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Direzione Dispacciamento
CARATTERISTICHE DELLA TENSIONE SULLA RTN
CRITERI DI MISURA
Storico delle revisioni
Rev. Data
Descrizione della revisione
00
08-06-05
Prima stesura
Rev
Data
Elaborato
Collaborazioni
Verificato
Approvato
00
08-06-05
V. BISCAGLIA
R. SALVATI
V. BISCAGLIA
C. SABELLI
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Misura caratteristiche tensione 8-6-05.doc
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Caratteristiche della tensione sulla RTN
Criteri di misura
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INDICE
1. SCOPO DEL DOCUMENTO.................................................................................................3
2. CAMPO DI APPLICAZIONE DEL DOCUMENTO.............................................................3
3. GLOSSARIO ............................................................................................................................3
4. CARATTERISTICHE DELLA TENSIONE E MODALITA’ DI MISURA .........................5
4.1. Frequenza .............................................................................................................................6
4.2. Ampiezza e variazioni della tensione.............................................................................7
4.3. Buchi di tensione.................................................................................................................8
4.4. Armoniche di tensione .......................................................................................................9
4.5. Flicker .....................................................................................................................................9
4.6. Squilibrio della tensione ..................................................................................................10
5. REQUISITI DELLA STRUMENTAZIONE .........................................................................10
6. RISPOSTA IN FREQUENZA E PRECISIONE DEI TV...................................................11
7. VALUTAZIONE DELLE MISURE.......................................................................................11
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1.
Caratteristiche della tensione sulla RTN
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SCOPO DEL DOCUMENTO
Il presente documento ha lo scopo di descrivere le caratteristiche della tensione misurata
sulla Rete di Trasmisssione Nazionale (nel seguito RTN) e di definire la loro modalità di
rilevazione.
2.
CAMPO DI APPLICAZIONE DEL DOCUMENTO
Il presente documento si applica alla misura delle caratteristiche della tensione sulla RTN
ed, particolare, sui siti di Utenti direttamente connessi alla RTN, con riferimento ai seguenti
soggetti, per quanto di rispettiva competenza:
-
Produttori (o titolari di unità di produzione);
-
Clienti finali (o titolari di unità di consumo);
-
Distributori (o imprese distributrici)
-
Gestori di reti interne d’utenza.
3.
GLOSSARIO
I termini, gli acronimi e le sigle presenti nel testo sono definiti nel Glossario del Codice di
Rete, al quale si rinvia. Ulteriori definizioni specifiche al presente documento sono riportate
nel presente capitolo
Tensione di alimentazione
Il valore efficace della tensione misurato in un intervallo di tempo assegnato
Tensione nominale (Un)
La tensione con la quale il sistema è caratterizzato o identificato ed alla quale si riferiscono
alcune caratteristiche di funzionamento
Tensione di alimentazione dichiarata (Uc)
La tensione di alimentazione dichiarata Uc nel sito di connessione è normalmente la
tensione nominale del sistema Un, salvo che il Gestore della RTN dichiari espressamente
un valore diverso dalla tensione nominale.
Frequenza della tensione
Numero di ripetizioni della componente fondamentale della tensione di alimentazione,
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misurato in un dato intervallo di tempo.
Variazione della tensione
Aumento o diminuzione della tensione normalmente provocato dalla variazione del carico
totale del sistema o di una parte di esso.
Variazione rapida della tensione
Variazione rapida singola del valore efficace della tensione tra due livelli consecutivi
mantenuti per durate definite ma non specificate.
Flicker
Impressione soggettiva della variazione della luminanza di lampade ad incandescenza, o
fluorescenti, dovuta a fluttuazioni rapide della tensione di alimentazione.
L’intensità di questo tipo di disturbo viene definita in osservanza con il metodo di misura
definito nella IEC 61000-4-15, e viene valutata mediante le seguenti quantità:
-
severità di breve durata del flicker (Pst), misurata in un intervallo di 10 minuti;
-
severità di lunga durata del flicker (Plt), calcolata a partire da una sequenza di 12 valori
di Pst su un intervallo di 2 ore, secondo la formula che segue:
Plt = 3
12
∑ 12
Psti
i =1
Buco di tensione
Diminuzione improvvisa della tensione di alimentazione ad un valore compreso tra il 90% e
l’1% della tensione dichiarata Uc seguita da un ripristino dopo un breve periodo di tempo.
Convenzionamente la durata del buco di tensione è compresa tra 10 ms e 60 secondi: Il
buco di tensione può interessare una o più fasi ed è denominato unipolare, bipolare o
tripolare se rispettivamente interessa una, due o tre fasi.
La profondità di un buco di tensione è definita come differenza tra la tensione efficace
minima durante il buco e la tensione dichiarata. Le variazioni di tensione che non riducono
la tensione a meno del 90% della tensione Uc non sono considerati buchi.
La durata di un buco di tensione è la differenza temporale tra l’istante di inizio della
diminuzione della tensione e l’istante nel quale la stessa tensione ritorna entro i limiti.
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Interruzione dell'alimentazione
Condizione nella quale la tensione di alimentazione è inferiore all’1% della tensione
dichiarata Uc.
L’interruzione si definisce lunga, se ha durata maggiore di 3 minuti, breve se ha durata
maggiore ad un secondo e non superiore a 3 minuti, transitoria se non superiore ad un
secondo.
Sovratensione temporanea a frequenza di rete
Sovratensione della tensione oltre il limite massimo stabilito della tensione dichiarata.
Sovratensione transitoria
Sovratensione di breve durata con durata di pochi millisecondi od inferiore.
Tensione armonica1
Tensione sinusoidale la cui frequenza è un multiplo intero della frequenza fondamentale
della frequenza di rete.
La tensione armonica può essere valutata
− individualmente, secondo l’ampiezza relativa alla componente fondamentale,
− globalmente, col fattore di distorsione armonica THD definito come
THD =
25
∑ (u )
h= 2
b
2
dove ub è la singola componente armonica
Squilibrio di tensione ( o Grado di dissimmetria della tensione)
Lo squilibrio di tensione (o dissimmetria) è il rapporto tra l’ampiezza della componente di
sequenza inversa e quella di sequenza diretta di un sistema di tensioni trifase
In un sistema trifase, lo squilibrio è la condizione nella quale i valori efficaci delle tensioni di
fase o gli angoli di fase tra fasi consecutive non sono uguali.
4.
1
CARATTERISTICHE DELLA TENSIONE E MODALITA’ DI MISURA
Le armoniche della tensione di alimentazione sono principalmente dovute a carichi non lineari connessi a tutti i livelli di
tensione del sistema di alimentazione. Le correnti armoniche circolanti attraverso le impedenze del sistema contribuiscono ad
accrescere le tensioni armoniche. Le correnti armoniche e le impedenze del sistema, e di conseguenza le tensioni armoniche
sulla rete RTN, variano nel tempo.
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Le caratteristiche della tensione misurate sono le seguenti:
•
Frequenza
•
Ampiezza e variazione della tensione alla frequenza di rete 2
•
Buchi di tensione
•
Armoniche di tensione
•
Flicker
•
Squilibrio di tensione
La misura delle caratteristiche di tensione si riferisce ad un sito di connessione ed è
condotta separatamente su tutte e tre le fasi.
La modalità di misura delle caratteristiche della tensione è conforme a quanto prescritto
dalla CEI EN 61000-4-30. In particolare, la misura è effettuata sulle tre tensioni di fase e
terrà conto del concetto di marcatura in modo da evitare di contare un singolo evento più di
una volta nei diversi parametri (per esempio, contare un singolo buco di tensione anche
come variazione di frequenza).
Le misure delle caratteristiche della tensione, oltre ad essere riferite alle tre fasi considerate
singolarmente, sono aggregate con riferimento al punto di misura: ad esempio, il buco di
tensione tripolare sarà conteggiato come un buco di tensione di durata e profondità
convenzionale, pur non perdendo l’informazione di quanto avvenuto sulle singole fasi.
Le aggregazioni possono essere effettuate a livello dell’apparato di misura o dell’unità
centrale di acquisizione ed elaborazione.
Al fine di distinguere la provenienza dei disturbi, la strumentazione di misura è sincronizzata
sul medesimo orario per permettere la comparazione tra strumenti ubicati in punti diversi
della rete oppure sono registrati particolari eventi quali ad esempio l’avviamento o lo scatto
delle protezioni.
4.1. Frequenza
Caratteristiche della misura
La frequenza fondamentale della tensione di rete è intesa come la frequenza della
componente sinusoidale presente nel segnale di tensione più prossima a 50 Hz.
2
Le sovratensioni transitorie non rientrano tra le caratteristiche della tensione, mentre la loro acquisizione necessita di
strumentazione particolare.
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I parametri da rilevare con intervallo temporale di misura pari a 10 periodi (200 ms), con
finestra di aggregazione di 10 minuti e periodo di osservazione di almeno un anno con dati
riferiti alle singole settimane sono:
-
valore medio,
-
valore minimo,
-
valore massimo.
Aggregazione della misura
-
Valore medio della settimana con percentile al 95% (ovvero valore medio che si osserva
per il 95% della settimana) su una fase di riferimento.
-
Valore massimo assoluto della settimana su una fase di riferimento.
-
Valore minimo assoluto della settimana su una fase di riferimento.
4.2. Ampiezza e variazioni della tensione
Caratteristiche della misura
La misura è quella del valore efficace della tensione. Il valore efficace di un segnale u(t)
durante un intervallo T, è definito dalla seguente equazione:
T
U rms −T
1 2
=
u (t )d (t ) ,
T ∫0
I parametri da rilevare con intervallo temporale di misura pari a 10 periodi (200 ms), con
finestra di aggregazione di 10 minuti e periodo di osservazione di almeno un anno con dati
riferiti alle singole settimane sono:
-
valore medio,
-
valore minimo,
-
valore massimo.
Aggregazione della misura
-
Valore medio della settimana con percentile al 95% (ovvero valore medio che si osserva
per il 95% della settimana) delle tre fasi.
-
Valore massimo assoluto della settimana tra le tre fasi.
-
Valore minimo assoluto della settimana tra le tre fasi.
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4.3. Buchi di tensione
Caratteristiche della misura
Il periodo di osservazione è di almeno un anno. Devono essere misurati la profondità,
l’istante di inizio, l’istante di fine e la fase interessata. Ogni buco di tensione è caratterizzato
da:
− Tensione residua del buco di tensione (u).
− Istante in cui si verifica l’evento (data, ora espressa in centesimi di secondo)
− Durata del buco di tensione (differenza di tempo tra inizio e fine)
− Fase interessata.
Aggregazione della misura
I buchi di tensione sono aggregati a livello centrale classificandoli secondo tabelle di
densità dei buchi di tensione come nell’esempio riportato in Tabella 4.3-1, dove le colonne
indicano la durata, mentre le righe indicano la tensione residua presente durante il buco di
tensione.
Tabella 4.3-1: Tabella di densità dei buchi di tensione nel punto di misura
Tensione
Durata (s)
residua
0,020-0,1
0,1-0,5
0,5-1
1-3
3-60
%
90>u≥85
85>u≥70
70>u≥30
30>u≥1
La Tabella 4.3-1 è compilata sommando tutti i buchi di tensione (unipolare, bipolare e
tripolare) che rientrano nella medesima classe di tensione residua e durata.
Per la classificazione dei buchi di tensione bipolare e tripolare si assumono le seguenti
durate e tensioni residue convenzionali:
− durata: intervallo di tempo tra il minore istante di inizio ed il maggiore istante di fine buco
di tensione su ciascuna delle due (tre) fasi interessate;
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− tensione residua: minima tensione raggiunta su ciascuna delle due (tre) fasi interessate.
Si considerano ulteriori aggregazioni valutando come buchi di tensione distinti quelli che tra
la fine di uno buco e l’inizio di un altro hanno una distanza temporale superiore ad un valore
determinato (per esempio 0,1 s).
4.4. Armoniche di tensione
Caratteristiche della misura
Sono misurati i seguenti parametri con intervallo temporale di misura pari a 10 periodi (200
ms), con finestra di aggregazione di 10 minuti e periodo di osservazione di almeno un anno
con dati riferiti alle singole settimane.
I valori da rilevare sono:
− valore armonico fino alla 25a compresa (minimo, medio, massimo)
− valore del THD (minimo, medio, massimo)
Aggregazione della misura
-
Valori medi orari del THD (media dei sei valori rilevati nell’ora) con finestra di rilevazione
giornaliera delle tre fasi.
-
Valore massimo orario del THD (media dei sei valori rilevati nell’ora) con finestra di
rilevazione giornaliera delle tre fasi.
-
Valore massimo assoluto della settimana per singola armonica e per THD tra le tre fasi
4.5. Flicker
Caratteristiche della misura
Sono misurati, applicando le modalità operative indicate nella CEI EN 61000-4-15, la
severità del disturbo flicker durante un tempo breve, pari ad un periodo di osservazione
Tst=10 minuti, nel caso della misura dell’indice Pst, e la severità del flicker durante un tempo
lungo, pari ad un periodo di osservazione di Tlt= 2 ore, nel caso dell’indice Plt.
Il periodo di osservazione è di almeno un anno con dati riferiti alle singole settimane.
Aggregazione della misura
-
Pst della settimana con percentile al 95% (ovvero valore che si osserva per il 95% della
settimana) delle tre fasi;
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-
Plt della settimana con percentile al 95% (ovvero valore che si osserva per il 95% della
settimana) delle tre fasi;
-
Valore massimo assoluto del P lt settimanale tra le tre fasi.
4.6. Squilibrio della tensione
Caratteristiche della misura
Sono monitorati i seguenti parametri con intervallo temporale di misura pari a 10 periodi
(200 ms), con finestra di aggregazione di 10 minuti e periodo di osservazione di almeno un
anno con dati riferiti alle singole settimane:
-
valore medio
-
valore massimo
-
valore minimo
Aggregazione della misura
-
Valore medio della settimana con percentile al 95% (ovvero valore che si osserva per il
95% della settimana)
-
Valore massimo assoluto della settimana
5.
REQUISITI DELLA STRUMENTAZIONE
La strumentazione impiegata:
o dispone di una adeguata capacità di memorizzazione dei dati progressivamente
acquisiti a livello locale;
o ha una soglia di immunità superiore al massimo livello di disturbo che si intende
misurare;
o non conta sotto voci diverse lo stesso evento, come prescritto dalla CEI EN 61000-430. In particolare, la presenza di un buco di tensione o di una interruzione non
concorrerà alla valutazione della variazioni della ampiezza della tensione, del flicker,
delle armoniche, dello squilibrio;
o è in grado di effettuare le aggregazioni precedentemente descritte per mezzo di
un’unità centrale di raccolta e gestione dati opportunamente dimensionata;
o corrisponde alla classe A indicata dalla CEI EN 61000-4-30 e con una precisione
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dello 0,5%.
6.
RISPOSTA IN FREQUENZA E PRECISIONE DEI TV
Per i sistemi in Alta Tensione la tensione (valore elettrico da misurare) è accessibile tramite
trasduttore di misura (TV), che normalmente è un trasformatore di tensione capacitivo
(TVC).
Nei TVC la risposta di frequenza, sintonizzata sull’armonica fondamentale, può alterare in
modo anche sensibile il segnale di tensione primario, influenzando in particolare le misure
delle componenti armoniche.
I TVC, presenti sugli impianti, sono dimensionati in modo da fornire una misura con una
precisione pari allo 0,5% nel campo di funzionamento 10%-110% della tensione nominale.
7.
VALUTAZIONE DELLE MISURE
Le misure delle caratteristiche della tensione da considerare sono quelle che corrispondono
alle condizioni di esercizio normale della RTN ed, in particolare, sono da escludere le
seguenti contingenze:
-
condizioni risultanti da un guasto o da condizioni di esercizio provvisorie adottate per
mantenere gli utenti alimentati durante lavori di manutenzione e costruzione, o per
limitare l'estensione e la durata di una interruzione dell'alimentazione;
-
in caso di non conformità dell'impianto utilizzatore o delle apparecchiature dell'utente
con le Norme applicabili o con le prescrizioni tecniche per l'allacciamento dei carichi,
stabilite dal Gestore della RTN, includendo i limiti per l'emissione di disturbi condotti;
-
in caso di non conformità di un impianto di produzione alle Norme applicabili o alle
condizioni tecniche di connessione con la RTN stabilite dal Gestore della RTN;
-
per condizioni eccezionali al di fuori della possibilità di controllo del Gestore della RTN,
quali ad esempio:
-
condizioni climatiche eccezionali e altri disastri naturali;
-
interferenze da parte di terzi;
-
atti dell'autorità pubblica
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-
forza maggiore
-
deficit di potenza dovuti a eventi esterni.
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