sluiten

Inloggen

Log hieronder in met uw gebruikersnaam en wachtwoord.

Deze ontvangt u van ons bij het afsluiten van een (proef)abonnement.

Nog geen inlog? meld u gratis aan


Vragen?
Kunt u niet inloggen of heeft u vragen over een (proef)abonnement?.
Neem dan contact op met BIM Media Klantenservice:

sluiten

Welkom bij de Kennisbank Power Quality

Om de uitgebreide informatie op de kennisbank te kunnen lezen heeft u een inlogcode nodig. Deze ontvangt u bij het afsluiten van een abonnement.

Waarom de Power Quality-kennisbank

  • Kennis van experts altijd beschikbaar
  • Antwoorden, oplossingen en tools
  • Toevoegen van eigen notities mogelijk
  • Praktijkcases, veelvuldig aangevuld
  • Handige formules en interactieve berekeningen
Neem nu een abonnement >

Abonnement € 255,- per jaar, ieder moment opzegbaar. Meer over een abonnement op Power Quality

“ De Power Quality boeken hielpen me al goed op weg, maar met de Kennisbank Power Quality zijn antwoorden, oplossingen en tools altijd en overal beschikbaar ”
 

H. Vlottes, directeur Vlottes Electromechaniek
Installatie Service Bureau

Inloggen voor abonnees


Vragen?
Kunt u niet inloggen of heeft u vragen over een abonnement?
Neem dan contact op met Vakmedianet Klantenservice: 088 58 40 888

Of stuur een e-mail naar: klantenservice@vakmedianet.nl

Kwaliteit van de spanning in Nederland

De kwaliteit van de spanning is de afgelopen jaren een steeds belangrijker onderwerp geworden. De aandacht voor dit onderwerp komt mede door de toenemende gevoeligheid van apparatuur, de zorgen voor de kwaliteitsaspecten van de elektriciteitsvoorziening en de aandacht van (Europese) toezichthouders voor dit belangrijke onderwerp. Wat is nu momenteel de kwaliteit van de spanning in Nederland?

 

De kwaliteitsaspecten

Bij de definitie van de kwaliteit van de spanning (de verantwoordelijkheid van de netbeheerder) gaat het over een tiental aspecten. De belangrijkste karakteristieken van de spanning gaan over:

  • Het spanningsniveau;
  • Snelle spanningsvariaties, (flikker);
  • Snelle spanningsvariaties, dips;
  • Spanningsvorm, Harmonischen;
  • Symmetrie in de spanning.

 

In de afgelopen jaren is deze kwaliteit steekproefsgewijs gemeten om te beoordelen of aan de gestelde eisen zoals verwoord in de netcode wordt voldaan. Dit geldt overigens niet voor de spanningsdips omdat hiervoor nog geen eisen in de netcode zijn of waren opgenomen. Ten aanzien van het meten en formuleren van eisen voor dips zijn er actuele veranderingen die verderop worden beschreven. Voor de genoemde kenmerken zal nu achtereenvolgens voor elk kenmerk worden aangegeven wat de eisen zijn, wat het resultaat is van de metingen die gedaan zijn en de hieruit te trekken conclusies.  We zullen ons hierbij bij de meeste aspecten beperken tot de laagspanningsnetten. Uiteraard zijn er ook gegevens over de middenspanningsnetten. De rapportage van de jaarlijkse metingen kan worden teruggevonden op de website van Netbeheer Nederland (www.netbeheernederland.nl).  

Het spanningsniveau

Het spanningsniveau moet voor de laagspanning voldoen aan de volgende voorwaarden:

 

Voor netten UN≤1kV:

  • UN +/- 10% voor 95% van de over 10 minuten  gemiddelde waarden gedurende 1 week;
  • UN +10 / -15% voor alle over 10 minuten gemiddelde waarden.

 

Voor netten 1kV<UC<35 kV:

  • UC +/- 10% voor 95% van de over 10 minuten gemiddelde waarden gedurende 1 week;
  • UC +10 / -15% voor alle over 10 minuten gemiddelde waarden.

 

De spanning wordt dus altijd gemeten met een gemiddelde rms-waarde over 10 minuten. Na een week meten wordt beoordeeld of alle 10 minuten gemiddelde waarden voldoen aan de gestelde voorwaarden. Voor laagspanning is de nominale spanning 230 V. Voor middenspanning is deze gemiddelde waarde niet vastgelegd maar moet in samenspraak met de netbeheerder worden bepaald.  In onderstaande afbeelding zijn de meetresultaten van de metingen in de laagspanningsnetten weergegeven.  De laagst gemeten spanning lag op een waarde van -9% ten opzichte van de nominale spanning.  De hoogst gemeten spanning lag op een waarde van 230 V +7%.

Resultaat meting spanningsniveau, LS-net 2011; Bron: Netbeheer Nederland

Resultaat meting spanningsniveau, LS-net 2011; Bron: Netbeheer Nederland

 

Aan de bovenzijde van de spanningsband is er in het algemeen dus nog wel enige ruimte. Dit heeft mede te maken met het gegeven dat de bovengrens tot 2008 nog 230 V +6% was. De verruiming tot +10% vanaf 2008 geeft dus de mogelijkheid om decentrale opwekkers op het net aan te sluiten zonder dat direct te hoge spanningen optreden.

Snelle spanningsvariaties (flikker)

Door het inschakelen van motoren, het gebruik van lastoestellen en andere toestellen met grote stroomvariaties ontstaan er ook snelle spanningsvariaties. Deze zogenaamde flikker is het meest voorkomende spanningsprobleem in de laagspanningsnetten. Snelle spanningvariaties leiden tot variaties in het verlichtingsniveau (knipperen van het licht) wat als hinderlijk wordt ervaren. De index die gebruikt wordt om de mate van flikker aan te geven is Pst (10-minuten waarde) vooral bedoeld voor de beoordeling van een individuele aansluiting. Een lange termijn index (gemiddeld over 2 uur)  flikker is Plt ,bedoeld voor de beoordeling voor het niveau van flikker in de netten. In  onderstaande afbeelding is het niveau van flikker aangegeven over de jaren 2003 t/m 2012. De limiet voor Plt is dat 95% van de meetwaarde gedurende een week onder de 1 moet liggen en alle meetwaarden onder de 5. Alhoewel flikker een van de meest voorkomende klachten is kan gesteld worden dat de afgelopen jaren de achtergrondvervuiling op dit punt nauwelijks is veranderd.

 

Figuur 2: Waarden van Plt over de jaren 2003-2012; Bron: Netbeheer Nederland

Waarden van Plt over de jaren 2003-2012; Bron: Netbeheer Nederland

Snelle spanningsvariaties (dips)

Een optredende spanningsdip is vooral een probleem voor gevoelige industriële installaties of utiliteitsgebouwen met veel dataverwerkende apparatuur. Een kortstondige verlaging van de spanning, gedurende een korte tijd kan leiden tot uitvallen van apparatuur en processen. Aangezien er in de netcode nog geen eisen zijn voor het aantal, de diepte of de duur van de dips is dit een van de onderwerpen die de komende jaren moet worden ingevuld. Om tot een goede invulling van een norm voor dips te komen is het noodzakelijk om vast te leggen hoeveel dips er momenteel gemiddeld per aansluiting optreden. In eerste instantie is hiervoor in het hoogspanningsnet gemeten hoeveel dips er optreden in dit netdeel.

 

In onderstaande afbeelding zijn de aantallen, voortkomend uit deze metingen weergegeven. Per jaar zijn er nog behoorlijke verschillen en de totale aantallen zeggen nog weinig over het aantal dips op een specifiek aansluitpunt. De komende jaren worden de metingen t.a.v. dips uitgebreid tot de middenspanningsnetten. Na enkele jaren metingen in de middenspanningsnetten ontstaat dan een goed beeld van het gemiddeld aantal spanningsdips per aansluiting. Als daarbij dan de informatie gevoegd kan worden wat de kosten van een spanningsdip dan kan een afgewogen norm worden ontwikkeld. Het in beeld brengen van de kosten van een spanningsdip is overigens ook nog een moeilijke zaak. Immers soort bedrijf, opbouw installatie, reeds genomen maatregelen om immuniteit te vergroten; al deze zaken beïnvloeden in grote mate de kosten van de spanningsdip.

 

Totaal aantal gemeten spanningsdips in de hoogspanningsnetten; Bron: Netbeheer Nederland

Totaal aantal gemeten spanningsdips in de hoogspanningsnetten; Bron: Netbeheer Nederland

Spanningsvorm, harmonischen

Een ander belangrijk kwaliteitsaspect van de spanning is de spanningsvorm. Afwijkingen van de ideale sinusvorm worden weergegeven als hogere harmonische spanningen. Voor de diverse harmonische spanningen zijn limieten opgenomen in de netcode en de NEN-EN 50160. Naast limieten voor de afzonderlijke harmonische spanningen, te berekenen met formule 1), worden ook eisen gesteld aan de totale harmonische vervorming van de spanning, te berekenen met formule 2).

Afzonderlijke harmonische:  

  

Totale harmonische vervorming:

 

De  totale harmonische vervorming in de spanning is over de afgelopen 10 jaar vrijwel gelijk gebleven en kijken naar figuur 4 eerder iets gedaald dan gestegen. Op zich is dat wel verwonderlijk gelet op de toename van toestellen met vermogenselektronica. Wel is de laatste jaren vooral een toename in toestellen met minder vermogen en geschakelde voedingen met schakelfrequenties die steeds hoger liggen. Dit is ook een van de redenen dat lagere frequenties iets dalen (5e en 7e harmonische) en de hogere frequenties (15e en 21e ) hoger komen te liggen. In dat licht zullen ook de normen voor harmonische spanningen weer eens heroverwogen moeten worden.  

 

Totale harmonische vervorming van de spanning in LS-net; Bron Netbeheer Nederland

Totale harmonische vervorming van de spanning in LS-net; Bron Netbeheer Nederland

Symmetrie in de spanning

Een laatste kwaliteitsaspect is  de asymmetrie in de spanning.  De asymmetrie is van belang voor het goed functioneren van driefasen apparatuur.  Ook dit aspect laat een redelijk stabiel beeld zien, kijkend naar de meetresultaten over de jaren 2003 t/m 2013. De grenswaarde van de 2% toegestane asymmetrie ligt ruim boven de gemeten waarden. 

 

Asymmetrie in LS-netten; Bron Netbeheer Nederland

Asymmetrie in LS-netten; Bron Netbeheer Nederland

Conclusie

Kijkend naar de metingen die de afgelopen 10 jaar in de diverse netdelen zijn gedaan kan worden geconstateerd dat de kwaliteit van de spanning in de Nederlandse netten zeer goed is en dat deze de afgelopen 10 jaar ook niet minder is geworden. Wel blijft het zaak om regelgeving te verbeteren om meer duidelijkheid te scheppen in de verdeling van verantwoordelijkheden tussen netbeheerders, fabrikanten en de klanten aangesloten op de netten. Ook is goed toezicht op de kwaliteit van de spanning nodig om het kwaliteitsniveau op peil te houden ook in een wereld waar de nieuwe technologieën (o.a. zonnepanelen en elektrische vervoer, grootschalig wind) steeds breder worden toegepast. Voor de komende jaren is dan ook een uitgebreidere monitoring van de netten te verwachten. Dit zal meer inzicht geven in de netten en wellicht ook mogelijkheden voor nieuwe toepassingen!