伊方発電所第１，２号機
送電線保護リレー装置の不具合について

平成２３年１１月
四国電力株式会社

１．件

名
伊方発電所第１，２号機

２．事象発生の日時
平成２３年７月２８日

３．事象発生の設備
伊方北幹線２号線

送電線保護リレー装置の不具合について

１０時５４分

主保護継電装置Ａ装置

４．事象発生時の運転状況
１号機通常運転中（５６９ＭＷ）
２号機通常運転中（５７２ＭＷ）

５．事象発生の状況
伊方発電所第１，２号機は、通常運転中のところ、７月２８日１０時５４分、中央制御室に伊方北幹線２号線主保護継電装置（以下、「主保護リレー＊１」という。）Ａ装置の故障を示す警報が発信したため、現場調査を行った結果、主保護リレーＡ装置の故障が確認された。
点検の結果、当該装置内のサイリスタユニット＊２の不良であることが判明した
ため、当該サイリスタユニットを取り替え、８月１日１３時３０分、正常であることを確認し、通常状態に復旧した。
なお、伊方北幹線２号線保護継電装置は、主保護リレー２系統と後備リレー１系統とで多重化されており、伊方北幹線２号線の保護機能に問題はなかった。
また、本事象によるプラントの運転への影響および周辺環境への放射能の影響はなかった。
（添付資料－１）＊１＊２

主保護リレー：送電線事故（雷撃等）時に送電線を電力系統より切り離す指令を出力する装置。主保護リレーのバックアップとして後備リレーがあり、主保護リ
レー２系統と後備リレー１系統とで多重化されている。
サイリスタユニット：送電線事故を検出した際にしゃ断器へ開指令を発信する主保護リレー内の出力ユニット

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６．事象の時系列
７月２８日
１０時５４分１１時頃

中央制御室に伊方北幹線２号線主保護リレーＡ装置の故障を示す警報が発信
保修員が現地状況を確認し、主保護リレーＡ装置の故障を示す表示を確認。また、主保護リレーＢ装置および後備リ
レーが正常であることを確認
主保護リレーＡ装置の故障箇所調査開始

７月２９日

サイリスタユニットが故障していることを確認

７月３０日

サイリスタユニットの取替

８月 １日１３時３０分

サイリスタユニット取替後、主保護リレーＡ装置が正常であることを確認し、通常状態に復旧

７．調査結果（１）現地調査
ａ．事象発生時の状況確認
主保護リレーＡ装置は、自動監視として毎週木曜日１０時５０分頃に当該リレー装置の入出力回路等を自動点検することとなっており、事象発生日の自動点検において当該リレー装置の出力回路の点検不良が検出され、「点検不良箇所 出力回路」表示灯＊３が点灯していることを確認した。
（添付資料－２）＊３ 「点検不良箇所 出力回路」表示灯：サイリスタの動作を確認できないことを示す表示灯。
主保護リレーの出力回路については、設定された日時（１週間毎）に、しゃ断器に開指令を出力するための模擬信号をサイリスタに入力し、動作状況を自動で点検している。
なお、自動点検のほか、点検開始ボタンを押しても点検できる。

ｂ．自動点検状況確認
主保護リレーＡ装置において点検開始ボタンを押して点検を行ったところ、「点検不良箇所 出力回路」表示灯が点灯し、本事象が再現した。このため、サイリスタの動作状況を詳細に確認したところ、サイリスタ動作指令は発信しているがサイリスタ動作信号が出力されていないことを確認した。
（添付資料－３）
このため、サイリスタユニットの故障と考えられることから、サイリスタユニットを予備品に取り替えた。取替後に、点検開始ボタンを押して点検を実施したところ、本事象は発生せず正常状態に復帰したことを確認した。
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（２）工場調査
取り替えを行ったサイリスタユニットをメーカ工場に送付し、詳細調査を実施した。
ａ．外観点検外観目視点検の結果、基板、部品等に破損、変色等の異常は認められなかった。
ｂ．動作確認試験
工場調査において、サイリスタユニットが取り付けられている主保護リレー装置の回路構成を模擬し、サイリスタユニットの動作試験を実施したところ、現地と同様の事象が再現した。このため、サイリスタユニットに取り付けられている器具ごとの動作確認を行った結果、サイリスタの動作指令を出力するための信号変換回路を構成するコンデンサが故障していることを確認した。
（添付資料－４）ｃ．コンデンサの使用実績調査
メーカにおける同種コンデンサの使用実績を調査した結果、同種コンデンサは同種保護継電装置にこれまで約１０万個使用しており、そのうちこれまで不良に至ったのは３２個であることを確認した。

（３）保守状況の調査
当該リレー装置は、定期的に取り替えるものではないが、メーカにおいて当該装置の製造を中止したため、保守性・信頼性の観点から伊方２号機第１１回定検（平成８年）に設備更新を行っている。
サイリスタユニットについては、１週間ごとに自動点検を実施しており、これまで異常は認められていない。また、４定検ごとにしゃ断器トリップ試験（主保護リレー動作によるしゃ断器開放試験）を実施しており、至近の伊方２号機第１９回定検（平成１８年）時のトリップ試験では、異常は認められなかった。

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（４）その他送電線保護リレーの確認
サイリスタユニットは、四国中央西幹線１号線および２号線、伊方南幹線１号線および２号線、ならびに伊方北幹線１号線保護継電装置においても使用している。サイリスタユニットについては、１週間ごとに自動点検を実施しており、これまで異常は認められていない。また、４定検ごとにしゃ断器トリップ試験（主保護リレー動作によるしゃ断器開放試験）を実施することとしており、至近の点検では、異常は認められていない。
なお、平碆支線を保護する６６ｋＶ送電線保護継電装置は伊方北幹線２号線送電線保護継電装置と保護方式が異なり、サイリスタユニットは組み込まれていない。

８．推定原因本事象は、主保護リレーＡ装置のサイリスタユニットの故障により、当該リレー装置の故障を示す警報が発信したものと推定される。
また、サイリスタユニットの故障はコンデンサの故障によるものであり、当該コンデンサの故障はメーカにおける使用実績から偶発故障＊４と推定される。
＊４

偶発故障：一般的な部品故障モードのうちの一つ。製造段階での欠陥に起因する初期故障の期間を過ぎた後に発生する故障で、長期間に亘りほぼ一定率で発生する。発生率は初期故障や寿命による摩耗故障に比べ低い。

９．対 策（１）当該サイリスタユニットの取替を行い、健全性を確認のうえ復旧した。
（２）これまでと同様に定期的な点検（１回／週の自動点検および１回／４定検のしゃ断器トリップ試験）を継続していく。
（３）運転中の設備故障に対応するため、これまでと同様に予備品を保有しておく。

以4上添付 資料

添付資料－１

伊方１，２号機

１８７ｋＶ送電線概略系統図

添付資料－２

主保護リレーＡ装置

添付資料－３

主保護リレーＡ装置 自動点検状況確認結果（現地調査）および動作状況確認結果（工場調査）

添付資料－４

主保護リレーＡ装置

外観写真

サイリスタユニット

外観伊方１，２号機

１８７ｋＶ送電線概略系統図

添付資料－１

主保護リレーＡ装置

外観写真
伊方北幹線２号線

主保護リレーＡ装置

高さ:約 2.4m

不良表示点
拡大写真

事象発生時の状況写真

添付資料－２

主保護リレーＡ装置

自動点検状況確認結果（現地調査）および動作状況確認結果（工場調査）
伊方北幹線２号線主保護リレーＡ装置

青字：出力回路自動点検シーケンス(正常時）

制御電源 ＋① ブロックスイッチを開し、リレーの動作をブロックする。

サイリスタユニット④ サイリスタ動作指令によりサイリスタがオン⑤ サイリスタ動作によりサイリスタ動作信号を出力

ブロックスイッチ③ サイリスタ動作指令が発信
し赤表示灯が点灯
サイリスタ

しゃ断器開指令
しゃ断器開模擬指令

OR回路

表示灯
(故障箇所)
赤信号
変換回路

PC

サイリスタ
動作信号
自動点検信号の流れ② しゃ断器開模擬指令を入力し、サイリスタ動作指令を発信
Ｂ

サイリスタ

Ａ

PCＤ

サイリスタは端子ＢとＣの間に電圧が印加されていても非導通状態であるが、端子Ａに所定電圧が印加されると、サイリスタの端子ＢとＣが導通状態になる。これにより、サイリスタの動状況確認用のPC(フォトカプラ)出力Ｄ端子からサイリスタ動作信号を出力する。

しゃ断器開ｺｲﾙ

伊方北幹線２号線
しゃ断器

TC【工場調査 動作確認試験結果】（１） 工場調査における動作確認試験において、サイリスタへの動作指令を出力するための信号変換回路を構成するコンデンサが故障していることを確認。

添付資料－３制御電源 －Ｃ【現地調査 自動点検状況確認結果】（１） 上記「出力回路自動点検シーケンス③」を確認し、サイリスタ動作指令が発信していることを確認。
（２） 上記「出力回路自動点検シーケンス⑤」の確認において、サイリスタ動作信号が出力されていないことを計測器を接続して確認。

添付資料－４
主保護リレーＡ装置

サイリスタユニット

外観

サイリスタ

サイリスタユニット

外観

拡大写真

不具合箇所
（コンデンサ）