RPR（逆電力継電器）とは？逆潮流防止の仕組み・整定値・結線時の注意点を解説

RPR（逆電力継電器）とは？

発電機・太陽光発電設備の逆潮流を防ぐ系統連系保護

RPRの役割

RPR（Reverse Power Relay：逆電力継電器）は、
発電機や太陽光発電設備からの電力が系統側へ逆流することを検出し、
発電設備を停止させるための保護継電器です。

なお「逆起電力継電器」と表記されることがありますが、逆起電力（モーターのback-EMF）は別の用語です。RPR（Reverse Power Relay）の正式名称は逆電力継電器（継電器番号32）のため、本記事ではこちらで統一します。

主に以下の用途で使用されます。

非常用発電機の逆電力防止
太陽光発電設備の系統連系保護
工場・ビル内発電設備の逆潮流防止

なぜ逆潮流を防ぐ必要があるのか

系統連系の契約は「逆潮流あり」「逆潮流なし」で必要な保護装置が変わります。自家消費型太陽光や非常用発電機は「逆潮流なし」の連系です。この状態で系統へ電力が流れ出すと、系統の電圧管理への影響や、計量・契約上の問題が生じます。そこで受電点にRPRを設け、逆潮流を検出したら発電設備を停止させる、というのが基本の考え方です。

RPRの動作原理

RPRは単なる電流検出ではなく、

電圧要素
電流要素

を取り出し、
電圧と電流の位相関係から電力の向きを判断します。

正方向 → 系統から負荷へ
逆方向 → 発電機・太陽光から系統へ

この「位相判定」によって逆電力状態を検出します。

① 逆電力整定値の考え方

系統連系保護においては、
発電機単機容量の約10％前後を逆電力整定値とするのが一般的です。

これは、

微小な電力変動による誤動作を防ぐ
確実に逆潮流を検出する

ための実務的な目安です。

② 逆電力整定値の計算例

条件

太陽光容量：200 kW
系統電圧：6.6 kV
CT一次定格電流：100 A

検出する逆電力PR

PR = 発電機容量 × 10%
   = 200 × 10³ × 0.1
   = 20 × 10³ (W)

RPRの整定式

PR = √3 × V × I × TAP（％）

V：一次側電圧（6600 V）
I：CT一次側定格電流（100 A）

TAP（％）の算出

TAP（％）
= PR /（√3 × V × I）× 100
= 20 × 10³ /（√3 × 6600 × 100）× 100
≈ 1.7 %

👉 逆位相で 1.7％を超えないようなTAPにします。

太陽光発電設備での注意点

太陽光発電設備では、
工場の休業日や休日などで負荷が極端に軽くなると、

発電電力＞負荷
→ 系統側へ逆潮流
→ RPR動作

という状況が発生しやすくなります。

繰り返し動作の問題

RPRが動作すると、

発電停止
逆電力が消える
接点復帰
再び発電開始

という動作を繰り返すことがあります。

👉 対策をしないとハンチング状態になるため注意が必要です。

実務上の対策方法

以下のような方法がよく用いられます。

電力計（マルチメーター）を設置し、追従制御を行う
太陽光発電設備の運転台数を制限する
系統連系保護の制御ロジックで停止保持を設ける

盲点：相の不平衡による「一相だけの逆潮流」

PCSは三相に均等に電流を流しますが、電灯負荷が多い構内では相ごとの負荷が偏ります。追従制御（ゼロ逆潮流制御）が受電点の合計電力を見ている場合、合計では順方向でも負荷の軽い相だけ逆流することがあり、制御では防げません。実際に、電灯負荷の多い施設で一相のみ逆流し、追従制御がきいていないように見えるケースがありました。