油圧発電機の逆接続保護

発電機とモーターは、それぞれ異なる種類の機械設備として知られています。一つは他のエネルギーを電気エネルギーに変換して発電するものであり、もう一つはモーターが電気エネルギーを機械エネルギーに変換して他の物体を牽引するものです。しかし、この二つは相互に設置したり交換したりすることはできません。一部の発電機とモーターは、設計・改造によって相互に交換可能です。ただし、故障時には発電機もモーター運転に切り替わります。これが、本日お話しする発電機の逆電力による逆流防止機能です。

逆電力とは何ですか?

ご存知の通り、発電機の電力は発電機側から系統側へ流れるはずです。しかし、何らかの理由でタービンが動力を失い、発電機出力スイッチがトリップしない場合、電力の方向は系統側から発電機側へ、つまり発電機が運転中のモータ側へ切り替わります。このとき、発電機は系統側から有効電力を吸収します。これを逆電力と呼びます。

逆電力の害

発電機逆電力保護とは、蒸気タービンの主絞り弁が何らかの原因で閉じられ、本来の動力が失われた場合に、発電機がモーターとして働き、蒸気タービンを回転させます。蒸気タービンブレードが蒸気のない状態で高速回転すると、特に最終段ブレードにおいて、摩擦による爆風が発生し、過熱を引き起こし、ローターブレードの損傷事故につながる可能性があります。

したがって、逆電力保護は、実際には蒸気運転を行わない蒸気タービンの保護です。

発電機の逆電力保護のプログラム

発電機プログラム逆電力保護は、主に発電機が一定の負荷下で発電機出口スイッチを突然トリップさせ、蒸気タービンの主絞り弁が完全に閉じられていないことを防ぐためのものです。 この場合、蒸気タービン発電機ユニットは過回転し、さらには過速度になりがちです。 このような状況を回避するために、短絡故障のない一部の保護では、動作信号が送信された後、最初に蒸気タービンの主蒸気弁を閉じるように動作します。 発電機の逆電力が動作した後、主蒸気弁を閉じる信号でバルブを形成し、しばらくしてプログラム逆電力保護を形成し、動作が完全に停止します。

逆電力保護とプログラム逆電力保護の違い

逆電力保護は、逆電力供給後に発電機がモーターに転じ、蒸気タービンを回転させ、蒸気タービンに損傷を与えるのを防ぐためのものです。結局のところ、原動機に電力が供給されない場合、システムによって原動機が駆動されてしまうのではないかと心配です。

プログラム逆電力保護は、発電機ユニットが突然切断された後に主絞り弁が完全に閉じられていないことによるタービンの過回転を防止するためのもので、逆電力を使用して回避します。結局のところ、原動機の電力が大きすぎるとユニットの過回転につながるのではないかと懸念しています。

したがって、厳密に言えば、逆電力保護は発電機リレー保護の一種ですが、主に蒸気タービンを保護します。プログラム逆電力保護は保護ではなく、プログラムトリップ（プログラムトリップとも呼ばれます）を実現するために設定された動作プロセスであり、通常はシャットダウンモードに適用されます。

重要なのは、逆電力が設定値に達するとトリップするという点です。設定値に達することに加え、逆電力制御では蒸気タービンの主絞り弁が閉じていることも必要です。そのため、ユニット起動時の系統連系時には逆電力動作を回避する必要があります。

これらは発電機逆流防止機能と発電機逆流電力についての説明です。系統連系運転中の蒸気タービン発電機は、蒸気タービンの主絞り弁が閉じられた後、同期電動機として運転します。有効電力を吸収し、蒸気タービンを回転させて無効電力を系統に送ります。蒸気タービンの主絞り弁が閉じられた状態では、蒸気タービンの尾翼が残留蒸気と摩擦し、風洞損失が発生します。この風洞損失は、長期運転中に過熱して損傷します。このような場合、逆流防止機能は蒸気タービンの損傷を防ぎます。