東海再処理施設における給電設備の集中監視システムの構築
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カテゴリ: 第7回
緒言
の動力分電般昭明分雷般 無停電電源基署東海再処理施設には管理区域を有する 27 の 設があり、施設内には放射性物質を閉じ込 るための換気設備、動力機器の運転・監視 備、放射線監視設備等が設置されている。 れらの設備への給電は、放射性物質の閉じ 等の観点から連続給電が必須であり、数箇 の給電監視場所において給電状況を常時監 している。また、給電設備の定期的な点検 備及び設備の日常巡視点検により異常の予 ・早期発見に努めている。 本報告では、管理区域を有する複数の施設内 配置された設備への給電監視の一元化及び 電異常箇所を把握するための情報収集の迅 化を目的として構築した、集中監視システ について述べる。東海再処理施設の給電系統概要を図1に、 五設内の給電設備概要を図2に示す。 東海再処理施設では、2 系統の商用電源を、 手別高圧変電所で受電後、再処理施設内の 5 育所の開閉所又は変電所を経由し、27 施設内D動力分電盤、照明分電盤、無停電電源装置等 -給電しており、これら開閉所及び変電所 図-1に示すように分散設置されている。 また、不測の停電に備え、非常用発電機が 各開閉所及び変電所に設置されている。このように電源系統が分散しているため、 以下のような課題があった。 15 箇所の開閉所及び変電所で、それぞれ給 電状況を監視しているため、監視場所毎に 運転員が必要である。 2各施設内の動力分電盤、照明分電盤、無停 電電源装置等の給電状況は、現場の各盤及 び装置でしか把握できない。 3給電異常が発生した際、異常箇所の把握及 び処置・復旧の判断に必要となる情報の収 集に加え、外部機関への情報発信のため、 情報収集の迅速性が必要である。 ◎東海再処理施設内の給電設備の管理者は、 高圧側と低圧側で異なっていることから、 情報の共有化を図る必要がある。上述した課題を有していたことから、速やか こ施設内の分電盤及び装置の給電状況が把握 できる集中監視の必要性があった。
3.集中監視システムの内容3.1 集中監視システム設計における基本方針 本システムは、以下の基本方針に基づいて設 計を行った。 1) 各施設内の給電設備からの情報は、伝達速度の高速化を図るため、光 LAN を用いて集中監 視室に伝送する。また、システムの信頼性向上 のため、光LAN の構成を二重化にする。 2) 給電設備の監視情報は、施設の配電盤、分電 盤等設備毎に集約し、その信号は入出力盤(光 変換装置)を介して光 LANに伝送する。 3) 監視の対象範囲は、高圧配電盤から低圧動 力分電盤、照明分電盤及び非常用発電設備ま でとし、設備の給電状況、異常の発生状況、 発生時間等を監視できるようにする。 4)保全部門及び緊急時の対応場所での情報共 有のため、集中監視室以外でも同じ情報が確 認できる簡易監視装置を、高圧及び低圧保全 部門、緊急時対応所に設置する。3.2 集中監視システムの概要 13.1 項の基本方針に従い、以下のようにシステムの構築を行った。集中監視システム系統の 概要を図3に示す。 1集中監視室に中央処理装置(CPU) を2台設 置し、1台を主機、1台を予備機とすること で、装置の点検時及び故障等が発生した場 合でも、監視を継続できるようにした。 2集中監視室に大画面モニタを2台設置し、1 台を全体系統、1台は詳細系統を表示する ことで、給電状況等を迅速かつ詳細に把握 できるようにした。 3各施設の高圧配電盤、低圧動力配電盤等か ら収集された給電状態、警報信号、計測デ ータ等の情報は、入出力装置を介し光 LANに接続した。 3中央処理装置と同様の通信機能及び表示機 能を有する簡易監視装置を、高圧保全部門、 低圧保全部門及び緊急時対策所に設置した。175図3.集中監視システム系統の概要3.3 集中監視の対象設備 * 給電状態を監視する対象設備及び数量を表 1に示す。27 の施設内に設置されている 274 基の給電設備から、給電状況、保護継電器の警 報信号、アナログ計測データ等の情報を収集し ている。 表 1. 集中監視の対象設備と数量対象設備 数量 高圧配電盤47基 低?動力配電盤 30基 低圧照明配電盤 17基 低?動力分電盤 78基 低圧照明分電盤 26基 無停電電源装置 15基 直流電源装置25基 非常用発電機 19基 合計274基3.4 集中監視システムにおける施設、開閉所及び変電所の情報収集 集中監視システムでは、3.3 項で記載した対 象設備から約 4500 点の情報を以下のように収 集している 1) 開閉所及び変電所 1高圧配電盤の受電遮断器及び負荷給電用 分岐遮断器の「入」「切」状態及び地絡、 過電流等の保護継電器類の作動状態。(約 800 点の情報を収集) 2電圧、電流、電力のアナログ計測及び記録(約 500 点の情報を収集) 2) 動力、照明分電盤等 1動力分電盤、照明分電盤の受電遮断器の「入」「切」状態及び給電の「有」「無」の 状態。(約800 点の情報を収集) 2地絡、過電流等の保護継電器の作動状態。(約 1300 点の情報を収集) 3) 非常用電源設備 1無停電電源装置及び直流電源装置の運転 状態(約 700 点の情報を収集) 2非常用発電機の運転状態(約400 点の情報を収集)4. 集中監視システムの運用 4.1 システムによる監視状況 * 本システムは、平成 16 年より運用を開始し ている。監視画面の例を以下に示す。図4は給電系統の一例である。給電箇所は赤、 停電箇所は緑で色を区別して表示される。図5 は動力分電盤で地絡が発生した際の表示例で ある。給電系統の監視画面上に橙色の地絡表示 (51G)及び異常の状況、発生場所等が表示さ れる。また、図6の動力分電盤におけるトレン ド例に示すように、異常等の事象履歴が表示さ れることで、事象の発生と経過の状況が一目で 確認できる。ーー図4. 給電系統の一例1769第二スラッジ貯蔵場勢力分電盤 (LW2)故障一覧1号系 (S-1)より2号系 (S-1)より52-152-2「キャンセル地絡等異常が発生した >場合、橙色で表示される)MBSKすまい 181号 輝線地絡過電流が発生しました。図5. 動力分電盤における地絡発生時の表示例再処理設京集中管プリリズム - 国歴表示) ・AS)系回表示) ベン表示にカ新1AD WINQ クドウ発生時刻 変電所名称 | 艦名称「バNo動作 | 機器及び故障名称 | KLM MA11-118015 1貯蔵動力分電121101 日 DMM 10.03 第二ラッ幹査起動力分電B02)15101件 1日ラボロに改トウガ8 14:33:18 第二間開閉所 15, 2010/05/26 14:33:15 第二間開閉所非常用発電機201132:078409 電駐有2号 発電機電圧確立 1402 | 運転 12号 発電機ロッ格協回ます。 5号線、10用SM25日ちなみに、デバイ |機器及び 発生時刻 変電所名称 | 盤名称動作 スNo.異常名称 2010/05/26 | 第二スラッジ| 動力分電盤|1号系母線51G1 「復帰」 14:41:21|貯蔵場 (LW2)地絡過電流 2010/05/26 | 第二スラッジ 動力分電盤1号系母線 51G1 |発生 14:40:03|貯蔵場 (LW2)地絡過電流 図6. 地絡発生時のトレンド例4.2 監視システム運用後の効果本システムを構築することにより、以下に示 す効果が得られた。 1給電設備で異常が発生した場合、どこの給 電設備でどの様な異常が発生したのか、迅 速に確認することができるようになった。 2給電系に異常が発生した場合、遮断器の開閉、保護継電器の作動時間等の記録を短時 間で正確に把握でき、処置、復旧対応が迅 速に確認することができるようになった。 2給電系に異常が発生した場合、遮断器の開閉、保護継電器の作動時間等の記録を短時 間で正確に把握でき、処置、復旧対応が迅 に監視できるようになった。 3高圧保全部門及び低圧保全部門で情報を共 有することが可能になった。 4再処理施設の給電設備の監視業務を一箇所|に集中したことで、運転員の削減を図るこ 施設の給電設備について信頼性の向上が図れ速にできるようになった。また、給電設備の 状態、アナログ計測データ等の情報を常に監視できるようになった。 3高圧保全部門及び低圧保全部門で情報を共有することが可能になった。 4再処理施設の給電設備の監視業務を一箇所 に集中したことで、運転員の削減を図るこ とができた。以上のような効果により、管理区域を有する 施設の給電設備について信頼性の向上が図れた。5.結言東海再処理施設では、放射線管理設備、放射 性物質を閉じ込める換気設備等の安全機能を維 持するための設備が長期間停止した場合、施設 内の放射性物質の閉じ込め機能等に多大な影響 を与えることとなる。本システムの構築により、給電機器に異常が 発生した場合、迅速な情報収集と情報を関係部 署が共有することで、早期の処置・復旧ができ るようになったことにより、東海再処理施設の 給電設備の信頼性は飛躍的に向上した。また、 異常発生時に迅速な情報発信ができることか ら、国、県、周辺自治体等への信頼確保に貢献している。 東海再処理施設では、放射線管理設備、放射」 性物質を閉じ込める換気設備等の安全機能を維 持するための設備が長期間停止した場合、施設 内の放射性物質の閉じ込め機能等に多大な影響 を与えることとなる。 るようになったことにより、東海再処理施設の 給電設備の信頼性は飛躍的に向上した。また、 異常発生時に迅速な情報発信ができることか ら、国、県、周辺自治体等への信頼確保に貢献 - 177 -“ “東海再処理施設における給電設備の集中監視システムの構築“ “青木 賢二,Kenji AOKI,檜山 久夫,Hisao HIYAMA,柴田 里見,Satomi SHIBATA,岩﨑 省悟,Shogo IWASAKI,伊波 慎一,Shinichi INAMI
の動力分電般昭明分雷般 無停電電源基署東海再処理施設には管理区域を有する 27 の 設があり、施設内には放射性物質を閉じ込 るための換気設備、動力機器の運転・監視 備、放射線監視設備等が設置されている。 れらの設備への給電は、放射性物質の閉じ 等の観点から連続給電が必須であり、数箇 の給電監視場所において給電状況を常時監 している。また、給電設備の定期的な点検 備及び設備の日常巡視点検により異常の予 ・早期発見に努めている。 本報告では、管理区域を有する複数の施設内 配置された設備への給電監視の一元化及び 電異常箇所を把握するための情報収集の迅 化を目的として構築した、集中監視システ について述べる。東海再処理施設の給電系統概要を図1に、 五設内の給電設備概要を図2に示す。 東海再処理施設では、2 系統の商用電源を、 手別高圧変電所で受電後、再処理施設内の 5 育所の開閉所又は変電所を経由し、27 施設内D動力分電盤、照明分電盤、無停電電源装置等 -給電しており、これら開閉所及び変電所 図-1に示すように分散設置されている。 また、不測の停電に備え、非常用発電機が 各開閉所及び変電所に設置されている。このように電源系統が分散しているため、 以下のような課題があった。 15 箇所の開閉所及び変電所で、それぞれ給 電状況を監視しているため、監視場所毎に 運転員が必要である。 2各施設内の動力分電盤、照明分電盤、無停 電電源装置等の給電状況は、現場の各盤及 び装置でしか把握できない。 3給電異常が発生した際、異常箇所の把握及 び処置・復旧の判断に必要となる情報の収 集に加え、外部機関への情報発信のため、 情報収集の迅速性が必要である。 ◎東海再処理施設内の給電設備の管理者は、 高圧側と低圧側で異なっていることから、 情報の共有化を図る必要がある。上述した課題を有していたことから、速やか こ施設内の分電盤及び装置の給電状況が把握 できる集中監視の必要性があった。
3.集中監視システムの内容3.1 集中監視システム設計における基本方針 本システムは、以下の基本方針に基づいて設 計を行った。 1) 各施設内の給電設備からの情報は、伝達速度の高速化を図るため、光 LAN を用いて集中監 視室に伝送する。また、システムの信頼性向上 のため、光LAN の構成を二重化にする。 2) 給電設備の監視情報は、施設の配電盤、分電 盤等設備毎に集約し、その信号は入出力盤(光 変換装置)を介して光 LANに伝送する。 3) 監視の対象範囲は、高圧配電盤から低圧動 力分電盤、照明分電盤及び非常用発電設備ま でとし、設備の給電状況、異常の発生状況、 発生時間等を監視できるようにする。 4)保全部門及び緊急時の対応場所での情報共 有のため、集中監視室以外でも同じ情報が確 認できる簡易監視装置を、高圧及び低圧保全 部門、緊急時対応所に設置する。3.2 集中監視システムの概要 13.1 項の基本方針に従い、以下のようにシステムの構築を行った。集中監視システム系統の 概要を図3に示す。 1集中監視室に中央処理装置(CPU) を2台設 置し、1台を主機、1台を予備機とすること で、装置の点検時及び故障等が発生した場 合でも、監視を継続できるようにした。 2集中監視室に大画面モニタを2台設置し、1 台を全体系統、1台は詳細系統を表示する ことで、給電状況等を迅速かつ詳細に把握 できるようにした。 3各施設の高圧配電盤、低圧動力配電盤等か ら収集された給電状態、警報信号、計測デ ータ等の情報は、入出力装置を介し光 LANに接続した。 3中央処理装置と同様の通信機能及び表示機 能を有する簡易監視装置を、高圧保全部門、 低圧保全部門及び緊急時対策所に設置した。175図3.集中監視システム系統の概要3.3 集中監視の対象設備 * 給電状態を監視する対象設備及び数量を表 1に示す。27 の施設内に設置されている 274 基の給電設備から、給電状況、保護継電器の警 報信号、アナログ計測データ等の情報を収集し ている。 表 1. 集中監視の対象設備と数量対象設備 数量 高圧配電盤47基 低?動力配電盤 30基 低圧照明配電盤 17基 低?動力分電盤 78基 低圧照明分電盤 26基 無停電電源装置 15基 直流電源装置25基 非常用発電機 19基 合計274基3.4 集中監視システムにおける施設、開閉所及び変電所の情報収集 集中監視システムでは、3.3 項で記載した対 象設備から約 4500 点の情報を以下のように収 集している 1) 開閉所及び変電所 1高圧配電盤の受電遮断器及び負荷給電用 分岐遮断器の「入」「切」状態及び地絡、 過電流等の保護継電器類の作動状態。(約 800 点の情報を収集) 2電圧、電流、電力のアナログ計測及び記録(約 500 点の情報を収集) 2) 動力、照明分電盤等 1動力分電盤、照明分電盤の受電遮断器の「入」「切」状態及び給電の「有」「無」の 状態。(約800 点の情報を収集) 2地絡、過電流等の保護継電器の作動状態。(約 1300 点の情報を収集) 3) 非常用電源設備 1無停電電源装置及び直流電源装置の運転 状態(約 700 点の情報を収集) 2非常用発電機の運転状態(約400 点の情報を収集)4. 集中監視システムの運用 4.1 システムによる監視状況 * 本システムは、平成 16 年より運用を開始し ている。監視画面の例を以下に示す。図4は給電系統の一例である。給電箇所は赤、 停電箇所は緑で色を区別して表示される。図5 は動力分電盤で地絡が発生した際の表示例で ある。給電系統の監視画面上に橙色の地絡表示 (51G)及び異常の状況、発生場所等が表示さ れる。また、図6の動力分電盤におけるトレン ド例に示すように、異常等の事象履歴が表示さ れることで、事象の発生と経過の状況が一目で 確認できる。ーー図4. 給電系統の一例1769第二スラッジ貯蔵場勢力分電盤 (LW2)故障一覧1号系 (S-1)より2号系 (S-1)より52-152-2「キャンセル地絡等異常が発生した >場合、橙色で表示される)MBSKすまい 181号 輝線地絡過電流が発生しました。図5. 動力分電盤における地絡発生時の表示例再処理設京集中管プリリズム - 国歴表示) ・AS)系回表示) ベン表示にカ新1AD WINQ クドウ発生時刻 変電所名称 | 艦名称「バNo動作 | 機器及び故障名称 | KLM MA11-118015 1貯蔵動力分電121101 日 DMM 10.03 第二ラッ幹査起動力分電B02)15101件 1日ラボロに改トウガ8 14:33:18 第二間開閉所 15, 2010/05/26 14:33:15 第二間開閉所非常用発電機201132:078409 電駐有2号 発電機電圧確立 1402 | 運転 12号 発電機ロッ格協回ます。 5号線、10用SM25日ちなみに、デバイ |機器及び 発生時刻 変電所名称 | 盤名称動作 スNo.異常名称 2010/05/26 | 第二スラッジ| 動力分電盤|1号系母線51G1 「復帰」 14:41:21|貯蔵場 (LW2)地絡過電流 2010/05/26 | 第二スラッジ 動力分電盤1号系母線 51G1 |発生 14:40:03|貯蔵場 (LW2)地絡過電流 図6. 地絡発生時のトレンド例4.2 監視システム運用後の効果本システムを構築することにより、以下に示 す効果が得られた。 1給電設備で異常が発生した場合、どこの給 電設備でどの様な異常が発生したのか、迅 速に確認することができるようになった。 2給電系に異常が発生した場合、遮断器の開閉、保護継電器の作動時間等の記録を短時 間で正確に把握でき、処置、復旧対応が迅 速に確認することができるようになった。 2給電系に異常が発生した場合、遮断器の開閉、保護継電器の作動時間等の記録を短時 間で正確に把握でき、処置、復旧対応が迅 に監視できるようになった。 3高圧保全部門及び低圧保全部門で情報を共 有することが可能になった。 4再処理施設の給電設備の監視業務を一箇所|に集中したことで、運転員の削減を図るこ 施設の給電設備について信頼性の向上が図れ速にできるようになった。また、給電設備の 状態、アナログ計測データ等の情報を常に監視できるようになった。 3高圧保全部門及び低圧保全部門で情報を共有することが可能になった。 4再処理施設の給電設備の監視業務を一箇所 に集中したことで、運転員の削減を図るこ とができた。以上のような効果により、管理区域を有する 施設の給電設備について信頼性の向上が図れた。5.結言東海再処理施設では、放射線管理設備、放射 性物質を閉じ込める換気設備等の安全機能を維 持するための設備が長期間停止した場合、施設 内の放射性物質の閉じ込め機能等に多大な影響 を与えることとなる。本システムの構築により、給電機器に異常が 発生した場合、迅速な情報収集と情報を関係部 署が共有することで、早期の処置・復旧ができ るようになったことにより、東海再処理施設の 給電設備の信頼性は飛躍的に向上した。また、 異常発生時に迅速な情報発信ができることか ら、国、県、周辺自治体等への信頼確保に貢献している。 東海再処理施設では、放射線管理設備、放射」 性物質を閉じ込める換気設備等の安全機能を維 持するための設備が長期間停止した場合、施設 内の放射性物質の閉じ込め機能等に多大な影響 を与えることとなる。 るようになったことにより、東海再処理施設の 給電設備の信頼性は飛躍的に向上した。また、 異常発生時に迅速な情報発信ができることか ら、国、県、周辺自治体等への信頼確保に貢献 - 177 -“ “東海再処理施設における給電設備の集中監視システムの構築“ “青木 賢二,Kenji AOKI,檜山 久夫,Hisao HIYAMA,柴田 里見,Satomi SHIBATA,岩﨑 省悟,Shogo IWASAKI,伊波 慎一,Shinichi INAMI