska generatorns nollpunkt kopplas till huvudjordningsskenan samt förses med jordtag i anslutning till produktionsanläggningen. Jordtagsresistans ska mätas och protokoll ska insändas till elnätsföretaget tillsammans med färdiganmälan.

Produktionsanläggningen bör dessutom förses med ändamålsenligt åskskydd.

4.3 Reläskydd och felbortkoppling För att skydda elnätet samt även produktionsanläggningen ska den vara försedd med elektriska skydd, s.k. reläskydd. Vilka skyddsfunktioner och inställda värden som ska användas finns bland annat reglerat med utgångspunkt i Elsäkerhetsverkets föreskrifter [ELSÄK FS 2008:1, elinstallationsreglerna [SS 436 40 00] och i]. Inställda värden och skyddsfunktioner varierar mellan olika länder men kan även påverkas av lokala krav som elnätsföretaget har.

Elsäkerhetsverkets krav i föreskriften innehåller endast ett fåtal detalj bestämmelser, de flesta avser högspänningsanläggningar. ELSÄK-FS 2008:1 3 kap. 1 § och 5 § anger de grundläggande relevanta säkerhetskrav rörande skyddsfunktioner som ska uppfyllas. Om svensk standard tillämpas som komplement till föreskrifterna anses anläggningen utförd enligt god elsäkerhetsteknisk praxis.



För produktionsanläggningar med märkström upp till 16A finns föreskrivet värden för skyddsfunktioner, vilka är listade i tabell 1. Dessa värden rekommenderas för alla mikroproduktionsanläggningar upp till 63A/43,5kW.

Tabell 1 Reläskyddsinställningar enligt SS-EN 50438

Parameter Funktionstid s

Funktionsnivå

Överspänning (steg 2) 60 230 V + 11 %

Överspänning (steg 1) 0,2 230 V + 15 %

Underspänning 0,2 230 V – 15 %

Överfrekvens 0,5 51 Hz

Underfrekvens 0,5 47 Hz

Källa: SS-EN 50438 kompletterat med ändringar beslutade av SEK TK 8 Utöver de skyddsfunktioner som är listade i tabell 1 ska anläggningen vara utrustad med:

• Kortslutningsskydd (vanligtvis säkringar)

• Jordfelsbrytare (gäller solcellsanläggning)

Utöver dessa skydd kan även ytterligare skyddsfunktioner krävas. Främst gäller detta synkrongeneratorer (främst förekommande i små vattenkraftanläggningar) och för dessa anläggningar kan det lokala elnätsföretaget ställa särskilda krav.

Skydden enligt ovan ska tolkas som den nödvändiga uppsättningen, som i de flesta fall även bör vara tillräcklig. I vissa fall kan skyddsuppsättningen behöva kompletteras.

Vidare följer en kortfattad beskrivning av de olika skydden.

4.3.1 Över- och underfrekvensskydd Skyddet har primärt två funktioner; skydda produktionsanläggningen vid onormal frekvens i elnätet samt frånkoppla anläggningen då en liten del av elnätet blir bortkopplat från övriga elnätet med bibehållen drift, s.k. ö-drift.

4.3.2 Över- och underspänningsskydd Skyddar produktionsanläggningen mot över- och underspänning i elnätet. Underspänningsskyddet kan även indirekt skydda mot överström i vissa lägen.



4.3.3 Obalansskydd I vissa fall är det önskvärt att en samling av enfasiga produktionsanläggningar inom ett och samma abonnemang kan ses som en trefasig anläggning. Detta är främst förekommande för större solcellsanläggningar.

Genom att installera ett obalansskydd begränsas maximal skillnad i ström per fas och därmed kan anläggningen betraktas som trefasig. Inställt värde på skydden bestäms i samråd med elnätsföretaget, exempelvis max 2,5 % skillnad i ström mellan faser. Detta är illustrerat i figur 3.

Figur 3 Illustration av obalansskydd för grupp av enfasigt anslutna solcellsanläggningar

4.3.4 Kortslutningsskydd För mikroproduktion är det vanligast med säkringar som kortslutningsskydd, dock kan det förekomma anläggningar med effektbrytare. Säkringarna dimensioneras i regel av elinstallatören och baseras på produktionsanläggningens effekt, anslutningskabel och förimpedans.

4.3.5 Jordfelsskydd I Elinstallationsreglernas avsnitt 712.3.2.02 [SS436 40 00] finns krav på hur jordfelsskydd ska vara utfört för solcellsanläggningar.

4.4 Övriga skyddskrav och skyddsanordningar I kundanläggningens mätarskåp ska en elkopplare med brytförmåga för anläggningens totala effekt finnas (F3 i figur 2). Elkopplaren ska kunna blockeras i öppet läge.

Levererar anläggningen sin produktion direkt till elnätsföretagets lågspänningsnät ska elkopplaren vara åtkomlig för elnätsföretagets personal och vara försedd med skylt med texten ”Elkopplare för produktionsanläggning”.

Då lågspänningsnätet matas av ett överliggande luftledningsnät med återinkopplingsfunktion ska åtgärder vidtas i samråd med elnätsföretaget.



4.5 EMC-krav Elektromagnetisk kompatibilitet (Engelska: Electro Magnetic Compatibility, EMC) är apparaters förmåga att arbeta tillsammans utan att störa varandra. Detta ställer krav både på elnätet och på den inkopplade produktionsanläggningen.

För att inte en produktionsanläggning ska orsaka störningar för annan utrusning hos anläggningsinnehavaren eller utrustningar hos andra elnätskunder ska denna uppfylla nedanstående krav utöver gällande standarder.

4.5.1 In- och urkopplingar Antalet in- och urkopplingar behöver inte begränsas för generatorer (roterande maskiner) med max effekt enligt tabell 2 nedan. För generatorer större än angivet i nedanstående tabell bör antalet in- eller urkopplingar generellt sett begränsas till max 6 gånger per dygn (enligt EIFS 2011:2). Större antal starter kan tillåtas efter diskussion mellan nätägare och kund.

Tabell 2

Maxeffekt för obegränsat antal in- och urkopplingar

16-25A, Enfasigt ansluten generator 2 kW

16-25A, Trefasigt ansluten generator 12 kW*

35-63A, Enfasigt ansluten generator 4 kW

35-63A, Trefasigt ansluten generator 24 kW*

* För 16 och 63A abonnemang begränsas maximal effekt till 11kW respektive 23kW pga säkringsstorlek.

4.5.2 Osymmetri orsakad av enfasiga produktionsanläggningar Då flera enfasiga produktionsanläggningar ansluts till samma abonnemang ska dessa fördelas jämnt mellan faserna. Att fördela produktionen på flera faser ger ett bättre nytta då större mängd av produktionen förbrukas lokalt i den egna anläggningen. Samtidigt minskas risken för spänningsproblem då produktionen är ansluten till flera faser.

För att undvika spänningsosymmetri bör stora enfasiga produktionsanläggningar undvikas.

4.5.3 Flimmer Flimmer (Engelska: Flicker) uppstår till följd av variationer i inmatad eller uttagen effekt. För produktionsanläggningar är det främst vindkraftverk som ger upphov till flimmer.

Utifrån SS-EN 61000-2-2 anges kompatibilitetsnivåer för flimmer. För att inte kompatibilitetsnivåerna ska överskridas bör det finnas en marginal till enskilda utrustningars emissionsgränser. Detta är illustrerat i figur 9.



Figur 9 Förhållande mellan emissionsgränser, planeringsnivå samt kompablitetsnivåer

För lågspänningsnät är kompabilitetsnivåerna för flimmer Pst =1 och Plt = 0,8. Enligt SS-EN 50438 kan en produktionskälla tillåtas ha en flimmeremission motsvarande Pst =1 och Plt = 0,65 i ett givet referensnät. Detta referensnät är dock mycket starkt i förhållande till många lågspänningsnät i verkligheten. Konsekvensen blir att en produktionskälla med Pst-värde = 1 i referensnätet med stor sannolikhet innebär flimmerproblem i ett verkligt nät. Detta då ett verkligt nät vanligtvis har betydligt högre förimpedans än referensnätet samt att även andra störkällor påverkar flimmernivån.

Gränsvärden för maximalt tillåten flimmeremission finns redovisade i tabell 3 nedan.

Tabell 3

Rekommenderade gränsvärden för tillåten flimmeremission

Parameter: Rekommenderat Gränsvärde:

Impedans för referensnät

Enfas Pst 0,35

Zref = 0,4+j0,25 Ohm Plt 0,25

Trefas Pst 0,35

Zref = 0,24+j0,15 Ohm Plt 0,25

Anledningen till att gränsvärden för flimmeremission i SS-EN 50438 frångåtts beror på att en produktionskälla med Pst-värde = 1 för referensnäten med stor sannolikhet innebär flimmerproblem i ett verkligt nät. Detta då ett verkligt nät vanligtvis har betydligt högre förimpedans än referensnätet samt att även andra störkällor påverkar flimmernivån.

Referensnätet är definierat i SS-EN 61000-3-3 som gäller utrustning ≤ 16 A. För utrustning med märkström ≤ 75 A gäller SS-EN61000-3-11 och där hänvisas till samma referensnät som i 61000-3-3.

4.5.4 Övertoner Gränsvärden för strömövertoner finns reglerat i SS-EN 61000-3-2 för apparater upp till 16A och SS-EN 61000-3-12 för apparater mellan 16A och 75A.



4.6 Märkning Utifrån ett personsäkerhetsperspektiv (se även ELSÄK-FS 2008:1 3 kap. 8 §) är det mycket viktigt att märka upp alla delar i ett lågspänningsnät som har dubbel matning. Utöver detta har märkningen till uppgift att tydligt instruera hur anläggningen frånskiljs på ett säkert sätt. Av denna anledning bör det finnas märkning på ett flertal ställen.

I SS-EN 50438 finns en lista på minimikrav på märkning. Utifrån elnätsföretagets perspektiv är det viktigt att följande delar förses med märkning

• Mätarskåp hos kund.

• Samtliga kabelskåp mellan produktionsanläggningen och matande nätstation.

• I matande nätstation.

Detta är illustrerat i figur 4 nedan.

Figur 4 Märkning i lågspänningsnät



De skyltar som placeras i lågspänningsnätet ska tydligt informera om var matande nät frånskiljs samt var produktionen frånskiljs. Exempel på sådan skylt finns nedan (figur 5).

Figur 5 Exempel på skylt som utmärker dubbel matning

Märkning i nätstation ska tydligt informera om risken för bakspänning. Hur märkningen utförs beror på nätstationens utformning. Skylt i nätstation bör vara försedd med lista över installerade produktionsanläggningar samt vid vilka anläggningsid (kunder) som dessa är installerade.

4.6.1 Märkning i kundanläggning I kundanläggningen ska det finnas varningsskylt som informerar om att produktionsanläggning är ansluten samt skylt som visar vilken brytare som kan användas för frånkoppling av produktionsanläggningen. I de fall anläggningens huvudbrytare används som brytare för produktionsanläggningen ska den vara märkt med skylt ”Elkopplare för produktionsanläggning”. Exempel på sådan skylt visas nedan (figur 6).

Figur 6 Exempel på skylt som utmärker elkopplare för produktionsanläggning

I kundanläggningen ska det även finnas en skylt motsvarande figur 5 [dubbel matning]. Detta för att mätarbyte ska kunna ske säkert.

Utöver de krav på märkning som beskrivs i detta kapitel så ställer SS-EN 50438 krav på märkning inom kundens anläggning. Detta påverkar dock inte elnätsföretaget och redovisas inte i denna skrift.



Märkning i kundanläggning ska utföras av kunden och finnas på plats innan inkoppling sker.

4.6.2 Märkning i nätinformationssystem I elnätsföretagets nätinformationssystem ska produktionsanläggningen tydligt märkas ut. Detta för att säkerställa att arbetsordrar skrivs på ett korrekt och säkert sätt.

4.7 Drift- och underhållssäkerhet Innehavaren av produktionsanläggningen ansvarar för att anläggningen underhålls och drivs enligt gällande föreskrifter. För skydd mot person- och sakskada är det viktigt att anläggningens skyddsfunktioner kontrolleras vid installation. Därefter ska funktionskontroll utföras periodiskt enligt leverantörens anvisningar.

4.7.1 Dokumentation och underhållsinstruktioner En förutsättning för god underhållssäkerhet är en väl fungerande dokumentation där information om underhållsintervall samt underhållsinstruktioner och dokumentation om komponenter finns tillgängligt hos anläggningsägaren. Dessa dokument ska tillhandahållas av anläggnings-leverantören.



5 Mätning

I den följande texten beskrivs vad som gäller för mätning av produktion som ansluts inom kundens befintliga konsumtionsanläggning.

5.1 Krav enligt lag och förordning Mätförordningen (1999:716) 6§ säger att ”mätning i uttagspunkt och inmatningspunkt ska, för de elanvändare och elproducenter som inte omfattas av bestämmelsen i 3 kap. 10 § andra stycket Ellagen, avse överförd el under varje timme.”

Ellagen 3 kap. 10§ andra stycket säger att alla elanvändare (dvs. uttagskunder) om högst 63 A ska schablonmätas, vilket innebär att om man inte innefattas av denna paragraf ska man enligt Mätförordningen (1999:716) 6§ timmätas, vilket då innebär att alla producenter oavsett om man är mikroproducent eller ”stor” producent ska timmätas.

Vidare säger Ellagen 3 kap. 11§ att om en kund begär annan mätning än vad som lagen kräver i 3 kap. 10§ ska nätkoncessionshavaren debitera merkostnaden för denna mätning och för rapporteringen av resultaten av dessa mätningar. Om denna mätning även kräver en annan mätutrustning ska elanvändaren (uttagskunden) även stå för kostnaden för mätaren med tillhörande insamlingsutrustning och för dess installation i uttagspunkten. En mikroproducent slipper enligt Ellagen 4 kap. 10§ kostnaden för mätare och kringutrustning och avgiften för inmatningen om elanvändaren under ett kalenderår har tagit ut mer el från elsystemet än han har matat in på systemet.

5.2 Mätning för elcertifikat För producenter anslutna till nät som används utan stöd av koncession ska anläggningens innehavare mäta och rapportera den certifikatsberättigande produktionen till Svenska Kraftnät.

En anläggning för mikroproduktion behöver kompletteras med en extra mätare (P2) som mäter bruttoproduktionen (figur 7). Denna mätning sker helt på kundens bekostnad. Kunden behöver även ombesörja att rapportering av timvärden för elcertifikaten görs till Svenska kraftnäts system Cesar, även denna rapportering sker på kundens egen bekostnad.



Figur 7 Exempel på inkoppling i mätarskåp, med mätning av bruttoproduktionen. Komplett beskrivning finns i en kommande ny utgåva av SS 430 01 10, Mätarskåp



6 Dimensioneringsförutsättningar och beräkningsmetoder

Vid anslutning av mikroproduktion är det viktigt att säkerställa att produktionsanläggningen inte kommer att ge upphov till störningar eller dålig elkvalitet för den kund som ansluter produktionsanläggningen eller för någon annan kund i nätet.

Elkvalitet är ett samspel mellan nätets egenskaper och ansluten utrustning. Av denna anledning så måste de lokala förutsättningarna kontrolleras före en anslutning av mikroproduktion.

6.1 Nätstyrka Ett lågspänningsnäts styrka beror på storlek på transformatorer, tvärsnittsarea på ledningar samt motsvarande faktorer i överliggande nät. Med andra ord är nätets styrka och nätets impedans mer eller mindre synonyma.

Ett besläktat sätt att definiera nätstyrka är att utifrån en in- eller urkoppling av en last i nätet, studera den spänningsändring som uppstår. Exempel på en koppling kan vara en säkringskund på 16A som kopplar hela sitt abonnemang, 11kW trefasigt, vilket ger ett svar i spänningsnivån i nätet. I tabell 4 nedan visas rekommenderade maximala spänningsändringar vid en sådan koppling.

Tabell 4

spänningsändring vid in- och urkoppling

I anslutningspunkt mot kund 5 %

I sammankopplingspunkt mot andra kunder 3 %

Vid inkoppling av en produktionskälla måste det kontrolleras att nätet har erforderlig nätstyrka för att säkerställa att elkvaliteten ej blir lidande när produktionskällan är i drift. Erforderlig nätstyrka definieras här genom spänningsändringen hos kund och sammankopplingspunkt ej överstiger gränserna i tabell 4, i ett tänkt fall då produktionskällan kopplas in eller ur nätet med full effekt.

För att undvika beräkningar och på så sätt snabba på anslutningsprocessen något finns i Bilaga 4 grafer där förhållandet mellan aktuellt nät och anslutning av största möjliga produktionskälla finns angiven. Dock finns det i följande stycke samt Bilaga 3, handledning hur manuell beräkning utförs.

6.1.1 Beräkningsmetod för maximal spänningsändring Enstaka spänningsändringar längs en ledning, eller mellan två knutpunkter, som förorsakas av ansluten produktion kan beräknas enligt nedanstående förenklade uttryck.

%100211

⋅⋅+⋅

≅∆

UQXPR

UU

(1)



∆U är skillnaden mellan spänningen före och efter in- eller urkoppling. R och X är nätets impedans. För trefasigt ansluten produktion används nätets kortslutningsimpedans och för enfasigt ansluten produktion används nätets jordslutningsimpedans (förimpedans). U1 är i detta fall spänningen innan spänningsändring och då beräkningen utförs utan inverkan från andra produktions- och förbrukningskällor, är det den nominella nivån U1 = Un. För trefasigt ansluten produktion används huvudspänning och för enfasigt ansluten produktion används fasspänning.

Figur 8 Enkel impedansmodell för beräkning av snabba och långsamma

spänningsvariationer.

P är produktionskällans aktiva effekt, Q är produktionskällans reaktiva effekt med referensriktning enligt figur 8.

6.2 Långsamma spänningsändringar I vissa fall måste man ta hänsyn till hur produktionskällan bidrar till långsamma spänningsändringar, t.ex. då fler än en produktionskälla förekommer i samma lågspänningsnät.

I de fall det är aktuellt att beakta långsamma spänningsändringar kontrollerar man de två extremfall som kan förekomma, maximal belastning och ingen produktion samt minimal belastning och full produktion. Generellt bör mellanspänningens variationer inkluderas, men en något förenklad beräkning där enbart lågspänningsnätet ingår är också möjlig.

Skillnaden i spänning mellan de två extremfallen rekommenderas då vara max 5 % i nätet. Om de långsamma spänningsändringarna i matande mellanspänningsnät bedöms vara små kan en större spänningsändring tillåtas i lågspänningsnätet. Dock bör den totala spänningsändringen inte överstiga 8 %.

Tabell 5

Rekommenderade planeringsnivåer för långsamma spänningsändringar

Total sp.ändring lågspänning+högspänning 8 %

Beräkning enbart med lågspänning 5 %

6.3 Snabba spänningsändringar Snabba spänningsändringar kan delas upp i enstaka snabba spänningsändringar och flimmer. Enstaka snabba spänningsändringar orsakas i regel av start och stopp och flimmer uppstår till följd av variationer i inmatad eller uttagen effekt.

U1 U2 Z= R + jX P Q



6.3.1 Enstaka snabba spänningsändringar Om principen om erforderlig nätstyrka följs bedöms risken för problem med enstaka snabba spänningsändringar vara liten. Detta förutsätter dock att ansluten utrustning inte överskrider de gränsvärden som anges i 4.5.1 gällande in- och urkopplingar.

6.3.2 Flimmer Flimmer (Engelska: Flicker) uppstår till följd av variationer i inmatad eller uttagen effekt. Om principen om erforderlig nätstyrka följs bedöms risken för flimmerproblem att vara liten. Detta förutsätter dock att ansluten utrustning inte överskrider de gränsvärden för flimmer som anges i 4.5.3.

6.4 Övertoner Om principen om erforderlig nätstyrka följs bedöms risken för övertonsproblem att vara liten. Detta förutsätter dock att ansluten utrustning inte överskrider de gränsvärden för övertoner som anges i 4.5.4

6.5 Fördjupad elkvalitetsanalys (Vid flera produktionskällor i samma lågspänningskrets)

Då flera produktionsanläggningar ansluts till samma lågspänningsnät (nät matat av samma transformator) bör en fördjupad elkvalitetsanalys göras. Då det saknas tillräckliga erfarenheter av anslutning av många mikroproduktionsanläggningar till samma lågspänningsnät redovisas inga tumregler i denna utgåva.

Vid projektering av nytt lågspänningsnät där flera produktionsanläggningar planeras föreslås att en beräkning av sammanlagringseffekter för övertoner och flimmer genomförs. Vägledning till beräkningen finns att finna i AMP. Vidare kan beräkningar göras för långsamma spänningsvariationer samt kortslutningsberäkningar för att säkerställa felbortkoppling.

Om ett befintligt lågspänningsnät med produktion ska kompletteras med ytterligare produktionsanläggningar föreslås att en elkvalitetsmätning utförs innan kompletterande produktion ansluts.

6.6 Förenklad handläggning av små mikroproduktionsanläggningar

I Bilaga 3 finns ett antal kurvor som utgör tumregler för hur stor produktionsanläggning som kan anslutas till nät med olika förimpedans. Dessa tumregler är främst tänkta att användas i transformatorkretsar där enbart en produktionsanläggning är ansluten.

6.6.1 Kommentarer till kurvor för trefasig anslutning Som utgångspunkt för beräkningarna används förimpedans då detta är vedertagen storhet på impedans i lågspänningsnät. Då förimpedansen utgår från enfasiga storheter går det inte att direkt omvandla förimpedansen till trefasig impedans.



I ekvation (2) redovisas hur förimpedansen (Zför) har räknats om till trefasig impedans (Z). I beräkningen har antagits att 10 % av förimpedansen utgörs av transformator och bakomliggande nät (Zför,transformator) och 90 % utgörs lågspänningsledning (Zför,ledning).

29,01,0 ,

,ledningför

tortransformaför

ZZZ ⋅+⋅≅ (2)

Detta förenklade sätt att räkna om från förimpedans till trefasig impedans kommer att ge felaktiga värden i extremfall där produktionen är ansluten mycket nära matande transformator samt i fall med mycket långa lågspänningsledningar. I samtliga beräkningar förutsätts att fasledare och PEN-ledare har samma ledararea.



7 Flödesscheman för beräkningar

7.1 Beräkningsgång 1-fasigt ansluten produktion (första prod.anläggningen i ett lågspänningsnät)



7.2 Beräkningsgång 3-fasigt ansluten produktion (första prod.anläggningen i ett lågspänningsnät)



8 Bilagor

Bilaga 1 Ordförklaring Bilaga 2 Sammanställning av regelverk, standarder och branschpraxis Bilaga 3 Kurvor för förenklad bedömning av spänningsvariationer Bilaga 4 Beräkningsexempel Bilaga 5 Anmälan av anslutning av mikroproduktion / MIKRO–blanketten

Bilaga 1 – Ordförklaringar – MIKRO Utgåva 1, december 2011

1(1) © Svensk Energi – Swedenergy – AB

Bilaga 1 - Ordförklaringar Anslutningspunkt

Den punkt i vilken elektrisk energi kan överföras mellan en kundanläggning och ett koncessionspliktigt nät.

Generator Produktionskälla som innehåller en roterande maskin

Kortslutningsförhållandet

där Sk är kortslutningseffekten i första anslutningspunkten och Sref är produktionsanläggningens skenbara referenseffekt.

Kortslutningsvinkel, Ψk

Nätets kortslutningsvinkel i första anslutningspunkten kan bestämmas av uttrycket:

Ψk =arctan där Rk och Xk är nätets kortslutningsresistans och kortslutningsreaktans i anslutningspunkten.

Maximal angiven effekt, Pmax Den maximala effekt, mätt som ett 10 minuters medelvärde, som produktionsanläggningens inte överskrider oberoende av väder- och nätförhållanden.

Sammankopplingspunkt (PCC)

Punkten i ett elnät, elektriskt närmast till en specifik anläggning, och till vilken andra installationer är eller kommer att anslutas. Installationen tillåts både att tillföra och konsumera elektricitet.

Ödrift

Produktionskälla som matar lokalt nät frånkopplat från ett starkt frekvensstyrande nät.

Fotnot: Beträffande övriga definitioner hänvisas till gällande Standard, stark-strömsföreskrifter och Elordlistan (SEK-handbok 417).

Bilaga 2 – Sammanställning av regelverk, standards och branschpraxis – MIKRO Utgåva 1, december 2011


Bilaga 2 - Sammanställning av regelverk, standarder och branschpraxis 1 Lagar och direktiv

Namn Utgivare

År

Elmarknadsdirektivet (2009/72/EG) - om gemensamma regler för den inre marknaden för el och om upphävande av direktiv 2003/54/EG

Europaparlamentets och rådets direktiv

2009

Maskindirektivet (2006/42/EG) - om maskiner och om ändring av direktiv 95/16/EG


1996

Lågspänningsdirektivet (2006/95/EG) - om harmonisering av medlemsstaternas lagstiftning om elektrisk utrustning avsedd för användning inom vissa spänningsgränser


1996

Mätinstrument direktivet - EG-direktiv (2004/22/EG) om mätinstrument (MID)


2004

EMC-direktivet (2004/108/EG) - om tillnärmning av medlemsstaternas lagstiftning om elektromagnetisk kompatibilitet och om upphävande av direktiv 89/336/EEG


2004

Ellag (1997:857) Näringsdepartementet

1997

Lag om elcertifikat (2003:113)

Näringsdepartementet

2003

Arbetsmiljölag (1977:1160) Arbetsmiljöverket 1977

Miljöbalk (1998:808) Naturvårdsverket 1999

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:211:0055:0093:SV:PDF



http://eur-lex.europa.eu/pri/sv/oj/dat/2004/l_135/l_13520040430sv00010080.pdf


http://www.notisum.se/Pub/Doc.aspx?url=/rnp/sls/lag/19970857.htm


http://www.notisum.se/rnp/sls/lag/19771160.HTM

http://www.notisum.se/rnp/sls/lag/19980808.HTM



2 Förordningar och föreskrifter

Namn Utgivare År

Elförordning (1994:1250) Näringsdepartementet 1994

Starkströmsförordning (2009:22) Näringsdepartementet 2009

Förordning (1999:716) om mätning, beräkning och rapportering av överförd el

Näringsdepartementet 1999

Förordning (2003:120) om elcertifikat Näringsdepartementet 2003

Elinstallatörsförordning (1990:806) Elsäkerhetsverket 1990

NUTFS 1998:1 - Föreskrifter och allmänna råd om redovisning av nätverksamhet

Närings- och teknikutvecklingsverkets

1998

NUTFS 1999:1 - Föreskrifter om offentliggörande av avgifter och övriga villkor för överföring av el

Närings- och teknikutvecklingsverkets

1999

STEMFS 2003:1 - Föreskrifter och allmänna råd om elcertifikat

Energimarknads-inspektionens

2003

STEMFS 2007:5 - Föreskrifter och allmänna råd om mätning, beräkning och rapportering av överförd el


2007

EIFS 2011:2 - Föreskrifter och allmänna råd om krav som ska vara uppfyllda för att överföringen av el ska vara av god kvalitet


2011

STAFS 2009:8 - Föreskrifter och allmänna råd om mätsystem för mätning av överförd el

SWEDAC 2009

STAFS 2009:9 - Föreskrifter och allmänna råd om återkommande kontroll av mätare för aktiv elenergi

SWEDAC 2009

SvKFS 2005:2 - Föreskrifter och allmänna råd om driftsäkerhetsteknisk utformning av produktionsanläggningar

Svenska Kraftnät 2005

ELSÄK-FS 2006:1 – Föreskrifter och allmänna råd om elsäkerhet vidarbete i yrkesmässig verksamhet

Elsäkerhetsverket 2006

ELSÄK-FS 2008:1 - Föreskrifter och allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda


ELSÄK-FS 2008:2 - Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om varselmärkning vid elektriska starkströmsanläggningar


ELSÄK-FS 2008:3 - Föreskrifter och allmänna råd om innehavarens kontroll av elektriska starkströmsanläggningar och elektriska anordningar



http://www.notisum.se/rnp/sls/sfs/20090022.pdf



http://www.notisum.se/rnp/sls/lag/19900806.htm

http://www.energimarknadsinspektionen.se/upload/F%c3%b6reskrifter/NUTFS19981.pdf

http://www.energimarknadsinspektionen.se/upload/F%c3%b6reskrifter/NUTFS19991.pdf


http://www.energimarknadsinspektionen.se/upload/F%c3%b6reskrifter/STEMFS20075.pdf

http://www.ei.se/upload/F%c3%b6reskrifter/22155.pdf

http://www.swedac.se/PageFiles/1682/STAFS 2009_8.pdf

http://www.swedac.se/PageFiles/1684/STAFS 2009_9.pdf

http://www.svk.se/Global/07_Tekniska_krav/Pdf/Foreskrifter/SvKFS2005_2.pdf

http://www.elsakerhetsverket.se/Global/F%C3%B6reskrifter/2006-1.pdf


http://www.elsakerhetsverket.se/Global/F%c3%b6reskrifter/2008-2.pdf




ELSÄK-FS 2007:1 - Föreskrifter om elektromagnetisk kompatibilitet


Systematiskt arbetsmiljöarbete AFS 2001:1

Arbetsmiljöverket 2001

3 Svensk och internationell standard Svensk Energi garanterar inte att uppgivna standarder är den senaste utgåvan av respektive standard.

Standarder revideras med jämna mellanrum och förses då med ett nytt utgåvenummer efter standardbeteckningen. Som handläggare bör man kontrollera vilken utgåva som är den gällande vid användartillfället. Säkrast görs detta genom att man går in på SEK, Svensk Elstandards förlagssida och kontrollerar standardförteckningen.

Beteckning Fastställd Beskrivning SS-EN 62056-62 2007 Elmätare - Datakommunikation för

avläsning av elmätare - Del 62: Gränssnittsklasser

SS-EN 62056-31 2000 Elmätare - Datakommunikation för avläsning av elmätare och för styrning av tariff och belastning - Del 31: Lokala nät (LAN) med tvinnad parkabel

SS-EN 62056-21 2003 Elmätare - Datakommunikation för avläsning av elmätare och för styrning av tariff och belastning - Del 21: Lokal dataöverföring

SS-EN 62053-61 1998 Elmätare – Del 61: Fordringar på spänning och effektförbrukning

SS-EN 62053-31 1998 Elmätare - Del 31: Fordringar på pulsgivare för elektromekaniska eller elektroniska mätare

SS-EN 62052-11 2003 Elmätare - Allmänna fordringar och provning - Del 11: Mätare

SS-EN 61000-4-30 2009 Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC)- Del 4-30: Mät- och provningsmetoder – Mätning av spänningsgodhet och elkvalitet

SS-EN 61400-25 2009 Vindkraftverk - Kommunikation för övervakning och styrning av vindkraftverk

SS-EN 61400-21 2002 Vindkraftverk – Del 21: Mätning och bedömning av elkvalitet för nätanslutna aggregat

SS-EN 61010-1 2002 Elektrisk utrustning för mätning, styrning och för laboratorieändamål - Säkerhet - Del 1: Allmänna fordringar

SS EN 61000-4-7 2002 Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) - Del 4-7: Mät- och provningsmetoder - Vägledning vid övertonsmätning på elnät och på nätansluten utrustning

SS-EN 61000-2-2 2002 Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) – Del 2-2: Miljöförhållanden – Kompatibilitetsnivåer för lågfrekventa

http://www.elstandard.se/

http://shop.elstandard.se/1/1.0.1.0/2/1/


http://www.av.se/dokument/afs/AFS2001_01.pdf



ledningsbundna störningar och signalnivåer på elnät

SS 424 14 06 2005 Ledningsnät för max 1000V – Dimensionering med hänsyn till utlösningsvilkoret – Enkel kabel i direkt jordat nät, skyddad av säkring (förenklad metod)

SS 4370140 2006 Anslutning av lågspänningsinstallationer till elnätet

SS 436 40 00 2009 Elinstallationer för lågspänning – Utförande av elinstallationer för lågspänning

SS 430 01 10 2005 Mätarskåp SS 430 01 01 2005 Mätartavlor SS 406 01 73 1987 Provningsutrustning för elmätare SS 406 01 08 1988 Elmätare - Fjärrmätning av energi och

medeleffekt SS-EN 50308 2005 Vindkraftverk – Säkerhet och skydd vid

skötsel och underhåll SS-EN 50160 2008 Spänningens egenskaper i elnät för allmän

distribution (upp till 35kV) SS-EN 50438 2008 Fordringar för anslutning av

smågeneratorer i parallelldrift med det allmänna elnätet

SS-EN ISO/IEC 17020

2005 Allmänna krav på verksamhet hos olika typer av organisationer som utför kontroll (ISO/IEC 17020:1998)

4 Praxis och riktlinjer Namn/Beteckning Länk Förklaring ESA (Elsäkerhetsanvisningar) Anvisningar (dvs. annan erkänd

standard) som avses i ELSÄK-föreskrifterna för så väl skötsel som arbete. ESA är kraftindustrins gemensamma anvisningar som täcker sådana anläggningar som är vanliga inom branschen.

EBR(Elbyggnadsrationalisering) EBR är ett system för rationell planering, byggnation och underhåll av eldistributionsanläggningar på 0,4-145 kV.

Kriterier för spänningsgodhet vid leveransspänning över 1000 V

Svensk Energis (tidigare Sveriges Elleverantörers) rekommendation och förslag till standardiserade avtalspunkter som kan användas för att specificera elkvaliteten vid högspänningsleveranser.

Anslutning av kundanläggningar 1-36 kV till elnätet - IBH 04

Publikation och handling som gäller för anslutning av nya högspänningsanläggningar (1-36kV) samt ändring av befintliga, Utgiven av Svensk Energi 2004.

http://www.svenskenergi.se/sv/Kompetens/Forlag/

http://www.ebr.nu/





Anslutning Mätning Installation (AMI)

Ett web-baserat arbetsredskap och handbok för den personal på elnätsföretagen som arbetar med kundnära arbetsuppgifter inom områdena Anslutning, Mätning och Installation. Utgiven av Svensk Energi och uppdateras regelbundet

Tekniska anvisningar för anslutning av reservkraftaggregat i kundanläggningar

Anvisningarna gäller för såväl stationära som mobila reservkraftaggregat om högst 1500 kVA avsedda att anslutas till kundanläggning som är skild från det matande nätet. Utgiven av Svensk Energi 2005.

”EMC, elkvalitet och elmiljö: guide för elanvändare och allmänt sakkunniga inom elområdet” ELFORSK rapport 07:40

EMC, elkvalitet och elmiljö – guide för elanvändare och allmänt sakkunniga inom elområdet. Utgiven av ELFORSK 2007

Svensk Elmarknadshandbok En handbok och uppslagsbok som beskriver rutiner och arbetssätt på den svenska elmarknaden. Ett samarbetsprojekt mellan Svensk Energi, SvK & Oberoende elhandlare

TR6-02 Tekniska riktlinjer för elkvalitet – Del 2: Planerings- och emissionsnivåer, mätmetoder och ansvarsfördelning avseende elkvalitet i stamnätet

http://www.svenskenergi.se/ami


http://www.elforsk.se/rapporter/ShowReport.aspx?DocId=571&Index=D:/INETPUB/elforsk4kr9h8d/Rapporter/pdf/index&HitCount=2&hits=2856+2857+

http://www.svenskenergi.se/sv/Plattform/Elmarknadsutveckling/Elmarknadshandboken/

http://www.google.se/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CB4QFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.svk.se%2FGlobal%2F07_Tekniska_krav%2FPdf%2FTR6_02_B.pdf&ei=rch8TK2OIYunOPfL_IIE&usg=AFQjCNG7O8wMjqsuY4JLLHKjrhWxlrCYRQ

Bilaga 3 – Kurvor för förenklad bedömning av spänningsvariationer – MIKRO Utgåva 1, december 2011


Bilaga 3 – Kurvor för förenklad bedömning av spänningsvariationer

Spänningsvariationer vid enfasig anslutning

Bilaga 3 – Kurvor för förenklad bedömning av spänningsvariationer – MIKRO Utgåva 1, december 2011


Spänningsvariationer vid trefasig anslutning

Bilaga 4 – Beräkningsexempel – MIKRO Utgåva 1, december 2011


Bilaga 4 – BERÄKNINGSEXEMPEL Det som i första hand är dimensionerande vid anslutning av småskalig produktion är främst de långsamma spänningsvariationerna. I detta kapitel redovisas beräkningar av långsamma spänningsvariationer samt relevanta förenklingar.

Metod för beräkning av långsamma spänningsvariationer Den metod som används för att beräkna spänningsvariationer är förenklad och bygger på att absolutvärdet för respektive impedans adderas. Detta motsvarar den metod som benämns ”Metod ett” i SS 424 14 05 (avsnitt 8.6.1) [Svensk Standard SS 424 14 05, utgåva 2, Ledningsnät för max 1000V – Dimensionering med hänsyn till utlösningsvillkoret, Svenska Elektriska Kommissionen, 1993]. Att addera de olika impedansernas absolutvärden gör att den resulterande impedansen samt även de framräknade spänningsvariationerna blir högre än om en mer noggrann beräkningsmetod väljs. Om beräkningsresultatet påvisar spänningsvariationer som överskrider gränsvärdena bör en kontroll göras med en mer noggrann metod.

Kablar i lågspänningsnät (inklusive ALUS) har ett stort R/X-värde. Av denna anledning kan den induktiva delen av kabelns impedans försummas och kablarna kan ses som rent resistiva.

Inverkan av spänningsfall över nätstationstransformator kan försummas för transformatorer större än 100kVA då kabelnät används på mellan nätstation och kund. Detta beror på att transformatorer domineras av den induktiva delen i impedansen och kablar domineras av den resistiva delen.

Spänningsvariationer vid trefasig produktion Som trefasig produktion räknas produktionsanläggningar med trefasig växelriktare och trefasiga generatorer direktanslutna till elnätet. Anläggningar uppbyggda av flera enfasigt anslutna växelriktare är att betrakta som trefasigt anslutna om de är försedda med obalansskydd. Vid beräkning av spänningsvariationer för produktionsanläggningar används kabelimpedansen mellan nätstation och produktionsanläggningar. Då produktionen är ansluten till transformator med liten märkeffekt (upp till 100kVA) kan det vara lämpligt att ta med spänningsändringen över transformatorn, särskilt om det är risk för att produktion och konsumtion inte sammanfaller (gäller främst solcellsanläggningar).

Spänningsvariationer vid enfasig produktion För beräkningar av spänningsvariationer vid enfasig produktion används jordslutningsimpedansen, i denna text kallad förimpedansen. De förimpedansvärden för transformatorer som används i beräkningsexemplen är schablonvärden hämtade från Svensk standard SS 424 14 06 [Svensk Standard SS 424 14 06 utgåva 2, Ledningsnät för max 1000V – Dimensionering med hänsyn till utlösningsvilkoret – Enkel kabel i direkt jordat nät, skyddad av säkring (förenklad metod), Svenska Elektriska Kommissionen, 2005)]. Dessa värden är listade i tabell 2.



Tabell 2 Jordslutningsimpedans hos typiska distributionstransformatorer i koppling Dyn enligt SS-EN 424 14 06

Transformatorns märkeffekt

(kVA)

Impedans vid jordslutning

(mΩ) 20 320 30 213 50 130 63 102 100 65 125 51 160 40 200 32 250 26 315 20 400 16 500 13 630 11 800 10 1000 8 1250 6,5 1600 6,25

I de redovisade beräkningsexemplen har förimpedansen för kablarna beräknats vid 20ºC ledartemperatur. Då förimpedansen används för att beräkna felströmmar utifrån utlösningsvillkoret används i regel en högre ledartemperatur i beräkningarna. I många tabeller och beräkningsprogram beräknas kablars förimpedans vid 55ºC för att ge ett värsta fall vid beräkningar för utlösningsvillkoret. Då spänningsvariationer orsakade av produktion inte beräknas vid ett jordfel är impedansen vid den lägre temperaturen mer korrekt. För en kabel med aluminiumledare är ledarresistansen ca 14 % högre vid 55ºC jämfört med 20ºC.



Exempel 1:

En idrottsplats önskar installera solceller med tre stycken enfasiga växelriktare om vardera 7kW. Då det inte finns något obalansskydd är anläggningen att betrakta som tre enfasiga produktionsanläggningar. Befintligt säkringsabonnemang är 50A med årligt uttag om 45 000kWh. Idrottsplatsen är ansluten till egen gruppledning direkt till nätstation utan några andra kunder på samma lågspänningsgrupp.

Matande nät: Matande transformator: Märkeffekt (Sn): 800 kVA Kortslutningsimpedans (zk): 6% Lågspänningskabel: 340 m N1XE, 50mm2 Kabelresistans: 0,641mΩ/m Produktion: Effekt: 3 x 7 kW (tre enfasanläggningar) Effektfaktor: cos(φ)=1 Beräkningar: Anläggningen är att betrakta som enfasig och ska klara kraven för spänningsvariationer baserat på beräkning med förimpedans.

Då den valda kabeln har samma area i ledare och återledare (PEN-ledare) antas förimpedansen vara dubbla ledarimpedansens. Vidare så antas Z=R då den resistiva delen i kabelimpedansen dominerar.

Beräkning av spänningsvariationer vid enfasig anslutning

kabeltortransformaförkabelförtortransformaförför RZZZZ ⋅+=+= 2___

Ω=Ω⋅⋅+Ω= mmmmmZ för 446/641,0234010

Spänningsvariation vid anslutningspunkt (ägogräns) till kund beräknas med ekvation (1) där Q och X försummas. Räknat per fas blir spänningsändringen:

%9,5%100230

7000446,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU

Då denna spänningsändring överstiger det rekommenderade värdet måste åtgärd göras. I detta fall kan nätförstärkning göras eller så kan kunden välja att installera trefasig växelriktare.

Spänningsvariationer med trefasig växelriktare beräknas med hjälp av ledningsresistansen och transformatorimpedansen:

Beräkning av spänningsvariationer vid trefasig anslutning



I detta fall ansluts produktionen till en transformator med märkeffekten 800 kVA. Transformatorns storlek gör att transformatorimpedansen blir låg och att en viss grundlast kommer att finnas. Därför försummas transformatorimpedansen. På samma sätt som tidigare antas att R=Z för kablar.

Ω=Ω⋅== mmmmZZ kabel 218/641,0340

Spänningsändringen beräknas därefter:

%8,2%100400

21000218,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU

I detta fall är spänningsvariationerna i anslutningspunkten acceptabla.



Exempel 2

I ett landsbygdsnät önskar en villaägare installera 1,5kW solceller. Denna kund har ett säkringsabonnemang om 16A och förbrukar 15 000kWh per år. Utmed den matande kabeln finns ett kabelskåp där andra kunder är anslutna.

Matande nät: Matande transformator: Märkeffekt (Sn): 100 kVA Märkspänning sekundär(Un): 420 V Kortslutningsimpedans (zk): 4 % Lågspänningskabel: 600+120 m Alus, 4x50 mm2 Kabelresistans: 0,641 mΩ/m Produktion: Effekt: 1,5 kW (enfasigt) Effektfaktor: cos(φ)=1 Beräkningar: Anläggningen ansluts till ett nät som inte tillåter förenklad handläggning pga hög förimpedans. Beräkningar görs med hjälp av kurvor i bilaga 3.

I elnätsföretagets nätinformationssystem framgår att förimpedansen i kundens anslutningspunkt är 980 mΩ och vid kabelskåpet 826 mΩ.

Förimpedans

Baserat på kurvan för enfasigt ansluten produktion i bilaga 3 bedöms spänningsvariationerna i kundens anslutningspunkt och vid sammankopplingspunkten mot andra kunder vilket i detta fall utgörs av kabelskåpet. Detta är illustrerat i bilden nedan.

Bedömning av spänningsvariationer baserat på kurvor

Som ses i bilden ovan är det ok att ansluta 1,5kW



produktion enfasigt hos den berörda kunden. Enligt kurvan kan kunden ansluta upp till ca 2kW baserat på spänningsvariationerna vid sammankopplingspunkt (svart streckad linje) och ca 2,5kW baserat på spänningsvariationerna vid anslutningspunkt (svart heldragen linje). Då spänningsvariationerna i sammankopplings-punkten i detta fall är dimensionerande kan kunden tillåtas ansluta upp till 2kW produktion.



Exempel 3

En villaägare har en kvarn med vattenrätt på sin mark som går att bygga om till vattenkraftverk. Befintligt abonnemang är på 20A och det planerade vattenkraftverket är på 11kW och ansluts trefasigt. Mellan villan och vattenkraftverket är det 300 meter och kundens elinstallatör har föreslagit att en kabel N1XE 10/10 förläggs mellan villan och vattenkraftverket.

Matande nät: Matande transformator: Märkeffekt (Sn): 100 kVA Kortslutningsimpedans (zk): 4 % Lågspänningskabel1: 350+200 m Alus, 4x50 mm2 (Al) Kabelresistans 0,641 mΩ/m Lågspänningskabel2: 300 m N1XE, 4x10 mm2 (Cu) Kabelresistans 1,83 mΩ/m Lågspänningskabel2 (alt.): 300 m N1XE, 50mm2 Kabelresistans 0,641 mΩ/m Produktion: Effekt: 11 kW (trefasigt) Effektfaktor: cos(φ)=1 Beräkningar: Anläggningen är trefasig och skall klara kraven för spänningsvariationer baserat på beräkning med transformatorimpedans och kabelimpedans. Om man inte önskar använda de färdiga graferna för maximal anslutningsbar effekt kan spänningsvariationen i nätet beräknas enligt nedan.

Först beräknas spänningsvariationerna vid kabelskåpet vilket är den punkt där andra kunder möts. För att erforderlig nätstyrka ska erhållas får spänningsändringen i denna punkt inte överstiga 3%, då generatorn går från full produktion till helt avstängd. Först beräknas impedansen i den aktuella punkten enligt:

Beräkning av spänningsvariationer vid kabelskåp

Ω=== mSU

zZn

nktortransforma 67

100000420%4

22

Då den resistiva delen i kabelimpedansen dominerar så antas att Z=R.

Ω=Ω⋅= mmmmZkabel 224/641,03501 Ω=Ω+Ω=+= mmmZZZ kabeltortransformaks 291224671

Spänningsändringen orsakad av produktionen vid kabelskåpet beräknas med ekvation (10.2) där Q och X försummas.

%0,2%100400

11000291,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU



Vid anslutningspunkt till kund skall spänningsvariationerna inte överstiga 5 %. För serviskabeln antas att Z=R.

Beräkning av spänningsvariationer vid kund

Ω=Ω⋅= mmmmZkabel 128/641,02002

Ω=Ω+Ω+Ω=

++=

mmmmZZZZZ

m

kabelkabeltortransformam

4191282246721

Spänningsändringen orsakad av produktionen vid kunden beräknas med ekvation (10.2) där Q och X försummas.

%9,2%100400

11000419,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU

I detta fall är spänningsvariationerna och därmed nätstyrkan acceptabla i såväl anslutningspunkt som kabelskåp. Men då detta exempel innefattar ett inomgårdsnät med 300 meter kabel kan det vara av intresse att beräkna spänningsvariationerna vid generatorn.

Vid anslutningspunkten har följande impedans beräknats:

Beräkning av spänningsvariationer vid produktionsanläggning

Ω=Ω+Ω+Ω=

++=

mmmmZZZZZ

m

kabelkabeltortransformam

4191282246721

Utöver detta tillkommer impedans i kundens egen kabel mellan anslutningspunkt och produktionsanläggning. I detta fall har kunden valt att använda N1XE 4x10mm2 (Cu) mellan anslutningspunkten och produktionsanläggningen:

Ω=Ω⋅= mmmmZkabel 549/83,13003 Vilket ger en den totala impedansen vid generatorn:

Ω=Ω+Ω=+= mmmZZZ kabelmG 9685494193 Spänningsändringen beräknas därefter:

%7,6%100400

11000968,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU

Om produktionsanläggningens överspänningsskydd är inställt på 400V+6%, enligt gamla rekommendationer i standard SS-EN 50438, är det stor risk att produktionsanläggningens skydd kommer att lösa ut för överspänning. Detta kan åtgärdas genom att ställa överspänningsskyddet till den nuvarande rekommenderade inställningen på 11%. Viktigt är dock att generator och kringutrustning klarar av en sådan kontinuerligt hög



spänning. Om så inte är fallet kommer kunden att behöva välja en grövre kabelarea för sitt inomgårdsnät.

Om kunden väljer att istället välja N1XE, 50mm2 (Al) mellan anslutningspunkten och produktionsanläggningen fås följande kabelimpedans:

Beräkning av spänningsvariationer vid produktionsanläggning med alternativ kabel

Ω=Ω⋅= mmmmZkabel 192/15,13003

Vilket ger en den totala impedansen vid generatorn:

Ω=Ω+Ω=+= mmmZZZ kabelmG 6111924193 Spänningsändringen beräknas därefter:

%2,4%100400

11000611,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU

Detta är således inte något problem för produktionsanläggningens skydd. Dock så har många elnätsföretag som policy att ha 410V som spänning vid nätstation. Detta är särskilt vanligt i svaga landsbygdsnät och anledningen till detta är att kunder långt ut i lågspänningsnätet inte skall få för låg spänning vid höglast vintertid. Om

%0,4%100410

11000611,0%100 22 =⋅⋅

=⋅⋅

=∆U

PRU

Vilket ger spänningen:

( ) ( ) VVUUU nätstationgenerator 4,42604,014101 =+⋅=∆+⋅= Detta motsvarar 400V+6,5 % vilket fortfarande kan innebära problem för generator och kringutrustning om de är specificerade för exempelvis 400 +-5%

Bilaga 5 – Anmälan av anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar / MIKRO-blankett Utgåva 1, december 2011


ANMÄLAN AV ANSLUTNING AV MIKROPRODUKTION Undertecknad vill ansluta nedanstående anläggning för mikroproduktion till befintligt uttagsabonnemang. Sökande: Namn: Adress: Telefonr: Elnätsföretag: Anläggningsid: Installatör: Företag: Adress: Telefonr: E-post: Data på anläggningen: Kraftkälla: Sol Vind Vatten Biobränsle (Kraftvärme) Annat Fabrikat och typbeteckning: Märkeffekt: kVA/kW Effektfaktor (cosφ): Anslutning: Enfas Trefas Maximal kortslutningsström A Ev. kondensatorbatteris storlek: kVAr Typprovsprotokoll bifogas: Ja Nej (om ja, hoppa över sid 2) Skyddsinställningar: Inställt värde: Enl. SEK TK 8 Typ av skyddsfunktion Tid Nivå Tid Nivå Överspänning (steg 2) 60s 255,3V Överspänning (steg 1) 0,2s 264,5V Underspänning 0,2s 195,5V Överfrekvens 0,5s 51Hz Underfrekvens 0,5s 47Hz Ev. ytterligare skydd Enligt tillverkarens anvisning ska skyddsfunktionerna testas vart år Ev. kommentarer: Underskrift: Datum: Underskrift: ____________________________________ Namnförtydligande: Innehavare Datum: Underskrift: ____________________________________ Namnförtydligande: Installatör

Bilaga 5 – Anmälan av anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar / MIKRO-blankett Utgåva 1, december 2011


Typdata för elkvalitetsparametrar, Power quality type data Denna blankett kan ersättas med ett typprovsprotokoll enligt SS-EN 50438 (Annex D)

This form can be replaced by a Type test certificate according to EN 50438 (Annex D) Allmän information, General information

Typ (vind, sol, etc), Type (wind, photovoltaic et cetera)

Typbeteckning, Type reference

Tillverkare, Manufacturer

Kontaktperson hos tillverkare, Supplier contact person Kontaktperson, Contact person E-post, E-mail

Telefon, Telephone

Elkvalitetsuppgifter, Power quality data

Flimmervärden max 16A, flicker values max 16A Värde,

Value Rek. Gräns,

Recommended limit Flimmer beräknat enligt EN 61000-3-3 Flicker as per EN 61000-3-3

Pst 0,35 Plt 0,25

Flimmervärden >16A, flicker values >16A Värde,

Value Rek. Gräns,

Recommended limit Flimmer beräknat enligt (kryssa) Flicker as per (mark) EN 61000-3-3 EN 61000-3-11

Pst 0,35 Plt 0,25 Kommentarer Comments

Leverantörs eller tillverkares underskrift, Signature of supplier or manufacturer

Riktigheten i ovan lämnade uppgifter intygas. The accuracy of the information given above is certified Signatur, Signature Namnförtydligande, Clarification of signature

Svensk Energi – Swedenenergy – AB101 53 Stockholm

www.svenskenergi.se/forlag

Anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar –...

Documents

Transcript of Anslutning av mikroproduktion till konsumtionsanläggningar –...