원자로 냉각재 계통의 주요 구성요소중의 하나인 증기발생기는 원자로의 정상운전 과정에서 발생되는 고온의 열에너지를 2차 측으로 전달하여 터빈을 구동하기 위한 증기를 생산하는 역할을 하게 된다. 동적하중으로부터 증기발생기를 보호하고, 정상운전시 고온 고압에 의해 발생하는 열팽창을 흡수하기 위하여 유압식 스너버를 이용하여 증기발생기를 지지한다. 본 연구에서는 증기발생기 스너버의 이동거리를 해석하기 위한 링크장치의 기하학적 계통을 모델링하여 제시하고, 스너버의 이동거리 해석에 영향을 미치는 인자를 추출하여 검토하였다. 또한 스너버의 강성값 결정 과정에서 요구되는 레버기구의 하중분담율을 해석할 수 있는 방법을 개발하였다. 해석 결과의 타당성을 검토하기 위하여 현재 건설중인 1000Mwe급 표준 가압형 경수로 발전소의 고온 성능시험과정에서 실측한 결과와 비교 검토하였다.
본 논문은 선형모델의 모델 계수의 결정방법으로 사용되는 최소자승법 (Least Squares Method, LSM)의 단점을 해결하기 위해 해석적으로 계산된 자료를 함께 적용하는 방법과 원자로의 출력분포 측정을 위한 SAM (Shape Annealing Matrix) 결정에 적용한 결과를 기술하고 있다. 해석적 자료를 함께 적용할 경우 연료 연소에 따른 원자로 특성변화를 적절히 반영하여 LSM 추정치의 정확도를 크게 개선할 수 있음을 확인하였다.
본 논문은 제어봉제어계통에서 활용되고 있는 두 가지의 이동검출 알고리즘을 비교 분석한 내용을 기술한다. 원자로의 핵반응을 제어하는 제어봉제어계통에서는 제어봉제어기구의 기계적인 이동을 검출하는 기법의 신뢰성이 아주 중요하다. 왜냐하면 이 검출에 오차가 생기면 결과적으로 제어계통의 오동작이 야기될 수 있으며 이에 따라 원자로가 불시 정지되는 사고가 생기게 될 수 있기 때문이다. 현재 이를 위한 검출방법으로는 미국의 CENP 등이 특허로써 보호하고 있는 기법이 널리 상용되고 있는데 이에 대응하는 기법이 국내에서 연구되어 상용화를 앞두고 있는 상황이다. 본 논문에서는 이 두 가지 알고리즘의 장단점을 비교하며 특히 잡음을 고려한 특성에 대해 조사한다.
원자력발전기술원은 발전정지 관련계통 제어케비넷 내에 장착된 제어용 기기들의 다중화 설계변경 활동을 지원하고 관련 기기의 배선상태 등의 육안점검을 통해 취약성 여부를 최종 확인하기 위하여 국내 Westinghouse형 원전 계측제어 케비넷 점검을 수행하였다. 또한 관련 설계변경에 대한 신뢰도평가 기술지원도 함께 수행하여 해당 설계변경이 설비의 신뢰도 향상에 효과가 있는지를 정량적으로 평가하고자 하였다. 이에 따라 원자로냉각재펌프(RCP, Reactor Coolant Pump) 제어 채널의 다중화 개선에 대하여 설계변경 전후의 기기 배열 변화에 따른 계통 신뢰도 변화를 대표유형 기기의 고장률에 근거하여 분석하였다. 고장수목을 이용하여 설계변경 전후의 RCP 고장정지로 인한 발전정지를 유발하는 고장조합을 도출하고, 고장정지 확률 변화를 정량화 하였다. 또한 기기 보호 측면에서 펌프 보호를 위한 신호를 출력하지 못하는 경우를 정량화하여 이를 비교하였다.
Reliability is an important issue on the digital reactor protection system. This paper presents a Quantitative reliability evaluation method to find out an improvement effect of availability for the digital control module with a fault detection function. It is a reliability evaluation model which considers only the electronics parts ocurring a spurious reactor trip by the FMEA(Failure Mode Effect Analysis). Applying the previous and present methods to the reactor protection system, the availability factors are evaluated and compared.
월성2호기가 100% 출력 운전중 2001.4.6일 20:16분에 345kV 신경산변전소 GIS모선#1측 지락고장 파급으로 주발전기 정지중 기동시 보호 용계전기(50/27)가 동작되어 발전정지 되고 원자로 출력은 60%까지 감발 되었음. 본 보호계전기는 발전기 정지나 터닝기어로 저속운전 중 인적 실수에 의해 발전기 병입용차단기 투입시 발전기가 과도한 돌입전류로 손상되는 것을 방지하기 위한 계전기로, 정상운전중이거나 외부사고시에는 동작할 수 없는 보호계전기임. 따라서 본 보호계전기의 동작원인을 당시 동작 상황과 기록데이터를 정정치와 함께 분석하고 적정동작을 위한 대책을 제시함.
원자력발전소의 원자로보호계통 및 공학적안전설비계통의 계측채널 설정치는 발전소 안전성을 확보하는 데 있으며, 출력조건의 변화시에는 보호계통의 작동이 보장되어야 한다. 본 연구에서는 발전소 운영자료, 시방서 및 운전 매뉴얼등을 사용하여 설정치를 평가하는 데 불확실도의 중요한 요소인 계측기와 process rack drift의 적절성을 확인하고, 설정치 여유가 부족할 경우에 대한 대책을 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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