逆起電力継電器

質問

先日コージェネレーション（自家発）を商用電源と同期させるとき逆起電力継電器が動作して同期出来ないトラブルに見舞われました。
逆起電力計電位とはどのようなとき動作するのでしょうか？
また逆起電力とはどのような事を言うのですか？
会社の先輩に聞いても回答がないので

回答No.17

idletime

NO16ですがタップ3(W)は→電力整定タップ3(%)の記載ミスでした。失礼しました。

お礼

有り難うございます、参考にさせてもらいます。

回答No.16

idletime

NO１ですが盛り上がっている様子ですのでNO１５さんの回答を参考に数値が出ておりましたので、エクセルに6kV．300kW例の数値を入力してみました。タップ=3WでOKです。但し、添付画像の逆電力継電器(RPR)の電力整定タップは1-2-4-6-8-10%なので現実は4%採用かね。参考までに。

回答No.15

cbh55180

Ｎｏ１４　cbh55180です。
過去の回答でもありましたが、ＲＰＲ継電器の整定値ですが、定格９５３Ｗを３７００ｋＷに代入か？と回答のお礼に書いてありましたが、整定値の設定方法の一例として。整定時間はそれぞれまた違う条件により変わりますので詳しい事は割愛するとして大体0.5sec位でしょうか。。整定値は110Vと5Aが基準になります。これはVTとCTの変換（変圧、変流）比が関係します。発電機の容量の10％程度の値が一般的である事はご存知の通り。6600Vの300kW発電機でＲＰＲ30kWで検出の場合、設備容量が6600V/110V VT 100A/5A CT だとすると、タップ(％)＝30(kW(30000W))÷（√３×6600(V)×100(A)）×100で2.624％≒3％タップとして逆電力動作は32578W(32.5kW)ＲＰＲ整定値(低圧定格953Wとの比較)では27Wです。その95%で動作だと約30kWとなると思います。発電機容量とＣＴ、ＶＴを各々代入して確認してください。専門家ではない説明なので判りづらいかな？・・

回答No.14

cbh55180

cbh55180です。
今まで色々書きましたが、申し訳ありません恥ずかしながら私は特高受電での系統連系の経験がありません。なので条件が今一把握できないので回答がいい加減になってしまいそうで。私の回答にはあまり信憑性に期待出来ないかも。です。。ＵＰＲって高圧受電での系統連系では一般的（私の会社では）に系統連系の電力協議の際保護継電器の系統を2系列持つ事で電力協議していますが、役割はＯＶ，ＵＶ，ＯＦ、ＵＦ等の継電器リレーの中のＵＶＲの代わりに2系列（Ｂ系）目に設置しています。ＵＶＲはご存知の通り系統事故の際に電圧が下がり単独運転になった際に発電機が単独運転になるのを防ぐ為発電機を停止させたりしますが、ＵＰＲ（アンダーパワーリレー）を付ける事により一定の受電電力値（設定値）以下になった際に発電機を先に止めて発電機過負荷の危険を回避したりします。もちろん制定値を受電電力が何ｋＷ時に設定するかで機能が変わりますが、逆潮も事前に防げたりすると思います。正直特高で一般的に使用するかどうかは私には判りませんが。質問者様や私以外の回答者様達はＭＷ級か何かでしょう、私の業務では３００ｋＷのＭＧＴ発電機が主でしたので。。やはり再現性があるかどうか、又、その時の状況により判断するしか無いのか。。負荷に対しコンデンサーが悪さして進んだのか、急激な負荷変動があったのか。。正直私の考えでだと、再連系出来てるので再現性があるかないかで重要度を判断し、大きな事故に結びつかない様解決策を探るしかないかも、ですね。すみません。

お礼

とても親切な回答有り難うございます
まだまだ無知な自分ですが　回答者様のように勉強していきたいと思います。
もうしばらく　いろいろな方の回答受けてみたいと思います。
６月始めに発電機メーカの説明があるので　それまでいろんな事吸収したいと思います。
再現性は？？？？ですが　同機２回失敗（逆電力継電器動作）し３回目で同機成功となっています。

回答No.13

cbh55180

Ｎｏ１２ですが。
発電出力を４００ｋＷに設定してって事は発電出力４００ｋＷ一定の設定って事でしょうか？
もしそうだとしたら構内負荷が４００ｋＷ無かったら４００ｋＷの負荷を
取ろうとして電圧を上げて構外にまで負荷を取ろうと（いわゆる逆潮）しますよね。
もちろんその前にＲＰＲが働きますが。
ふと思ったんですがＢ系（２系列）でのＵＰＲは付けて無い設備でしょうか？

お礼

回答ありが問おうございます
発電機同機時の構内負荷は１８００KW超えていました
ＵＰＲ（無停電装置）ですか。ついてないとどのような現象が発生しますか？

回答No.12

cbh55180

結構やっかいな現象みたいですね。
皆さんこの現象の原因になりそうな状態を考えてくれているようですが
はっきりとした原因にたどり着いていないみたいで。
本来の逆電力発生原因って基本的には発電量が負荷需要に対して多くなって発生するものだと思いますが、
発電機の運転制御シーケンスって、コジェネに関して言えば熱負荷制御等の細かい事は割愛するとして
１　負荷確認（起動電力値確認）起動
２、電圧及び周波数確立同期投入（目標値６６００Ｖ＋α若しくは３３００Ｖ？、５０ないし６０Ｈz）
３，負荷取り出力増（目標　受電一定制御値及び定格出力）
４．負荷増減により出力増減ガバナ制御運転
５、停止
どの段階で逆電力継電器が動作したかでも判断が変わると思います。
質問文を考えると同期させる時に逆電力継電器が働いたって事ですが自動同期投入機だったら負荷が設定値以下では
同期検定しないのでは？というか、まず同期させないインターロックシーケンス組みますよね。まして逆潮しそうな受電量なら起動も。
ＲＰＲ整定値も正常、ＣＴも問題なし、電圧が多少高くても負荷が発電制御値程度にそこそこあれば運転するし、
電圧が低ければ発電出力しないで系統からくるでしょうし。
起動して同期投入しようとしたのならその時の各々の数値状態の確認しないと原因に辿り着かないかも。
推測ですが、発電量４００ｋＷに設定で起動し同期しようとしてなったとしたらタイミング的に急に負荷が減ったとかで
ＲＰＲ検知設定値まで受電量が下がったに至ったって事でしょうか？それか同期の際の受電量が元々ＲＰＲ設定値あたりだったとか。
若しくはＷ/ＴＤ等の変換器異常かノイズか…
Ｎｏ１の回答のお礼でのコンデンサー投入っていうのが気になりますが。。

お礼

回答有り難うございます
未だ真因は判明していません。
自動同期投入機で同期しており、同機はいるのですが
その後　ＲＰＰ動作です。
コンデンサーは特高変電所にて力率遅れていたため投入操作していていました。発電機同機と重なったかもと思い記載しました。
同機は２回失敗し　３回目に同機投入出来ました。
その間継電器設定等なにもイジっていません

回答No.11

aribo

＃３です。
＞発電電力の方が多い場合発生する可能性があると認識してよろしいでしょうか
可能性で無く発電電力が多い場合を検出する装置です。
起動時（連携時）に電力が超過している（発電電力が多い）ことはたぶん無いでしょう、同期時に電圧・位相をあわせているので、出力はあっても１０％以下と思います。連携した後受電電力を見ながら発電機が自分で出力を上げて、受電電力を下げていきます（たぶん最低電力が設定されていると思います。）
連休に継電器試験・・・たぶん結線ミス・整定ミスでしょう、同時に何か工事していませんか？補修していませんか？（受電部のＣＴを更新した・どこか違うところのリレーを交換した等等）
また負荷が決定的に足らなかった（連休後の立ち上がりで稼動があまり無かった）

お礼

有り難うございます
確認しましたが継電器結線ミス・整定ミスありませんでした。
連休立ち上がりでかなり負荷が軽い状況でありましたが
発電機電力４００KWに調整して投入しました。

回答No.10

U-Seven

No.2です。
すいません連休明けでゴタゴタしており遅くなってしまいました。

発電機側の位相が受電側より進んでいると逆電力が生じます。
（位相のズレまたは周波数が受電より高い）

物にもよりますが、自動同期投入装置はあえて発電機側の周波数を受電より遅くするガバナ制御を行っています。
そして同期投入は同期点（位相差ゼロ）ではなく、発電機側の位相（遅れている）が受電側に近づいて来て位相差ゼロのちょっと前に投入信号を出します。
これは遮断器の動作時間を考慮してこのようにします。
位相差ゼロで投入信号を出したのでは、遮断器の主接点が閉じたときには遅れているはずの発電機側位相が受電側を通り過ぎて進んでしまう場合が有るからです。

理論的には位相の変化時間で位相差ゼロ地点を想定して、そこから遮断器の動作時間を引いた時点で投入指令を出します。
実際に遮断器主接点の投入が行われた時が位相差ゼロになるように制御します。

今回は遮断器が投入された時点では、発電機側の位相が受電側より進んでいたのではないでしょうか。
あまり難しい話ではなく今回はタイミング的な物だと思います。

お礼

わかりや易い　回答有り難うございます
発電機の周波数確認しておりませんでした。
過去データにて確認して見ます。

タイミング的なもだと良いんですが・それでも原因を見つけ出さないと
次回も発生してしまいそうで怖いです

回答No.9

Denkigishi

既に多くの回答が寄せられていますが、質問者の「どのようなとき逆電力が発生しますか？」という疑問に対して補足します。
単純にいうと、発電機の電圧が受電電圧より高くなっているからです。と言っても並列になると見かけ上の電圧は両者同じなので説明が難しいのですが、微視的な電圧差（および位相差）があるためです。何故そうなるかは現物を見ないと確たることは言えませんが、発電機の電圧制御系あるいはエンジンのガバナの調整が少し狂っているのかもしれません。

お礼

逆電力は　発電機電圧が受電電圧より高いときに起きる物と認識してよろしいでしょうか？　　受電電圧が発電電圧より高いときは逆電力には
ならないのですね。
アドバイスありましたらお願い致します。

回答No.8

cbh55180

Ｎｏ５，６です。度々すみません。。
色々？書きましたが、逆潮流の動作が起きる原因について回答してませんでした。
経験でですが、たとえば受電容量５００ｋＷ程度の需要家に納めた３００ｋＷの発電機でしたが、定格近くの２９０ｋＷ発電していた時、普段受電電力は４００ｋＷ程度なのにその時たまたま低くて１４０ｋＷ程度だったと思います（受電電力一定制御値１５０ｋＷ）。その時発電機が２９０ｋＷ発電していて（負荷総容量１４０ｋＷ＋２９０ｋＷ）いきなり数十ｋＷ程度の送風機やヒーター、ポンプ等何台かが、何かの故障で突然止まっていきなり負荷が減って発電機が停止した事がありました。急激な負荷変動により発電機の調速が間に合わず結果的に逆潮防止してしまったなんて事に。高圧Ｂから高圧Ａに電力契約を変更する為に取った導入策が禍したのか。こんな事もあるという事で。。

お礼

発電機器　起動時の電力確認していませんが、通常と違い軽負荷でした
発電電力以下の状況だったと思います。明日確認してみます。