KR100363573B1 - Circuit for controlling power of the CEDM in a way of DC chopper in Nuclear Power Plant - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자력 발전소의 제어봉 구동장치 전력제어회로에 관한 것이다. 3상 교류 발전기(350)로부터 공급되는 3상 교류전원을 3상 전파정류부(360)를 사용하여 고압의 직류전압으로 변환한다. 그리고 저전압 펄스 및 고전압 펄스 발생회로(310, 320)에서 발생된 스위칭 펄스를 사용하여 ACTM의 전압제어신호에 따라 전압선택부(340)에서 CEDM 코일에 공급되는 전압을 선택한다. 그 선택된 전압을 받은 IGBT 구동부(370)는 IGBT 직류초퍼(380)를 구동시켜 상기 변환된 직류전압을 강압하여 CEDM 코일(400)에 필요한 직류전압을 공급한다. 이때 IGBT 직류초퍼가 고장이 났는지를 고장 검출부(390)에 의해서 검출하여 보다 안정적인 전력을 공급한다. 여기서, 각 부(310, 320, 340, 370, 380)는 이중으로 구성되어 단일 소자가 고장시에도 정상적인 전력을 공급토록 한다. 이러한 본 발명은 종래 표준원전에서 사용된 위상제어 반파정류식 제어봉 구동장치 전력제어회로에 비해 안정적인 직류전원을 공급하여 발전소의 과도상태시에 안정된 운전을 보장할 수 있고, 또 회로가 간단해진다는 장점이 있다.The present invention relates to a control rod driving device power control circuit of a nuclear power plant. The three-phase AC power supplied from the three-phase AC generator 350 is converted into a high-voltage DC voltage by using the three-phase full wave rectifier 360. The voltage selector 340 selects the voltage supplied to the CEDM coil according to the voltage control signal of the ACTM using the switching pulses generated by the low voltage pulses and the high voltage pulse generators 310 and 320. The IGBT driver 370 receiving the selected voltage drives the IGBT DC chopper 380 to step down the converted DC voltage to supply the DC voltage required to the CEDM coil 400. At this time, the failure detection unit 390 detects whether the IGBT DC chopper has failed and supplies more stable power. Here, each of the units 310, 320, 340, 370, and 380 is configured in duplicate so that a single device can supply normal power even when a single device fails. The present invention can provide a stable DC power supply compared to the phase control half-wave rectified control rod drive device power control circuit used in the conventional standard nuclear power plant to ensure stable operation in the transient state of the power plant, and the circuit is simplified. There is this.
Description
본 발명은 원자력 발전소의 원자로출력제어계통(Power Control System ;PCS)중 제어봉 구동장치 제어계통(Control Element Drive Mechanism Control System, 'CEDMCS')에 관한 것으로서, 특히 직류 전력 제어기에서 제어봉 구동장치의 전력을 직류 초퍼(Chopper)식으로 제어하기 위한 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control element drive mechanism control system (CEDMCS) of a nuclear power plant power control system (PCS). Particularly, the present invention relates to a control rod drive device in a DC power controller. The present invention relates to a circuit for controlling a DC chopper.
원자로출력제어계통(PCS)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하드웨어적으로 각 계통의 가장 기본적인 기능적 알고리즘을 실행하며 아울러, 운전원과의 연계를 위해 필요한 기능을 갖는 프로그래머블 로직 제어기(이하, 'PLC')(100)와, PLC(100)로부터 제어봉의 인출 또는 삽입 명령이 입력되면 정해진 시간순서에 따라 CEDM 코일(400)에 전압을 공급하고 동시에 코일에 흐르는 전류 파형을 분석하여 전류 파형중의 특정 패턴의 유무에 따라 CEDM 구동부분의 동작여부를 판별하는 제어봉 구동장치 자동 제어기(Automatic CEDM Timing Module, 'ACTM')(200)와, 그리고 제어봉 구동장치에 설치된 4개의 CEDM 코일(400)에 전류를 흘려 CEDM의 기계적 동작에 필요한 동력을 공급하는 직류(DC) 전력 제어기(300)로 구성되어 있다. 본 발명은 도 1의 직류 전력 제어기(300)와 관계된다.The reactor power control system (PCS), as shown in FIG. 1, executes the most basic functional algorithm of each system in hardware, and has a programmable logic controller (hereinafter referred to as 'PLC') having functions necessary for linkage with an operator. ') (100) and when the withdrawal or insertion command of the control rod is input from the PLC (100), the voltage is supplied to the CEDM coil (400) according to a predetermined time sequence, and at the same time, the current waveform flowing through the coil is analyzed and specified in the current waveform. Control rod drive automatic controller (Automatic CEDM Timing Module, 'ACTM') (200) to determine whether the operation of the CEDM drive part according to the presence or absence of the pattern, and the four CEDM coil 400 installed in the control rod drive device It is composed of a direct current (DC) power controller 300 to supply the power necessary for the mechanical operation of the CEDM. The present invention relates to the DC power controller 300 of FIG.
이와 같은 직류 전력 제어기와 관계된, 현재 한국 표준 원자력 발전소의 위상 제어 반파 정류식 제어봉 구동장치 전력제어회로는 도 2에 도시된 바와 같다.그 전력제어회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The phase control half-wave rectified control rod driving device power control circuit of the present Korean standard nuclear power plant, which is related to such a DC power controller, is shown in FIG. 2. Referring to the operation of the power control circuit, it is as follows.
입력되는 3 상(ΦA', ΦB', ΦC') 전원에 의해 전동기(10)가 동작하고, 이 전동기(10)에 연결되는 3상 교류 발전기(20)에서는 3상(ΦA, ΦB, ΦC) 240V 60Hz 교류전원을 출력한다. 그 출력된 3 상에서 영점 탐지기(30)가 영(zero) 위상을 검출한다. 드라이버(50)는 위상제어 정류를 하기 위해 위상동조기(40)에 의해 동기되어 입력 교류 전원의 영위상 신호를 기준으로, ACTM 전압제어신호 출력부(60)에서 공급하고자 하는 직류전압에 상당하는 양 만큼 위상을 지연시켜 3개의 실리콘 제어 정류기(이하, SCR)(70)를 점화(Firing)시킨다. 이에 따라 SCR(70)은 도통되고, 코일에 전력을 공급한다. 도통된 SCR은 유도성 부하인 CEDM 코일(80)의 영향으로 전원의 상이 역전된 후에도 계속 도통되어 있다가 다른 상의 SCR이 도통됨으로써 차단된다. 그러므로, 현재 제어봉 구동장치 전력제어회로는, SCR을 이용하여 3상 교류발전기로부터 공급되는 3상 교류전원을 위상제어 반파정류함으로써 필요한 직류전압을 얻을 수 있어 제어봉 구동장치의 전력을 제어하였다.The motor 10 is operated by the input three-phase (ΦA ', ΦB', ΦC ') power, and in the three-phase alternator 20 connected to the motor 10, the three-phase (ΦA, ΦB, ΦC) Output 240V 60Hz AC power. The zero detector 30 detects the zero phase in its output three phases. The driver 50 is equivalent to the DC voltage to be supplied from the ACTM voltage control signal output unit 60 on the basis of the zero phase signal of the input AC power, synchronized by the phase synchronizer 40 for phase controlled rectification. The three silicon controlled rectifiers (hereinafter, SCRs) 70 are ignited by delaying the phase by. As a result, the SCR 70 becomes conductive and supplies power to the coil. The conducting SCR continues to conduct after the phase of the power source is reversed under the influence of the CEDM coil 80, which is an inductive load, and is blocked by conducting the SCR of another phase. Therefore, the current control rod drive power control circuit can obtain the necessary DC voltage by phase-controlled half-wave rectification of the three-phase AC power supplied from the three-phase AC generator using the SCR, thereby controlling the power of the control rod drive device.
그러나, 이와 같은 현재 표준 원자력발전소의 제어봉 구동장치 전력제어회로에서 이용되는 위상 제어 정류방식은, 입력교류전원을 SCR(70)의 아날로그 제어 방식에 의해 도통 및 차단하는 과정에서 발생하는 잡음이 유입되어 영위상 신호 검출회로에 의해 정상적인 영위상 신호로 오인되는 경우 출력전압이 급격히 떨어지는 경우가 발생한다. 또한 입력교류전원의 주파수가 변화하면 SCR의 점화위상이 바뀌어 출력전압이 크게 변동하여 제어봉 구동장치의 안정적인 운전에 심각한 영향을 미치게 되는 문제점이 있다However, the phase-controlled rectification method used in the current control rod drive power control circuit of the standard nuclear power plant is caused by the noise generated in the process of conducting and blocking the input AC power by the analog control method of the SCR 70. If it is mistaken as a normal zero-phase signal by the zero-phase signal detection circuit, the output voltage suddenly drops. In addition, if the frequency of the input AC power source is changed, the ignition phase of the SCR is changed and the output voltage is greatly changed, which seriously affects the stable operation of the control rod drive system.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에서는 입력교류전원의 잡음 및 주파수 변화와 무관하게 제어봉 구동장치에 안정된 직류전원을 공급하고, 단일 스위칭 소자 및 회로 고장시에도 정상적인 전력공급이 가능하도록 하는직류 초퍼식 제어봉 구동장치 전력제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a stable DC power supply to the control rod drive device regardless of noise and frequency change of the input AC power supply, and enables normal power supply even in the case of a single switching element and a circuit failure. It is an object of the present invention to provide a DC chopper control rod driving device power control circuit.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원자력 발전소의 제어봉 구동장치 제어계통(CEDMCS) PLC(프로그래머블 로직 콘트롤러)의 제어명령에 따라 제어봉 구동장치 자동 제어기(ACTM)에 의해 출력되는 전압제어신호를 이용하여 3상 교류발전기(350)로부터 제공되는 고압의 3상 교류전원을 변환한 직류전원을 CEDM 코일(400)에 공급하는 제어봉 구동장치 전력제어회로에서, 저전압 펄스 및 고전압 펄스를 발생하는 저전압 및 고전압 펄스 발생부와, 그 입력된 ACTM의 전압제어신호에 의해 상기 발생된 전압 펄스를 선택하는 전압 선택부와, 선택된 전압 펄스에 의해 디지털 전력 스위칭소자를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 전력 스위치 구동부와, 상기 고압의 3상 교류전원을 잡음 및 주파수 변화에 무관하게 전파 정류하여 고압의 직류전원으로 변환하는 3상 정류부와, 전력 스위치 구동수단의 구동신호에 따라 디지털적으로 도통 및 차단되어 상기 3상 전파 정류된 직류전원을 초핑하여 상기 CEDM 코일(400)에 공급하는 전력 스위칭 소자로 구성되어 있다. 또한, 상기 저전압 및 고전압 펄스 발생부, 전압선택부, 및 상기 전력 스위칭 소자는 단일 소자가 고장시에도 정상적인 전력을 공급하기 위해 각각 이중으로 구성된다. 아울러, 전력 스위칭 소자의 출력단에는 전력 스위칭 소자의 고장 유무를 검출하기 위한 고장검출부가 더 포함된다.In order to achieve the above object, the present invention utilizes a voltage control signal output by a control rod drive automatic controller (ACTM) according to a control command of a control rod drive control system (CEDMCS) PLC (programmable logic controller) of a nuclear power plant. In the control rod drive device power control circuit for supplying the CEDM coil 400 the direct current power converted from the high-voltage three-phase AC power provided from the three-phase alternator 350, the low voltage and high voltage generating a low voltage pulse and a high voltage pulse A pulse generator, a voltage selector for selecting the generated voltage pulse by the input voltage control signal of ACTM, a power switch driver for outputting a drive signal for driving the digital power switching element by the selected voltage pulse; The high-voltage three-phase AC power is rectified and converted into high-voltage DC power regardless of noise and frequency change. In accordance with the drive signal of the three-phase rectifying section, and a power switch driving means it is conductive and blocking digitally consists of power switching elements to be supplied to the CEDM coil 400 by chopping a direct current power of the full-wave rectification on the third. In addition, the low voltage and high voltage pulse generator, the voltage selector, and the power switching element are each configured in duplicate so as to supply normal power even when a single device fails. In addition, the output stage of the power switching device further includes a failure detection unit for detecting the presence or failure of the power switching device.
그리고 고전압 및 저전압 펄스발생부는, 전력 스위칭 소자의 도통 및 차단 시간을 결정하는 스위칭 펄스의 듀티 사이클을 변화시켜 CEDM 코일에 직류전압을 조정하여 공급하는 스위칭 펄스를 발생한다.The high voltage and low voltage pulse generators generate a switching pulse that adjusts and supplies a DC voltage to the CEDM coil by changing a duty cycle of the switching pulse that determines the conduction and shutdown time of the power switching element.
또한, 전력 스위칭 소자는, IGBT 스위칭 소자를 사용한 직류초퍼로 구성된다.In addition, the power switching element is comprised with the direct current chopper using the IGBT switching element.
이와 같이 구성되는 본 발명을 이용하면 제어봉 구동장치에 안정된 직류전원을 공급할 수 있고, 단일 소자 고장시에도 정상적인 전력공급이 가능하여 원자력발전소의 과도상태시 안정된 운전을 보장한다. 또한, 종래 한국 표준원전에서 사용되던 위상제어 반파정류식 제어봉 구동장치 전력제어회로보다 간단해진다.By using the present invention configured as described above, it is possible to supply a stable DC power to the control rod drive device, and to ensure a stable operation in the transient state of the nuclear power plant, since a normal power supply is possible even in the case of a single element failure. In addition, it is simpler than the phase control half-wave rectified control rod drive device power control circuit used in the conventional Korean standard nuclear power plant.
도 1은 본 발명과 관련된 원자로출력제어계통을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,1 is a block diagram schematically illustrating a reactor output control system according to the present invention;
도 2는 종래 위상제어 반파정류식 제어봉 구동장치 전력제어회로도,2 is a power control circuit diagram of a conventional phase control half-wave rectifying control rod driving device;
도 3은 본 발명의 직류 초퍼식 제어봉 구동장치 전력제어회로도.Figure 3 is a DC chopper control rod drive device power control circuit diagram of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
310 : 저전압 펄스 발생부 320 : 고전압 펄스 발생부310: low voltage pulse generator 320: high voltage pulse generator
340 : 전압선택부 360 : 3상 정류부340: voltage selector 360: three-phase rectifier
370 : IGBT 구동부 380 : IGBT 직류초퍼370: IGBT drive unit 380: IGBT DC chopper
390 : 고장검출부 400 : CEDM 코일390: failure detection unit 400: CEDM coil
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 직류 초퍼식 제어봉 구동장치의 전력제어회로도이다.3 is a power control circuit diagram of the DC chopper control rod drive device of the present invention.
그 전력제어회로는, 2중으로 구성되어 저전압 펄스를 발생하는 저전압 펄스 발생부(310)와, 2중으로 구성되어 고전압 펄스를 발생하는 고전압 펄스 발생부(320)와, CEDMCS PLC(100)로부터 입력되는 제어봉 삽입/인출/정지신호를 받아 제어봉구동장치의 코일에 공급되는 전압을 제어하기 위한 전압제어신호를 출력하는 ACTM 전압제어신호 출력부(330)와, 상기 펄스발생부(310, 320)에서 발생된 펄스를 사용하여 CEDM 코일에 공급하기 위한 고전압(162V), 저전압(45V) 및 영전압(0 V)을 ACTM의 전압제어신호에 따라 선택하는 2중으로 구성된 전압선택부(340)와, 상기 선택된 전압에 따라 동작되어 초핑 제어를 위한 도통 및 차단신호를 제공하는 2중으로 구성된 IGBT(Insulated Gate Bi-polar Transistor) 구동부(370)와, 3상 교류발전기로 부터 공급되는 3상 교류전원을 전파 정류하여 고압의 직류 전압을 출력하는 3상 정류부(360)와, 상기 IGBT 구동부(370)의 구동신호에 따라 도통 및 차단되어 상기 정류된 고압의 직류전압을 CEDM 코일(400)에 필요한 직류전압으로 강압하여 공급하는 2중으로 구성된 IGBT 직류초퍼(380)와, 그리고 직류초퍼(380)가 고장이 났는지를 검출하는 고장 검출부(390)로 구성되어 있다.The power control circuit includes a double voltage low voltage pulse generator 310 that generates low voltage pulses, a double voltage high voltage pulse generator 320 that generates high voltage pulses, and a CEDMCS PLC 100. ACTM voltage control signal output unit 330 for receiving the control rod insertion / withdraw / stop signal and outputs a voltage control signal for controlling the voltage supplied to the coil of the control rod drive device, and generated in the pulse generator 310, 320 A dual voltage selector 340 for selecting a high voltage (162 V), a low voltage (45 V) and a zero voltage (0 V) for supplying the CEDM coil according to the voltage control signal of the ACTM, Full-wave rectified three-phase AC power supplied from a three-phase alternating current generator (IGBT) driving unit 370 configured to operate according to the voltage to provide conduction and blocking signals for chopping control. High pressure The three-phase rectifier 360 for outputting a current voltage, and the conduction and cut-off according to the drive signal of the IGBT driver 370 to supply the rectified high-voltage DC voltage to the DC voltage required for the CEDM coil 400 by stepping down It consists of a double IGBT DC chopper 380, and the fault detection part 390 which detects whether the DC chopper 380 has failed.
위에서, 상기 고전압 및 저전압 펄스 발생부(310)(320)는, IGBT 직류초퍼(380)의 도통 및 차단시간을 결정하는 스위칭 펄스의 듀티 사이클을 변화시켜 CEDM 코일(400)에 직류전압을 조정하여 공급하는 스위칭 펄스를 발생한다.In the above, the high voltage and low voltage pulse generators 310 and 320 adjust the DC voltage to the CEDM coil 400 by changing the duty cycle of the switching pulse which determines the conduction and shutdown time of the IGBT DC chopper 380. Generates a switching pulse to supply.
또한, IGBT 구동부(370)는, 내부적으로 IGBT 구동소자와 전원장치로 구성되며, 전압선택부(340)로부터 입력된 IGBT의 도통 및 차단신호에 따라 IGBT를 동작시키기 위한 충분한 구동전압을 발생하며, 저전압의 입력단과 고압의 출력단을 서로 절연시키는 역할을 한다. 구동부의 전원장치는 IGBT 구동소자에 플로티(Floating)된 직류전압을 공급한다.In addition, the IGBT driver 370 internally includes an IGBT driving element and a power supply device, and generates a sufficient driving voltage for operating the IGBT according to the conduction and blocking signals of the IGBT input from the voltage selection unit 340. It insulates the low voltage input and high voltage output. The power supply unit of the driving unit supplies a floating DC voltage to the IGBT driving element.
그리고, 고장검출부(390)는, 이중으로 구성된 IGBT 직류초퍼의 고장을 검출하기 위해 사용되며, IGBT 에미터단에 흐르는 전류를 검출하기 위한 두개의 홀 효과 센서와 이들 신호를 정형화하기 위한 신호정형회로와 비교회로(도시되지 않음)로 구성된다. 고장검출은 두 IGBT의 에미터단에 흐르는 전류를 서로 비교하여 이루어지며 그 값이 기준값보다 크게 되면 경보를 발생하도록 되어 있다.In addition, the fault detection unit 390 is used to detect a fault of the dually configured IGBT DC chopper, two Hall effect sensors for detecting current flowing through the IGBT emitter stage, and a signal shaping circuit for shaping these signals; It consists of a comparison circuit (not shown). Fault detection is made by comparing the current flowing in the emitter stages of two IGBTs with each other. If the value is larger than the reference value, an alarm is generated.
이와 같이 구성된 본 발명의 직류 초퍼식 제어봉 구동장치 전력제어회로의 작용을 설명한다.The operation of the DC chopper control rod drive device power control circuit of the present invention configured as described above will be described.
저전압 펄스 발생부(310)와 고전압 펄스 발생부(320)에서 각각 펄스폭을 변조한 저전압 펄스와 고전압 펄스를 발생한다. 그리고, PLC(100)에 구성된 제어봉 구동장치 제어계통(CEDMCS) PLC(100)로 부터 입력되는 제어봉 삽입/인출/정지 신호를 받은 ACTM 전압제어신호 출력부(330)는 상기 펄스 발생부(310)(320)에서 발생된 펄스를 사용하여 CEDM 코일(400)에 공급하는 고전압(162V), 저전압(45V), 영전압(0V)을 선택하기 위한 제어신호를 출력한다. 이 ACTM의 제어신호를 받은 전압 선택부(340)에서는 저전압신호가 입력되면 상기 저전압 펄스 발생부(310)에서 발생된 저전압 펄스를 선택하고, 고전압신호가 입력되면 상기 고전압 펄스 발생부(320)에서 발생된 고전압 펄스를 선택한다. 또한, 저전압 및 고전압신호중 어떤 신호도 입력되지 않으면 저전압 펄스 및 고전압 펄스는 모두 차단되어 영(Zero)전압을 선택한다.The low voltage pulse generator 310 and the high voltage pulse generator 320 generate low voltage pulses and high voltage pulses, each of which has been modulated with a pulse width. In addition, the ACTM voltage control signal output unit 330 receiving the control rod insertion / draw / stop signal input from the control rod drive device control system (CEDMCS) PLC 100 configured in the PLC 100 is the pulse generator 310. The control signal for selecting the high voltage (162V), low voltage (45V), and zero voltage (0V) supplied to the CEDM coil 400 is output using the pulse generated at 320. When the low voltage signal is input, the voltage selector 340 receiving the control signal of the ACTM selects the low voltage pulse generated by the low voltage pulse generator 310, and when the high voltage signal is input, the high voltage pulse generator 320 Select the generated high voltage pulse. In addition, when no signal among the low voltage and high voltage signals is input, both the low voltage pulse and the high voltage pulse are blocked to select a zero voltage.
한편, 3상 교류 발전기(MG-set)(350)로부터 공급되는 3상 240V 교류전원의 주파수 및 전압 변동에 따른 영향을 최소화하기 위해 그 교류전원을 3상 정류부(360)에서 3상 전파 정류하여 고압(180V)의 직류로 변환한다.On the other hand, in order to minimize the effect of the frequency and voltage fluctuations of the three-phase 240V AC power supplied from the three-phase alternator (MG-set) 350 by alternating the three-phase full-wave rectification in the three-phase rectifier 360 Converts to DC of high voltage (180V).
상기 IGBT 구동부(370)의 구동신호에 따라 도통되면서 그 변환된 직류 고압을 전력스위칭 소자인 IGBT 직류초퍼(380)에서 강압시켜 CEDM 코일(400)에 공급한다. IGBT의 스위칭 펄스는 입력 교류전원의 주파수와 무관하게 별도의 펄스 발생부, 즉 고전압 펄스 발생부(310)와 저전압 펄스 발생부(320)에 의해 생산되어 전압제어신호에 의해 선택적으로 IGBT 구동부(370)에 공급된다.The converted DC high voltage is applied by the IGBT DC chopper 380, which is a power switching device, while being conducted according to the driving signal of the IGBT driver 370 and supplied to the CEDM coil 400. The switching pulse of the IGBT is produced by a separate pulse generator, that is, the high voltage pulse generator 310 and the low voltage pulse generator 320 irrespective of the frequency of the input AC power source, and selectively by the voltage control signal. Is supplied.
이와 같이 작용하는 저전압 펄스 발생부(310), 고전압 펄스 발생부(320), 전압선택부(340), IGBT구동부(370), 그리고 IGBT 직류 초퍼(380)는 각각 다중화 개념이 적용되어 단일 전자부품의 고장으로 인한 제어기능 상실을 예방할 수가 있다. 또한, IGBT 소자의 이상 동작을 고장 검출부(390)에서 검출할 수 있다.The low voltage pulse generator 310, the high voltage pulse generator 320, the voltage selector 340, the IGBT driver 370, and the IGBT DC chopper 380, which operate in this way, are each applied with a single electronic component. It is possible to prevent the loss of control function due to the failure of. In addition, the failure detector 390 may detect an abnormal operation of the IGBT element.
한편, 원자로 출력감발(Reactor Power Cutback) 신호가 입력되면, 선택된 부그룹에 속한 제어봉 코일의 유지전류(holding current)가 차단되고, 원자로 정지(Reactor Trip)일 때는 3상 교류발전기(350)에서 제공되는 교류전원이 차단되어 모든 제어봉의 CEDM 코일에 대한 전압공급이 중단되어서 제어봉은 낙하한다.On the other hand, when the reactor power cutback signal is input, the holding current of the control rod coil belonging to the selected subgroup is cut off and provided by the three-phase alternator 350 during the reactor trip. The AC power is cut off and the voltage supply to all CEDM coils of the control rod is interrupted and the control rod falls.
이상과 같은 본 발명의 직류 초퍼식 제어봉 구동장치 전력제어회로를 사용하면 다음과 같은 효과들을 갖는다.Using the DC chopper control rod drive device power control circuit of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 저전압 및 고전압 펄스 발생부(310)(320), 전압선택부(340), IGBT 구동부(370), IGBT 직류초퍼(380)를 완전히 분리하여 이중 구조로 구성함으로써 단일 소자에 고장이 발생하더라도 정상적인 전력공급이 가능하여 원자력발전소 과도상태시 안정된 운전을 보장할 수 있다.First, the low voltage and high voltage pulse generator 310, 320, the voltage selector 340, the IGBT driver 370, and the IGBT DC chopper 380 completely separated into a dual structure, even if a failure occurs in a single device Normal power supply is possible to ensure stable operation in nuclear power plant transient state.
둘째, 입력 교류전원의 잡음 및 주파수 변화와 무관하게 제어봉 구동장치에 안정된 직류전원을 공급할 수 있다.Second, it is possible to supply a stable DC power to the control rod drive device regardless of the noise and frequency change of the input AC power.
세째, 종래의 위상제어 반파정류 방식에서는 양영역(Positive Region)과 음영역(Negative Region)을 구분하여 2종류의 스위칭 회로가 사용되었으나, 본 발명의 직류 초퍼식 전력공급회로에서는 단일 스위칭 회로에 의해 전력제어회로의 구성이 가능하다.Third, in the conventional phase-controlled half-wave rectification method, two types of switching circuits are used by dividing a positive region and a negative region, but in the DC chopper power supply circuit of the present invention by a single switching circuit. It is possible to configure the power control circuit.
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