別添資料－１

伊方発電所第３号機
グランド蒸気復水器排気ファンの不具合について

令 和 ５ 年 ８ 月
四 国 電 力 株 式 会 社

１．件名
伊方発電所第３号機

グランド蒸気復水器排気ファンの不具合について

２．事象発生の日時
令和５年５月１３日１７時０８分

３．事象発生の設備
３号機 グランド蒸気復水器排気ファン３Ａおよび３Ｂ

４．事象発生時の運転状況
３号機 第１６回定期事業者検査中

５．事象の発生状況
伊方発電所３号機は第１６回定期事業者検査（以下、「定検」という。）中のと※１
ころ、グランド蒸気復水器排気ファン ３Ａおよび３Ｂが運転できないことから、保修員にて確認し、５月１３日１７時０８分、詳細な点検が必要と判断した。
原因を調査した結果、定検において取り替えたグランド蒸気復水器排気ファン
３Ａおよび３Ｂの電源ユニット※３の保護装置※４が原因であると推定したことから、新しい保護装置に取り替えた。
その後、グランド蒸気復水器排気ファン３Ａおよび３Ｂを起動し、運転に問題ないことを確認したことから、５月１４日９時３７分、正常状態に復帰した。
本事象によるプラントへの影響および環境への放射能の影響はなかった。
（添付資料－１、２）※１

グランド蒸気復水器排気ファン
グランド蒸気※２の排気中に含まれる非凝縮性ガスを取り出すための機器。

※２

グランド蒸気蒸気タービン軸封部からの空気流入および蒸気漏れを防止するために、２次系蒸気（放射性物質を含まない）から分岐して、蒸気タービン軸封部に供給している蒸気のこと。

※３

電源ユニットタービンコントロールセンタ内に収納されており、グランド蒸気復水器排気ファンなどの機器に電源を供給する遮断器(スイッチ)や保護装置で構成されている。
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※４

保護装置
電動機が過負荷になり、過電流が流れて電動機が焼損するのを防ぐ装置（サーマルリレー）。

６．事象の時系列
５月１３日
９時５８分
１０時３０分

１０時４７分
１０時５８分
１１時頃～
１３時頃～
１４時頃～
１７時０８分
１７時５８分
２１時３０分
５月１４日
４時２３分
６時１４分
６時１８分
９時２７分
９時３７分
※５

グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂを起動したところ自動停止
グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂのハンドターニング※５、絶縁抵抗測定※6、系統状態の確認を実施し、異常がないことを確認
グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂを再度、起動したと
ころ自動停止グランド蒸気復水器排気ファン３Ａを起動したところ自動停止
系統の弁開閉状態を確認し、異常がないことを確認
グランド蒸気復水器排気ファン３Ａ，３Ｂを起動し、電流測定を実施
電流波形や保護装置の設定値を確認し、異常がないことを確認
グランド蒸気復水器排気ファンの詳細な点検が必要と判
断保護装置の動作試験を実施し、異常がないことを確認
電動機の電流波形を詳細確認した結果、保護装置が不要
動作※７した可能性があることを確認
グランド蒸気復水器排気ファン３Ａの電源ユニットの保護装置の取り替えを実施
グランド蒸気復水器排気ファン３Ａを起動し、運転に異常がないことを確認
グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂの電源ユニットの保護装置の取り替えを実施
グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂを起動し、運転に異常がないことを確認
正常状態に復帰

ハンドターニング
電動機等の回転体に異常がないことを確認するために手動で回転させること。

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※６

絶縁抵抗測定電動機の絶縁物が正常であることを確認するために絶縁抵抗測定器にて電動機に電圧を印加し、絶縁抵抗値を計測すること。

※７

不要動作
迷惑動作又は不必要動作といい、制御システム、機器装置などが動作すべきでない場合に動作すること。

７．調査結果グランド蒸気復水器排気ファンの不具合について、以下の調査を実施した。
（１）事象発生時の状況
グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂ自動停止後、グランド蒸気復水器排気ファン３Ｂの電源ユニットを確認したところ、過負荷により保護装置が動作したことを示すランプが点灯していた。グランド蒸気復水器排気ファン３Ａについても自動停止後、電源ユニットを確認したところ、過負荷により保護装置が動作したことを示すランプが点灯していた。
（添付資料－２）（２）事象発生時の現地調査結果
ａ．現地調査ハンドターニングを実施したが、電動機が過負荷となりえるような引っかかり等はなくファンや電動機に異常は認められなかった。また、ファンの系統構成を確認したが異常はなかった。
続いて電動機の電流測定を実施したが、前回の点検時に測定した電流と比較し、大きさや起動電流※８が流れる時間に有意な差はなく、異常はなかった。また、保護装置の設定値および型式は設計図面通り（設定値：３６アンペア）であった。

※８

起動電流
電動機の始動時に一時的に大きく流れる電流のこと。電動機は始動時の回転数が低い時には大きな電流が流れ、回転数が上がった所で通常の電流になる。

ｂ．定検の保守状況
グランド蒸気復水器排気ファンの電源ユニットについては、保護装置も含めた一式を定検で取り替えていた。電源ユニット取り替え後、保護装置については、保護装置単体での動作試験により異常がないことを確認していた。

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ｃ．保護装置の特性確認
グランド蒸気復水器排気ファン３Ａ，３Ｂ共に自動停止したことから、定検にて保護装置を含む電源ユニットを取り替えたことが共通要因と考え、メーカにて保護装置の動作特性曲線※９と今回測定した電動機の電流を比較したところ、起動電流が動作特性曲線に接近する箇所があり、この起動電流により保護装置が不要動作しやすい状態となっていたことが推測される。
（添付資料－３ 図１）※９保護装置の動作特性曲線
定格負荷運転時の定常電流や起動電流に応じた、保護装置を動作させるための特性曲線。電動機に流れる電流が特性曲線を超えると保護装置が動作する。

（３）保護装置の取り替え
上記の調査結果より、定検で取り替えた保護装置が電動機の起動電流に応じたものでなかったことから、電動機の保護が可能な範囲で設定値を変更（３６アンペアを４４アンペアに変更）した保護装置に取り替え、起動電流により不要動作しないように対策を実施した。
保護装置取り替え後、グランド蒸気復水器排気ファン３Ａ，３Ｂの確認運転にて異常がないことを確認し、正常状態に復旧した。
（添付資料－３ 図２）
なお、従来の設定値（３６アンペア）で起動電流により不要動作しない特性を持つ保護装置が入手できたことから再度取り替えを行った。
（４）メーカ調査結果
今回の電源ユニット取り替えの設計段階において、新しく取り付けた保護装置は型式が変更となり、同じ保護設定値でも保護装置の動作特性曲線が変更となっていたが、メーカでは、保護装置を選定するにあたって、保護装置の動作特性曲線と電動機の起動電流の比較を行わず、保護装置の設定値について取り替え前と同じ保護装置を選定していた。
（５）当社の調達要求
グランド蒸気復水器排気ファンの電源ユニットの取り替えに際し、メーカに対して既設設備と同様の機能を発揮できることを要求していたが、型式変更に伴う検証について具体的な要求はしていなかった。
（６）類似機器の調査
定検において電源ユニットを取り替え、保護装置の型式が変わった電動機１０台について、保護装置の動作特性曲線と電動機の起動特性を確認し、問題がないことを確認した。

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８．推定原因
今回の電源ユニット取り替えにおけるメーカの設計段階において、保護装置の型式変更により変更されていた動作特性曲線の確認など必要な検証をしないま
ま保護装置を選定していた。また、当社においても型式変更に伴う検証について具体的な指示をしていなかった。このことより、保護装置の取り替えに伴う動作特性の変化について検証されぬまま保護装置の取り替えを実施し、電動機の起動時に保護装置が不要動作したものと判断した。
９．対策（１）電動機の保護が可能な範囲で設定値を変更した保護装置に取り替え、起動電流により不要動作しないように対策を実施した。
（２）当社は、メーカにおいて、設計段階で保護装置を検討する際に、動作特性曲線と電動機の起動電流など必要な検証を必ず行うよう、チェックシートを作成してルール化したことを確認した。
（３）保護装置の型式が変更となる場合には、動作特性曲線と設定値の関係が適切であるか検証することを発注時に要求し、当社はその検証結果から、適切な選定がなされていることを確認することとし、この要求事項を標準発注仕様書に反映する。
以5

上

添付

資料

添付資料－１

概略系統図

添付資料－２

グランド蒸気復水器排気ファン電源ユニット

添付資料－３保護装置の動作特性曲線

6

添付資料－１
概略系統図
タービンコントロールセンタ3B2

タービンコントロールセンタ3D

電源ユニット

電源ユニット
大気へ

当該設備（保護装置）

当該設備（保護装置）

ﾌｧﾝ

電動機

ﾌｧﾝ

グランド蒸気復水器排気ファン3A

電動機

グランド蒸気復水器排気ファン3B
グランド蒸気復水器より

図１

グランド蒸気復水器排気ファン電源系統

概略図

大気

グランド蒸気逆止弁
排気管

タービン

軸封部
グランド蒸気復水器
排気ファン

ドレン管
Ａ

復水器

Ｂ

ピット

（空気)

給水加熱器

Ｐ

蒸気発生器へ復水ポンプ( 凝縮水)

グランド蒸気復水器

復水回収タンク

図２

グランド蒸気復水器排気ファン系統
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概略図

添付資料－２

グランド蒸気復水器排気ファン電源ユニット

保護装置が動作したことを示すランプ（動作時は「点灯」※）※写真は動作しておらず「消灯」

保護装置

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添付資料－３
保護装置の動作特性曲線

時間（秒）取り替え後、起動電流領域において保護装置の動作特性曲線が変わっており、電動機の起動電流に動作曲線が接近している。

①定検での取り替え前（型式変更前）[設定値36アンペア]②定検での取り替え後（型式変更後）[設定値36アンペア]

電動機の電流電流（アンペア）

図１

定検での保護装置取り替え前後

時間（秒）

電動機の保護が可能な範囲で設定値を変更した保護装置に取り替え、起動電流により不要動作しないように対策を実
施③事象発生後の取り替え後[設定値44アンペア]②定検での取り替え後（型式変更後）[設定値36アンペア]
電動機の電流電流（アンペア）

図２

事象発生後の保護装置
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取り替え前後