質問: 発電機並列運転時の逆電力 教えてください。 負荷は切り離した状態で非常用発電機2台を立ち上げ、 発電機同士を並列させ運転確認中、 ガバナを「減」操作していたところ、 発電機保護の逆電力継電器が動作しました。 無負荷の状態で発電機同士の並列運転だけですが なぜガバナを「減」操作すること逆電力がはたらいたのでしょうか? どなたか回答お願いします。
回答: 逆電力継電器が働いた状態について厳密に確認したいのですが 1.2台の非常用同期発電機を並列運転した。 2.【片方の】発電機のガバナを減操作した。 【=片方の発電機の#7-65操作スイッチだけを減操作した】 3.【減操作した発電機の方の】逆電力継電器が動作した。 上記で特に【 】の内容は、この状態だったのでしょうか。 以下はこの状態だったと仮定した場合の回答ですが 2台の同期発電機が並行運転しているとき、一方の周波数(回転数)が微少増加すると、2台の同期発電機の起電力に位相差を生じ、それの合成起電力によって両機間に電流が流れます。 これを有効横流又は同期化電流と言います。 この電流は、周波数の高い(回転数の高い)同期発電機が発電し、周波数の低い(回転数の低い)同期発電機は受電するという、有効電力を授受する作用をもたらします。 上記の内容を完全に理解するためには、2台の発電機が並列運転状態でのベクトル図を書けば簡単なのですが、ここokwaveではできないので、下記の参考書を本屋で立ち読みされることをお奨めします。 [1]直流機・同期機 (最新高級電験講座 第7巻) 著 者 室 町 康 蔵 発行所 株式会社 電気書院 201ページ~202ページ の 「7.2.2 同期化電流(有効横流)」 (201ページの第7.4図とその解説) [2]水力発電 (電気学会大学講座) 発行所 財団法人 電気学会 発売元 株式会社オーム社書店 255ページ~256ページ の 「6.11 並行運転」 (255ページの第6.25図と、 256ページの解説) [3]水力発電所 (最新高級電験講座 第11巻) 著 者 千葉 幸 発行所 株式会社 電気書院 252ページ~254ページ の 「8.3 並行運転」の 「8.3.3 位相の相違する場合の作用」と 「8.3.4 周波数の相等しくない場合の作用」 (252ページの第8.29図とその解説) 上記の3冊は同じ内容が書いてあるので、すべてを読む必要はなく、 どれか1冊読めば十分と思います。 ご質問についてですが、 (1)ガバナを減操作したことにより、その発電機の回転数が下がり位相差によって同期化電流が流れた。 (2)同期化電流により、減操作した方の発電機は有効電流を受ける「電動機化」の状態となった。 (3)減操作した側の発電機は通常の発電とは逆の電力(潮流)方向となったため、逆電力継電器が動作した。 と思われます。 本件は、最初に発電機が無負荷であったため、ガバナを減操作すると逆電力継電器が動作しやすい状態でしたね。 蛇足ですが 「周波数の高い(回転数の高い)同期発電機が発電し、周波数の低い(回転数の低い)同期発電機は受電するという、有効電力を授受する作用」 は、ガバナがそれを調整して行っているわけではありません。 あくまで2台の発電機間で自然に生じる作用(同期化力)です。 電力会社の送電線には、たくさんの同期発電機が並列に接続して運転していますが、すべて同じ周波数で運転しているのはこの同期化力が働いているからです。 ガバナなどの制御装置が調整しているからではありません。 誤解を招きやすいので、さらに付け加えますが、電力会社の送配電線周波数が50hz又は60hzに保たれているのは、周波数調整のための発電所が制御しているからです。 (誤解している人をたまに見かけるので、老婆心ながら付け加えました。)