平成18年５月18日
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　東京電力株式会社

　当社・福島第一原子力発電所２号機（沸騰水型、定格出力78万４千キロワット）
は、定格出力にて運転中のところ、平成18年３月14日、原子炉再循環ポンプ＊１ 
（Ａ）「インバータ＊２（Ａ）重故障」の警報が発生し、当該ポンプが自動停止し
たため、発電機出力が約33万キロワットまで低下しました。その後、発電機出力
を降下させて原因調査を行ったところ、インバータ内の電気回路の一部に故障が
認められたことから、詳細な調査および対策を実施するため、プラントを手動停
止することといたしました。
　　　　　　　　　　　　　　　　　（平成18年３月14日、20日お知らせ済み）

　原子炉再循環ポンプ（Ａ）インバータ内の電気回路を点検した結果、インバー
タ主回路（以下、「主回路」）の部品（ＧＴＯ＊３ ５個およびその付属部品）、お
よびＧＴＯを制御する基板内の部品の損傷が確認されました。
　なお、原子炉再循環ポンプ（Ａ）および同電動機には異常は認められませんで
した。

　調査の結果、当該インバータが故障し、原子炉再循環ポンプ（Ａ）が自動停止
に至った原因は、短絡電流検出基板＊４が電圧変動の影響を受けて誤動作により信
号を発信したため、主回路の保護機能が作動しましたが、主回路内に大きな電流
が流れている状態でＧＴＯをしゃ断したため主回路の部品等が損傷したことによ
るものと推定いたしました。
　原子炉再循環ポンプ（Ａ）の自動停止に至るメカニズムは以下のとおりです。
（１）主回路内または短絡電流検出基板電源の電圧変動の影響を受けて、短絡電
　　　流検出基板が誤動作により信号を発信したため、制御系＊５が働いてすべて
　　　のＧＴＯが通電状態となり、主回路内に大きな電流（直流）が流れるとと
　　　もに、電動機からインバータ側に大きな電流（交流）が逆流した。
（２）制御系が電動機から逆流した大きな電流を検知し、主回路を保護するため
　　　ＧＴＯをしゃ断してインバータが停止したが、本来、主回路内に大きな電
　　　流が流れている状態ではその電流を減衰させてからＧＴＯをしゃ断すると
　　　ころ、十分に電流が減衰する前にＧＴＯをしゃ断したため、ＧＴＯ１個が
　　　損傷した。
（３）一方、短絡電流検出基板が誤動作により信号を発信したことで、インバー
　　　タの再起動は制御系が切り替わって予備側で行われたが、上記のＧＴＯが
　　　損傷していたため、主回路内で短絡が発生した。
（４）これを検知した短絡電流検出基板が信号を発信したことから、制御系が働
　　　いてすべてのＧＴＯが通電状態となったため、再び主回路内に大きな電流
　　　が流れるとともに、電動機からインバータ側に大きな電流が逆流した。こ
　　　の結果、１個目の損傷と同様に、十分に電流が減衰する前にＧＴＯをしゃ
　　　断したため、他のＧＴＯ４個が損傷した。
　　　なお、ＧＴＯ（５個）の損傷にともない、ＧＴＯを制御する基板内の部品
　　　およびＧＴＯの付属部品が損傷した。
（５）予備側の制御系でもインバータが停止したことにより、原子炉再循環ポン
　　　プ（Ａ）が自動停止した。

　対策として、損傷した当該インバータの部品についてはすべて新品に取り替え
ました。また、当該インバータおよび原子炉再循環ポンプ（Ｂ）インバータにつ
いて、以下の処置を行いました。
・短絡電流検出基板に、電圧変動の影響による誤信号の発信を防止するための回
　路を追設した。
・すべてのＧＴＯが通電状態となりＧＴＯに大きな電流が流れている際には、Ｇ
　ＴＯをしゃ断しない保護回路に変更した。

　また、２号機の原子炉再循環ポンプのインバータについては、平成16年４月の
使用開始以降、直接的な関連性はないものの、本事象を含め不具合により停止す
る事象＊６が３回発生していることから、あらためてインバータの基本設計につい
て検証を行い、そこで得られた知見を反映し、基本設計で要求される機能を満た
していることを確認いたしました。

　今後、準備が整い次第、原子炉の起動操作を開始する予定です。

　なお、今回のプラント停止中に、原子炉内に装荷されていたハフニウム板型制
御棒22本については取り替えを実施いたしました。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以　上

＊１　原子炉再循環ポンプ
　　　　原子炉圧力容器の中の水（冷却材）を循環させるポンプで、運転中はポ
　　　ンプの回転数（スピード）をインバータで制御することにより、原子炉の
　　　出力をコントロールしている。このポンプは２台設置されている。
＊２　インバータ
　　　　一定周波数の交流電源を一度直流電源に変換し、その直流電源を所定の
　　　周波数の交流電源に変換する装置。
＊３　ＧＴＯ（Gate Turn－Off Thyristor）
　　　　半導体の一種で、スイッチの役目があり、信号を加えることで電流をオ
　　　ン・オフ（入・切）する機能を有している。１台のインバータに12個あり、
　　　これらが適切な組み合せ・タイミングでオン・オフすることで、所定の周
　　　波数の交流電源を作り出す。通常運転時に、すべてのＧＴＯが同時にオン
　　　またはオフの状態になることはない。
＊４　短絡電流検出基板
　　　　主回路に大きな電流が流れた場合にすべてのＧＴＯと短絡器を通電状態
　　　にしてＧＴＯを保護するための基板。
＊５　制御系
　　　　インバータの主回路を制御するもので、二重化されている。
＊６　事象
　　　　１回目は平成16年９月29日に発生した原子炉再循環ポンプ（Ｂ）のイン
　　　バータが重故障により停止した事象。２回目は平成17年10月９日に発生し
　　　た原子炉再循環ポンプ（Ｂ）のインバータが重故障により停止した事象。

添付資料
・福島第一原子力発電所２号機原子炉再循環ポンプ制御の概要図（PDF 18.3KB）