故障停止試験とは｜停止区分どおりに止まるかを有水で確かめる手順と記録

継電器が動作したら、設備は止まる。無水試験で確認したはずのことです。

それでも、水を入れてからもう一度やります。実際に回っている機械が、どんな順序で、どれだけの時間をかけて止まるのか。それは水を通してみないと分かりません。

故障停止試験とは何か

継電器を動作させて故障を模擬し、各停止区分の順序どおりに安全に停止できるかを確認する試験です。

水車発電機の停止には区分があります。何が起きたかによって、どこまで遮断するかが変わる仕組みです。詳しくは水車発電機の停止区分にまとめました。

故障停止試験では、その区分ごとに実際に動作させ、決められた順序で、決められたところまで止まることを確かめます。

保護継電器の単体試験も、保護連動試験も、無水試験の段階で済ませています。継電器が動作すれば遮断器がトリップすることは、そこで確認できています。

それでも有水でやり直すのは、水を入れて実際に機器がどう振る舞うかを見たいからです。

無水で確認できるのは、信号が正しく飛ぶかどうかまでです。実際の停止までの時間や、機器の動作状況は分かりません。

回っている機械を止めるには時間がかかります。ガイドベーンが閉じ、遮断器が開き、ブレーキがかかり、回転が落ちていく。その一連が、どんな順序で、どれだけの時間で進むのか。これは水を通した状態でしか測れません。

86-1と86-2の両方を行います。停止区分が違うので、止まる範囲も変わります。

油圧操作の設備では、油圧低下でも実施します。油圧が失われたときに、機械が安全側へ動くかを確かめる必要があるためです。

動作させる継電器は任意のものを選びます。同じ86に入る故障であれば、どの継電器から入っても、その先は共通だからです。86を経由したあとの動作は、入口がどれでも変わりません。

86-1と86-2では、止まる順序が逆になります。

86-1（非常停止）は電気的な故障に対する区分です。発電機遮断器をただちに開放し、系統から切り離してから、水を絞って停止させます。故障電流を流し続けないためです。

86-2（急停止）は機械的な故障に対する区分です。先に水を絞り、出力が落ちて無負荷を検出してから遮断器を開放します。水が入ったまま先に遮断器を開けば、負荷を失った回転体が加速してしまうためです。

この違いは、試験で測る時間の並び順にそのまま現れます。

記録を見れば、どちらの順序で動いたかが分かります。設計どおりに動いているか、逆になっていないか。区分の考え方を知らずに時間だけ測っていると、順序が入れ替わっていても気づけません。

停止区分そのものの考え方は水車発電機の停止区分にまとめました。なお、どの故障をどの区分に割り付けるかは電気所ごとに違います。同じ「軸受温度高」でも、急停止の設備と警報の設備があります。試験の前に、その設備の運転フロー図で確認してください。

継電器を強制動作させます。

実際に故障を起こすわけにはいかないので、継電器そのものを動かして、その先の流れを確認します。強制動作のやり方は保護連動試験と同じ考え方です。

継電器が動作してから、完全に止まるまでを見ます。途中の各段階で時間を測ります。

リレー動作を起点として、それぞれ何秒かかったかを記録します。

このうちガイドベーンの閉じる速さは、水を通す前の無水の段階で一度確かめ、設計値に合わせておきます。その手順は調速機（GOV）の動作試験｜無水で確認する項目とガイドベーン開閉速度の調整にまとめています。

この時間は、次に同じ試験をしたときの比較材料になります。前回より遅くなっていれば、どこかに変化があったということです。

人が計る時間とは別に、記録装置でも取ります。取り込むのは次の信号です。