原子力発第０４１２３号
平成１６年８月６日

愛 媛 県 知 事
加 戸 守 行殿

四 国 電 力 株 式 会 社
取締役社長 大 西淳

伊方発電所第１，２号機 試充電中におけるガス絶縁開閉装置の不具合に係る報告書の提出について

平成 16 年６月３日に発生しました伊方発電所第１，２号機 試充電中におけるガス絶縁開閉装置の不具合につきまして、その後の調査結果がまとまりましたので、安全協定第 11 条第２項に基づき、別添のとおり報告いたします。
今後とも伊方発電所の安全・安定運転に取り組んでまいりますので、ご指導賜りますようお願い申しあげます。
以上

伊方発電所第１，２号機
試充電中におけるガス絶縁開閉装置の不具合について

平成１６年８月
四国電力株式会社

１．件 名伊方発電所１，２号機

試充電(＊１)中におけるガス絶縁開閉装置の不具合について(＊１)試充電とは、設備を組立後、健全性を確認するために、初めて通電すること

２．事象発生の日時
平成１６年６月３日（木）１０時００分頃（確認）３．事象発生の電気工作物
ガス絶縁開閉装置

４．事象発生時の運転状況
１号機 通常運転中
２号機 定期検査中

５．事象発生の概要
伊方発電所１，２号機屋内開閉所設備のガス絶縁開閉装置（以下「ＧＩＳ」という）への取替工事においてＧＩＳの試充電を行っていたところ、試充電用の電源として使用していた伊方南幹線２号線の保護リレーが作動し試充電が自動停止した。
このため、現場を調査したところ、６月３日１０時００分頃、ＧＩＳの伊方北幹線１号線ユニットと甲乙母線連絡ユニット間の母線着脱ブロックのうち、甲母線着脱ブロック（以下「当該ブロック」という）内の絶縁ガス分析結果に異常が確認されたため、当該ブロックを分解点検した結果、母線の白相、黒相（＊２）間に短絡した跡が認められたことから、当該ブロックの取替を行うとともに類似箇所の点検を行い、その後再度試充電を実施し、６月１５日９時３０分、異常がないことを確認した。
なお、本事象によるプラント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−１，２）（＊２）白相、黒相とは、三相交流の位相の異なる電路のうちの二相を示すもので、残りの一相は赤相をいう。

６．時系列〔６月２日〕
１９：４１
１９：４３
２０：００頃〔６月３日〕
１０：００頃

ＧＩＳ甲乙母線試充電開始
伊方南幹線２号線保護リレー作動により試充電が自動停止
ＧＩＳ外観点検・絶縁ガス分析開始

ＧＩＳ絶縁ガス分析完了
・当該ブロックの絶縁ガス分析結果に異常確認-1-

１４：００頃

当該ブロック開放点検
・当該ブロックの母線の白相、黒相間に短絡した跡を確認〔６月４日〜１２日〕
当該ブロック工場送り調査、および新品と取替え類似箇所（１４箇所）開放点検（異常なし）〔６月１３日〕１８：００頃ＧＩＳ耐電圧試験（再試験）完了（異常なし）〔６月１４日〕
１８：２７
１９：１９

ＧＩＳ甲乙母線試充電（再試験）完了（異常なし）
ＧＩＳ充電開始〔６月１５日〕９：３０

ＧＩＳ設備の充電状態に異常がないことを確認

７．現地調査結果
ＧＩＳに封入されている絶縁ガス（六フッ化硫黄）について分析した結果、当該ブロックの絶縁ガス中に、ＧＩＳ内部で放電があったことを示すガス（二酸化硫黄）が検出され異常が確認された。
このため、当該ブロックの開放点検を実施した結果、以下の内容が確認された。
・絶縁スペーサ表面の白相、黒相間に短絡した跡が確認された。
・白相、黒相の導体およびシールドに放電によるものと思われる溶損が確認された。
以上のことから、ＧＩＳ試充電中に当該ブロックの白相と黒相間が短絡し、試充電用の電源として使用していた伊方南幹線２号線の保護リレーが作動し試充電が自動停止したものと推定される。

８．工場調査結果（１）各部点検調査
当該ブロックを工場に搬送し調査した。
ａ．取付部品点検調査
各相（赤相、白相、黒相）の各部品について点検を行った。
（ａ）コンタクト部
・白相、黒相のシールド、アダプタおよび絶縁スペーサ埋金部に放電による溶損が確認された。
・全相のシールド先端部下部に打痕と削れが認められた。
・コンタクト部を分解点検した結果、赤相コンタクト内部より金属性異物（長さ１０ｍｍ程度の線状）が確認された。
なお、確認された異物は当該異物のみであった。
-2-

（ｂ）導体部・白相、黒相に放電による溶損が確認された。
・赤相、白相の導体先端部に削れが確認され、黒相の導体先端部には圧迫痕が確認された。なお、それらの導体先端部の傷位置はシールドの傷位置と一致していた。
（ｃ）絶縁スペーサ・絶縁スぺーサ表面の白相、黒相間に短絡による炭化が確認された。
・Ｘ線検査を実施した結果、内部欠陥等の短絡の要因となる異常は確認されなかった。

（２）異物の調査
赤相コンタクト内部で確認された金属性異物について成分分析等を実施した結果、当該異物は導体先端部と同一成分であった。

（３）異物による放電発生の可能性
ＧＩＳ内部に金属性異物が存在した場合、短絡に至る可能性を検討した結果、以下のことが判明した。
・導体先端部傷と同形状の金属性異物が存在する状態で荷電した場合、ＧＩＳ内の電界等の影響を受け、異物がＧＩＳ内を浮遊する可能性がある。
・金属性異物が荷電部（コンタクト）近傍の絶縁スペーサ表面に付着した場合、放電が発生し短絡に至る可能性がある。

以上の結果から、シールドと導体先端部の接触により金属性異物が発生した。さらにＧＩＳの荷電によりこの異物が電界等の影響を受け浮遊し、コンタクト近傍の絶縁スペーサ表面に付着し、白相と黒相の間で短絡が発生したものと推定される。
（添付資料−３）

９．現地組立状況等の調査
金属性異物がシールドと導体先端部の接触により発生したと推定したことから、現地組立状況等を調査した。
（１）現地受入時の点検状況
聞き取り・組立記録を調査した結果、ＧＩＳ現地受入時の導体先端およびシールドの点検において、接触痕等の異常は確認されていなかった。
（２）現地組立の状況
当該ブロックを含む伊方北幹線１号線ユニット（以下「幹線ユニット」という）と甲乙母線連絡ユニット（以下「連絡ユニット」という）の組立は、メーカ技術員の指導の元、ＧＩＳ組立では十分実績がある以下の要領で行われた。
-3-

①連絡ユニットを、基礎ベースに設置完了済みの幹線ユニットの直前までチルローラ（＊３）で移動後、基礎ベース上に仮置き。なお連絡ユニットは、制御盤と当該ブロックが輸送用支持部材で連結された状態。
②連絡ユニットと基礎ベースの間に上下位置調整用の鉄製の薄板（以下「シム」という）を挿入し、幹線ユニット側のコンタクトと連絡ユニット側の導体の上下位置を調整。なおシムは、４本ある基礎ベースの内、中側の２本にのみ挿入。
③レバーブロック（＊４）により連絡ユニットを基礎ベース上を滑らせながら引込み、コンタクト（６箇所）に導体（６本）を同時に挿入。なお挿入時は、母線着脱ブロック側面のハンドホールから目視および触手で状況を確認。
組立状況の聞き取り調査の結果、連絡ユニットは組立時にシールドと導体の位置ずれが大きく、他のユニットに比べ作業が難しい状態であったことが確認された。
（添付資料−４）（＊３）チルローラ：旋回自在な油圧自走式重量物運搬低床台車（＊４）レバーブロック：重量物の荷役・引き寄せ作業等に使用する手動操作の巻き取り器（３）類似母線着脱ブロック内調査
連絡ユニットと同じ要領で組み立てられたユニットの母線着脱ブロック（１４箇所）についても開放点検した結果、シールドと導体の有意な接触痕や金属性異物は確認されなかった。
以上のことから、現場組立方法は、規定どおりの手順で実施されていたが、当該ユニットのみシールドと導体の相対的な位置のずれが大きく、手順どおりに組み立てても当該部が接触する可能性があることが判明した。
このため、連絡ユニット接続時の導体の変位（以下「たわみ」という）量を調査した。

１０．導体のたわみ量調査
現地組立と同じ以下の条件で連絡ユニットの甲・乙母線用のそれぞれの導体の自重によるたわみ量を解析した。
・制御盤と当該ブロックを輸送用支持部材により連結・ユニットの全体荷重はシムを挿入した２本の基礎ベースで支持
その結果、連絡ユニットの形状から甲側の導体のたわみ量が大きいことに加え、上記の条件により、甲側の導体のたわみ量が乙側に比べ０．６５ｍｍ大きくなることが確認された。
一方、シールドと導体の隙間は３ｍｍ、組立寸法公差は最大２．５ｍｍであり、組立寸法公差が最大値近くあった場合には、乙母線側のシールドと導体の芯を合わせると、甲母線側のシールドと導体は接触する可能性のあることが判明した。
（組立寸法公差２．５ｍｍ ＋ 甲・乙導体のたわみ量差０．６５ｍｍ）＝ ３．１５ｍｍ ＞ シールドと導体の隙間３ｍｍ（添付資料−５）-4-１１．推定原因
連絡ユニットの現地組立において制御盤とＧＩＳの自重により、想定以上の導体たわみが発生したため、シールドと導体がわずかに接触し、金属性異物がＧＩＳ内に発生した。
発生した金属性異物がＧＩＳ試充電により電界の影響を受け浮遊し、絶縁スペーサ沿面の高電界部に付着したことから、放電が発生し短絡に至り、送電線の保護リレーが作動し、試充電が自動停止したものと推定される。

１２．対策（１）短絡箇所である幹線ユニットおよび連絡ユニット間の当該ブロックについては、新品（１号機で使用予定であった同仕様ユニット[伊方南幹線１号線用]）に取り替えた。
（２）連絡ユニットと同じ要領で組み立てられたユニットの母線着脱ブロック（１４箇所）を開放点検し、シールドと導体の有意な接触痕や異物がないことを確認した。
また、異物確認等を行った上で導体がシールドに接触しないように、組立方法をユニット一体から、導体１本ずつ組み立てる方法に変更して実施した後、再度、耐電圧試験と試充電を実施し、異常のないことを確認した。
なお、念のため、耐電圧試験と試充電時、微少放電の確認および音波による内部異物の確認によるＧＩＳの内部診断を実施し、異常のないことを確認した。
（３）今後、１号機の定期検査で実施する作業については、ＧＩＳユニットの設置は終了しているので、今回開放点検した母線着脱ブロック以外の３箇所を開放し、導体先端部およびシールドに接触がないことおよびＧＩＳ内部に異物のないことを確認するとともに、導体がシールドに接触しないよう変更した方法で組み立てる。
また、当該事象発生部位である当該ブロックは工場修理を実施し、伊方南幹線１号線用として、１号機定期検査時に同様の変更した方法で組み立てる。
以 上-5-

伊方１，２ 号機ＧＩＳ 試充電系統図

大洲変電所

伊方北幹線 伊方北幹線
２ 号線
１ 号線
（ 未接続）（ 未接続）

伊方南幹線 伊方南幹線
２ 号線
１ 号線
（ 未接続）（ 未接続）
伊方南幹線
２ 号線
ガス絶縁開閉装置
（ＧＩＳ）

母線連絡
１８７ｋＶ
甲母線
乙母線
→ 既設母線起動変圧器２ 号（ 未接続）

主変圧器１ 号（ 未接続）

主変圧器２ 号（ 未接続）

当該箇所

起動変圧器１ 号（ 未接続）

自動開放伊方１，２ 号機ＧＩＳ 不具合状況図
母線ユニットハンドホール

絶縁
スペーサ

導体

絶縁
スペーサ

起動変圧器２ 号ユニット
主変圧器２ 号ユニット

白相

黒相

伊方北幹線２ 号線
ユニット
伊方北幹線１ 号線
ユニット

シールド

母線連絡ユニット

母線着脱ブロック１ 号機関係ユニット

母線ユニット構造図

１，２ 号機ＧＩＳ 全体概要図（ 鳥瞰図）

短絡した跡

導体

母線着脱ブロック
甲母線
伊方北幹線１ 号線
ユニット
伊方北幹線１ 号線
ユニット側

約６０ｃｍ

母線ユニット側

乙母線

導体接続部（ 断面）

母線連絡ユニットより

導体

コンタクト
アダプタ
シールド
絶縁
スペーサ

導体接続部（ 側面）

ﾍﾞﾛｰｽﾞﾀﾝｸ

断路器ユニット

導体

導体接続部

母線連絡ユニットより接触導体とシールド接触状況

母線ユニット概要図（ 鳥瞰図）赤相

ＧＩＳ取付部品点検状況【赤相】

コンタクト全体導体挿入部

導体■異常は認められなかった。

■異常は認められなかった。

シールド

短絡部位
約６７０mm

白相
約６００mm黒相

赤相■異常は認められなかった。
■シールド先端部下部に打痕と削れあり。

シールド拡大コンタクト内部

金属異物

金属性：長さ約１０mm■シールド先端部下部に打痕と削れあり。

■線状の異物が認められた。

添付資料−３（１／３）■導体先端部に傷を確認した。

ＧＩＳ取付部品点検状況【白相】

導体挿入部

コンタクト全体

導体■シールドに放電による溶損が認められた。

■放電による溶損が認められた。

シールド

短絡部位
約６７０mm

白相約６００mm

黒相

赤相■溶損している反対側は異常なし。
■シールド先端部下部に打痕と削れあり。

シールド拡大短絡跡部分（絶縁スペーサ、アダプタ部）（絶縁スペーサ、埋金部）■シールド先端部下部に打痕と削れあり。
■アダプタ、埋金部に放電による溶損が認められた。
■絶縁スペーサ表面に放電による劣化が認められた。

添付資料−３（２／３）■導体先端部に傷を確認した。

ＧＩＳ取付部品点検状況【黒相】

導体挿入部

コンタクト全体

導体■シールドに放電による溶損が認められた。

■放電による溶損が認められた。

シールド

短絡部位

約６７０

白相
約６００mm

黒相

赤相■溶損している反対側は異常なし。
■シールド先端部下部に打痕と削れあり。

シールド拡大短絡跡部分（絶縁スペーサ、アダプタ部）（絶縁スペーサ、埋金部）■シールド先端部下部に打痕と削れあり。
■アダプタ、埋金部に放電による溶損が認められた。
■絶縁スペーサ表面に放電による劣化が認められた。

添付資料−３（３／３）■導体先端部に傷を確認した。

添付資料−４

ＧＩＳ組立概要図
輸送用支持部材
北幹 1 号線ﾕﾆｯﾄ

母線連絡ﾕﾆｯﾄ

制御盤

ﾕﾆｯﾄﾍﾞｰｽ

母線連絡ユニット

他ユニット

添付資料−５シールドと導体が接触をおこす推定メカニズム

導体
隙間： 3.0mm
シールド
シールドと導体の隙間

甲母線
たわみ量： 0.65mm

導体
シールド

組立寸法公差： 2.5mm

導体の位置ずれ： 3.15mm
接触乙母線
導体

シールド
甲・乙母線接続時の接触発生推定メカニズム