発電機の非同期投入による事故例について

質問

自立運転でも系統連系にしろ、複数の発電機を並列運転させるには、『起電力の大きさ・位相・周波数が等しい』事が条件で、その際、同期検定器を用いるわけですが、同期検定を行わず接続した場合、どのような事故に至るのでしょうか？また、実際に非同期にて系統連系に接続し事故を起こした例などあるのでしょうか？宜しくお願いします。

回答No.4

housyasei-usagi · ベストアンサー

事故例はいくつか知っていますが，具体的どこでとは申し上げられません。
　とある火力発電所での１例をあげると，同期検定器が不調で試験をしていたところ，発電機につながる断路器を開放しないで試験したので，同期条件が揃って遮断器が投入されました。必然的に発電機が系統に接続されて，発電機が誘導電動機の如く起動してしまいました。
　この場合一番深刻なのは，回転子に誘導電動機の如く電流が流れた事による，回転子構造物の電蝕の発生です。
　電蝕により，金属が焼き入れされた様になって脆くなり，長時間の運転の後に焼き入れ部からクラックが進展し，回転子破損に至る事です。
　タービンミサイルという言葉がありますが，毎分3000回転とか3600回転で運転している数１０トン～数１００トンある回転子が運転中に破損した場合，部品がミサイルの如く飛散する事故となります。タービンや発電機が火薬を装填している訳ではありませんが，鉄の塊が高速で飛散したらどうなるか・・・。
　当然先の例では，他の部分も含め，回転子も徹底的に修理されました。

お礼

ありがとうございます。返答が大変遅くなり申し訳ありません。
発電機がモータリングした場合の事故例ですね。恐ろしさが大変伝わってきます。
上記は発電機停止中の事故だと解釈したのですが、発電機が電圧確立していて、かつ、非同期投入事故の例はご存知ではないですか？良ければお聞かせいただきたいのですが。宜しくお願い致します。

回答No.3

piricara

同期検定装置を使用せずに、発電機を並列するなどという操作は論外です。

同期検定装置を使用した場合であっても、検定装置に異常があったり、並列用遮断機の投入時間にバラつきがある場合などで、同期点で遮断機を投入できない場合がありますが、この場合は、
同期点のずれや、系統、並列しようとする発電機の容量によって異なりますが、並列時、過大な電流が流れることによって、遮断機が自動的に遮断するといった軽微なものから、並列用遮断機がスイッチギアから飛び出す事故や、発電機軸がちぎれて、数百メートル先に飛んでいったという大事故まであります。

エンジンを使用した自家発電装置などを数台並列して使用する場合は、個々の調速装置が、並列運転に対応していないとうまく並列運転できない場合がありますので、必ず製造元に確認を取って行ってください。

お礼

ありがとうございます。
非同期投入が論外であることは重々承知しています。
回答にも頂いていますように、もし非同期投入となってしまった場合です。No.2の方へも申し上げていますが、「電気の恐ろしさ」を説明するには、『数百メートル彼方へ飛んでいった』等のエピソードは説得力が増すように感じます。過大な突入電流によるものと思われますが、なぜ発電機軸がちぎれてしまったのか等のメカニズムがわかればなお、気が引き締まるように思います。

蛇足ですが、この質問を他の方が参考にされることがあるかと思いますので、恐れながら誤記修正させて頂きます。
この場合、×遮断機、○遮断器です。

回答No.2

ymmasayan

最悪のケースでは短絡事故以上ですね。
なにしろ電源２つを全く逆向きにつなぐことにもなりかねませんから。

事故例は大昔は有ったのかも知れませんが同期投入は法令でも決められていますし、
電気屋の「イロハ」ですから今はないでしょうね。
設備的にも対策がとってあるようですから。
学生の電気実験などでは起こるかも知れませんが。

事故例は検索しても見つかりませんね。

お礼

ありがとうございます。
私もいろいろと検索してみたのですが見当たらなく、その昔、『遭遇した』『聞いたことがある』等の経験をお持ちの方がいらっしゃらないかと質問しました。
人身事故や大停電などの事故がないとなかなか公けになりませんから、、、短絡・地絡等、装置においては重大事故であっても、さまざまな保護回路で守られていますから、外部に被害が出ることは稀であり、メーカー、設置業者等の信用問題となりますので公表されないのではないでしょうか。ですので、非同期投入は「今は」ないのではなく、「故障」の範囲で起きているのではないかと推測します。ですが、「電気って恐い！」と人に説くには「事故例」がてき面だと思い、このような質問に至ったわけです。

回答No.1

dende777

>同期検定を行わず接続した場合、どのような事故に至るのでしょうか？
最悪の場合で短絡事故になるらしーですよっ！イメージをしていただきたいのですが、３相交流の電気は１２０度ずつずれた電気（３相をa,b,c相とする）ですよね！
例えば、(1)発電機と(2)発電機を並列するとします。
ある瞬間の(1)発電機の位相が
a相を０度とすればb相が１２０度、cが２４０度（相回転をa→b→cとする）ですよね！
で、その瞬間の(2)発電機の位相が、
(1)発電機a相基準でa相を１２０度とすればb相が２４０度、cが０度だったとします。

ポイントは(1)発電機基準の位相で、(2)発電機の位相が１２０度ずれてるとこにあります。

ここで、短絡とは！
３相の線いずれか２相もしくは３相の線がくっつく事です。大きく位相差が開いた電源をくっつけるとそれに見合う大きな電流が流れますよね～

で、元に戻りますが、並列の瞬間に(1)発電機のa相と(2)発電機a相がくっつくわけです。これは位相が１２０度ずれた電気です。いわば、(1)発電機のa相とb相をくっつけたのと同じ状態ですよね～！？つまり「短絡」事故発生です！！

というような感じです！イメージできましたでしょうかぁ..ヾ( 〃∇〃)ツ？

お礼

短絡事故についての説明ありがとうございます。
私は人に説明するのが苦手なほうで、図がなくてもイメージができる、
このようなわかりやすい説明を頂き感謝いたします。
ありがとうございました！！