KR101899892B1 - Nuclear power plant safety system - Google Patents

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이춘용
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

본 발명은 상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 공정 보호 제어기 및 제2 공정 보호 제어기를 포함하고, 원자로 이상 여부 신호를 트레인으로 송신하는, 적어도 2 이상의 채널, 상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 이상 판단 제어기 및 제2 이상 판단 제어기를 포함하고, 상기 원자로 이상 여부 신호에 따른 스위칭 제어 신호를 생성하여 스위칭 모듈에 송신하는, 적어도 2 이상의 트레인, 상기 스위칭 제어 신호에 따라, 원자로가 정상인 경우 원자로를 정상 운전하며 원자로가 이상인 경우 원자로를 정지하는, 스위칭 모듈을 포함하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system for a nuclear power plant, comprising at least two channels, a first abnormality controller of a different type, and a second abnormality controller And a second abnormality determination controller for generating a switching control signal according to the reactor abnormality signal and transmitting the switching control signal to the switching module. According to the switching control signal, when the reactor is normal, And a switching module for stopping the reactor when the reactor is abnormal.

Description

원자력 발전소 안전 계통 시스템 {Nuclear power plant safety system}[0001] Nuclear power plant safety system [0002]

본 발명은 상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 공정 보호 제어기 및 제2 공정 보호 제어기를 포함하고, 원자로 이상 여부 신호를 트레인으로 송신하는, 적어도 2 이상의 채널, 상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 이상 판단 제어기 및 제2 이상 판단 제어기를 포함하고, 상기 원자로 이상 여부 신호에 따른 스위칭 제어 신호를 생성하여 스위칭 모듈에 송신하는, 적어도 2 이상의 트레인, 상기 스위칭 제어 신호에 따라, 원자로가 정상인 경우 원자로를 정상 운전하며 원자로가 이상인 경우 원자로를 정지하는, 스위칭 모듈을 포함하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system for a nuclear power plant, comprising at least two channels, a first abnormality controller of a different type, and a second abnormality controller And a second abnormality determination controller for generating a switching control signal according to the reactor abnormality signal and transmitting the switching control signal to the switching module. According to the switching control signal, when the reactor is normal, And a switching module for stopping the reactor when the reactor is abnormal.

원자력 발전은 핵분열 연쇄반응을 통하여 발생한 에너지로 물을 끓여 발생시킨 수증기로 터빈발전기를 돌려 전기를 생산하는 발전을 말한다. 양성자와 중성자로 구성된 원자핵에서, 핵자들을 완전하게 분리하여 자유로운 입자로 만들 때 필요한 에너지가 방출하면서 거대한 에너지가 생성되므로, 이러한 원자력발전은 아주 적은 양의 연료로도 많은 에너지를 얻을 수 있는 가장 적합한 동력원에 해당하며, 전세계의 대부분 나라에서 원자력 발전을 이용하여 전기를 생산하고 있다.Nuclear power generation refers to the generation of electricity by turning the turbine generator with steam generated by boiling water generated by the energy generated through the fission chain reaction. In atomic nuclei composed of protons and neutrons, nuclear energy is generated by the release of the energy required to completely separate the nucleons and make them free particles. Therefore, these nuclear power generation is the most suitable power source , And most countries in the world produce electricity using nuclear power.

그런데, 원자력 발전의 경우, 원자력의 이용이 매우 큰 위험을 수반하고 있기 때문에, 많은 안전 장치와 고도로 훈련된 전문가의 통제가 반드시 필요하게 된다. However, in the case of nuclear power generation, the use of nuclear power is accompanied by a great deal of risk, so many safety devices and highly trained specialist controls are necessary.

원자력안전계통은 원자로 보호계통 및 관련 공정보호계통, 발전소 제어계통 등으로 구성되며, 특히 원자로 보호계통은 공정제어설비, 노외핵계측설비 및 현장신호를 받아 원자로 보호를 위한 안전정지, 사고완화를 위한 공학적 안전신호 발생 및 관련기기 동작을 수행할 수 있다.Nuclear safety system consists of reactor protection system, related process protection system and power plant control system. In particular, nuclear reactor protection system is equipped with process control facility, Engine safety signal generation and related instrument operation can be performed.

이 때, 원자로의 가동시 원자로보호계통 자체에 단일고장에 의한 원자로 정지 유발요소(SPV; Single Point Vulnerability)가 나타날 수 있다. SPV(Single Point Vulnerability)는 단일 고장 취약성을 의미하며, 원자로를 구성하는 부품 등에 고장이 발생함으로써 발전소를 정지할 수 있는 유발 요소를 말한다. At this time, when the reactor is operated, a single point of failure (SPV) may appear in the reactor protection system itself. Single Point Vulnerability (SPV) means a single fault vulnerability and is a trigger element that can stop a power plant due to a fault in the components that make up the reactor.

종래의 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 경우, 일반적인 SPV에 대하여는 즉각적인 대응이 가능하였으나, Universal Logic Card, Safeguard Driver, Under-Voltage Coil Driver의 3종을 포함하는 단일고장에 의한 원자로 정지 유발요소에는 효율적으로 대응할 수 없는 문제점이 존재하였다. 특히, 3종의 SPV 중에서도 70개 내지 80~90개의 SPV가 존재할 수 있으므로, 종래의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은 해당 3종의 SPV의 발생에 대한 보호 설계에 매우 취약하게 된다.In the case of the conventional safety system of nuclear power plants, it was possible to respond promptly to general SPVs. However, it can respond effectively to reactor shutdown inducing factors caused by a single failure including three types of Universal Logic Card, Safeguard Driver and Under- Voltage Coil Driver. There was a problem that could not be done. In particular, since 70 to 80 to 90 SPVs can be present among three types of SPVs, the conventional safety system of a nuclear power plant is very vulnerable to the protection design against generation of the three kinds of SPVs.

한편, 도 1을 참조하면, 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 고장은 SPV 뿐만 아니라 CCF(Common Caused Failure; 공통 유형 고장)를 반드시 고려하여야 한다. CCF는 모든 장비에서 공통적으로 가지고 있는 잠재적 고장요소를 말하며, CCF가 발생하게 되는 경우 모든 감지 장치 또는 모든 원자로 안전 시스템이 고장나 제대로 동작하지 못하는 문제가 발생하게 된다. 예를 들어, Y2K 문제의 경우, 모든 장비가 2000년이 되는 순간 급격한 혼란을 일으켜 컴퓨팅 장치들이 죽을 수 있게 된다.Referring to FIG. 1, failure of the safety system of a nuclear power plant must consider CCF (Common Caused Failure) as well as SPV. CCF is a potential fault common to all equipment. If CCF occurs, all sensors or all reactor safety systems fail or fail to operate properly. For example, in the case of the Y2K problem, when all of the equipment reaches the year 2000, it can cause rapid chaos and death of computing devices.

종래의 원자력 발전소 안전계통 시스템의 경우, SPV에 대한 방비는 되어 있지만 CCF에 대한 고려가 되어 있지 않아, CCF의 발생시 원자력 발전소 전체가 동작을 제대로 할 수 없는 문제가 될 수 있다. 만약에, CCF가 발생함과 동시에 원자로가 과도한 동작으로 그 동작을 반드시 멈춰야 하는 상황이 나타나는 경우, 원자로 가동을 정지하는 제어봉 낙하가 제대로 이루어지지 못하므로, 큰 사고가 반드시 발생하게 될 수 있다.Conventional safety systems for nuclear power plants are protected against SPV, but CCF is not taken into consideration. Therefore, when the CCF occurs, the entire nuclear power plant can not operate properly. If a situation occurs in which the reactor must stop its operation due to excessive operation at the same time as the CCF occurs, the control rod falling down to stop the operation of the reactor can not be properly operated, and a large accident may necessarily occur.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 가지는 단일 고장 유형(SPV) 및 공통 고장 유형(CCF)에 취약한 문제점을 해결하기 위하여, 서로 다른 종류의 공정 보호 제어기 및 이상 판단 제어기로 구성된 채널 및 트레인을 포함하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.As described above, in order to solve the problem of being vulnerable to a single failure type (SPV) and a common failure type (CCF) of a conventional safety system of a nuclear power plant, Channel and a train of the nuclear power plant.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and various technical problems can be included within the scope of what is well known to a person skilled in the art from the following description.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 공정 보호 제어기 및 제2 공정 보호 제어기를 포함하고, 원자로 이상 여부 신호를 트레인으로 송신하는, 적어도 2 이상의 채널, 상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 이상 판단 제어기 및 제2 이상 판단 제어기를 포함하고, 상기 원자로 이상 여부 신호에 따른 스위칭 제어 신호를 생성하여 스위칭 모듈에 송신하는, 적어도 2 이상의 트레인, 상기 스위칭 제어 신호에 따라, 원자로가 정상인 경우 원자로를 정상 운전하며 원자로가 이상인 경우 원자로를 정지하는, 스위칭 모듈을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a safety system for a nuclear power plant, the system including a first process protection controller and a second process protection controller which are independent from each other, At least two or more channels, mutually independent first and second abnormality controllers, and a second abnormality controller, and generating and transmitting to the switching module a switching control signal according to the reactor abnormality signal Two or more trains, and a switching module that, in response to the switching control signal, stop the reactor when the reactor is normal and the reactor is operating normally and the reactor is abnormal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 채널이 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널, 제4 채널을 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention is characterized in that the channel includes a first channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 트레인이 제1 트레인, 제2 트레인을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention is characterized in that the train includes a first train and a second train.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 채널이 FPGA 기반의 제1 공정 보호 제어기, PLC 기반의 제2 공정 보호 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention is characterized in that the channel includes an FPGA-based first process protection controller and a PLC-based second process protection controller.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 공정 보호 제어기가 각각 동일한 종류의 모든 이상 판단 제어기로 상기 원자로 이상 여부 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, the process protection controller transmits the reactor abnormality signal to all abnormality judgment controllers of the same type.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 공정 보호 제어기가 수집한 원자로 상태 정보를 기반으로 원자로 이상 여부 신호를 생성하여, 이상 판단 제어기로 송신하는 것을 특징으로 한다.In the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, a reactor abnormality signal is generated based on the reactor state information collected by the process protection controller and is transmitted to an abnormality determination controller.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 원자로 상태 정보가 원자로 냉각재 고온관 온도 정보, 원자로 냉각재 저온관 온도 정보, 가압기 압력 정보, 중성자속 정보, 원자로 냉각재 유량 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the safety system system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, the reactor state information includes reactor coolant high temperature pipe temperature information, reactor coolant low temperature pipe temperature information, pressurizer pressure information, neutron flux information, And at least one of them is included.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 이상 판단 제어기가 수신한 상기 원자로 이상 여부 신호가 포함하는 정상 신호 및 이상 신호 숫자에 따라서 원자로 이상 여부를 판단하고, 원자로 이상 여부에 따른 스위칭 제어 신호를 스위칭 모듈에 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention determines whether or not the reactor is abnormal according to the number of normal signals and abnormal signals included in the signal of abnormality of the reactor received by the abnormality determination controller, To the switching module.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 이상 판단 제어기가 상기 원자로 이상 여부 신호가 2개 이상의 이상 신호를 포함하는 경우, 원자로 이상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, when the abnormality determination controller includes two or more abnormality signals, the abnormality determination controller determines that the abnormality is abnormal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 스위칭 모듈이 상기 공정 보호 제어기 또는 상기 이상 판단 제어기에 단일 고장 요소(SPV) 또는 공통 고장 요소(CCF)가 발생하더라도, 원자로 이상이 있는 경우 원자로를 정지시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, even if a single failure element (SPV) or a common failure element (CCF) occurs in the process protection controller or the abnormality determination controller, It is possible to stop the reactor.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 스위칭 모듈이 전원, 제어봉 제어부, 상기 전원과 중앙 노드 사이에 연결되는 제1 NO 접점, 상기 전원과 중앙 노드 사이에 연결되는 제1 NC 접점, 상기 중앙 노드와 상기 제어봉 제어부 사이에 연결되는 제2 NC 접점, 상기 중앙 노드와 상기 제어봉 제어부 사이에 연결되는 제2 NO 접점을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, the switching module includes a power source, a control rod control unit, a first NO contact point connected between the power source and a central node, 1 NC contact, a second NC contact connected between the central node and the control rod control unit, and a second NO contact connected between the center node and the control rod control unit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제1 NC 접점 중 적어도 어느 하나가 클로즈 상태이고, 상기 제2 NC 접점 또는 상기 제2 NO 접점 중 적어도 어느 하나가 클로즈 상태인 경우, 상기 제어봉 제어부에 상기 전원이 인가되는 것을 특징으로 한다.In the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, at least one of the first NO contact or the first NC contact is in a closed state, and at least one of the second NC contact or the second NO contact And the power is supplied to the control rod control unit when any one of the first and second control units is in a closed state.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 제어봉 제어부가 상기 전원이 인가되지 않는 경우, 제어봉을 낙하시켜 원자로를 정지하고, 상기 전원이 인가되는 경우, 제어봉 위치를 유지하여 원자로를 정상 운전하는 것을 특징으로 한다.In the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, when the power is not applied, the control rod control unit drops the control rod to stop the reactor, and when the power is applied, It is characterized by normal operation of the reactor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 스위칭 제어 신호를 직렬 회로 제어 신호 및 병렬 회로 제어 신호를 포함하고, 상기 제1 이상 판단 제어기 또는 상기 제2 이상 판단 제어기는, 상기 직렬 회로 제어 신호 및 상기 병렬 회로 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.In the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, the switching control signal includes a serial circuit control signal and a parallel circuit control signal, and the first abnormality determination controller or the second abnormality determination controller, And generates the serial circuit control signal and the parallel circuit control signal.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 스위칭 모듈이 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제1 NO 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제1 직렬 회로, 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제1 NC 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제1 병렬 회로, 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제2 NC 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제2 병렬 회로, 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제2 NO 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제2 직렬 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the safety system of the nuclear power plant according to an embodiment of the present invention may further include a first series circuit for controlling the closing / opening of the first NO contact according to the switching control signal, A first parallel circuit for controlling the closing / opening of the first NC contact, a second parallel circuit for controlling the closing / opening of the second NC contact in accordance with the switching control signal, And a second series circuit for controlling the closing / opening of the NO contact.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 제1 직렬 회로, 상기 제1 병렬 회로, 상기 제2 병렬 회로, 및 상기 제2 직렬 회로가, 서로 다른 종류의 이상 판단 제어기로부터 모두 스위칭 제어 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.In the safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, the first series circuit, the first parallel circuit, the second parallel circuit, and the second series circuit are connected to each other by an anomaly judgment controller And receives a switching control signal from the switching control unit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 제1 직렬 회로 또는 상기 제2 직렬 회로가 직렬로 연결된 2개의 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 상기 스위칭 제어 신호에 의하여 온/오프(on/off) 되고, 상기 스위치가 모두 온인 경우, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제2 NO 접점을 클로즈시키고, 상기 스위치 중 적어도 어느 하나가 오프인 경우, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제2 NO 접점을 오픈시키는 것을 특징으로 한다.The safety system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention includes two switches connected in series to the first series circuit or the second series circuit, Closes the first NO contact or the second NO contact when the switch is turned on and at least one of the switches is turned off when the first NO contact or the second NO contact is turned off, And the NO contact is opened.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 상기 제1 병렬 회로 또는 상기 제2 병렬 회로가 병렬로 연결된 2개의 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 상기 스위칭 제어 신호에 의하여 온/오프(on/off) 되고, 상기 스위치가 모두 오프인 경우, 상기 제1 NC 접점 또는 상기 제2 NC 접점을 클로즈시키고, 상기 스위치 중 적어도 어느 하나가 온인 경우, 상기 제1 NC 접점 또는 상기 제2 NC 접점을 오픈시키는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a safety system of a nuclear power plant including two switches connected in parallel to the first parallel circuit or the second parallel circuit, wherein the switch is turned on / Closing the first NC contact or the second NC contact when the switches are all turned off and when at least one of the switches is on, the first NC contact or the second contact And the NC contact is opened.

본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 기존설비의 단일고장에 의한 원자로 정지 유발요소(SPV)를 제거하여, 단일 고장 발생시에도 원자력 발전소가 정지하지 않도록 하며, 안전계통 자체에 다양성을 적용함으로써 공통유형 고장(CCF) 시에도 보호계통의 기능을 상실하지 않고 안전하게 운전이 가능하게 된다.The safety system of a nuclear power plant according to the present invention eliminates a reactor shutdown inducing element (SPV) caused by a single failure of an existing facility and prevents a nuclear power plant from stopping even in the event of a single failure. By applying diversity to the safety system itself, Even when the fault occurs (CCF), safe operation is possible without losing the function of the protection system.

또한, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 공통 유형 고장에 대한 고려사항으로 보호계통 자체의 다양성과 독립성을 고려함 서로 다른 종류의 공정 보호 제어기 및 이상 판단 제어기를 포함함으로써, SPV 발생 및 CCF 발생을 모두 효과적으로 대비할 수 있게 된다.In addition, the safety system of the nuclear power plant of the present invention considers the diversity and independence of the protection system as a consideration of the common type failure. By including different kinds of process protection controllers and anomaly judgment controllers, All can be effectively prepared.

또한, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 공통 유형 고장시에도 원자로 보호 기능을 수행할 수 있어, 안전성 및 신뢰성이 강화될 수 있다.In addition, the safety system of a nuclear power plant of the present invention can perform a reactor protection function even in the case of a common type failure, thereby enhancing safety and reliability.

또한, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, SPV가 없는(Zero) 상황에서 발전소를 운영하고 유지 보수성을 향상할 수 있다.In addition, the safety system of a nuclear power plant of the present invention can operate a power plant and improve maintainability in a zero (Zero) situation.

도 1은 종래 기술의 원자로보호계통 구조에서 발생할 수 있는 공통유형 고장(CCF; Common Caused Failure)에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 구현됨에 따른 종래의 원자력 발전소 안전 계통 시스템과 비교도이다.
도 3은 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 구성에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 포함하는 채널 및 트레인의 구성에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 대표도이며, 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 스위칭 모듈의 상세한 실시예에 관한 것이다.
도 6a, 도 6b, 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 여러 고장 유형에 따라서 원자로 정상 운전 또는 원자로 정지을 제어하도록 하는 여러 실시예에 관한 것이다.
Figure 1 relates to Common Caused Failure (CCF) that can occur in prior art reactor protection system structures.
FIG. 2 is a comparative view of a conventional safety system of a nuclear power plant according to the embodiment of the safety system of a nuclear power plant of the present invention.
3 is a block diagram of a safety system of a nuclear power plant according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a channel and a train included in the safety system of a nuclear power plant according to the present invention.
FIG. 5 is a representative view of the present invention, and relates to a detailed embodiment of a switching module of a safety system system of a nuclear power plant.
FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, and 8B relate to various embodiments in which the nuclear safety system of the present invention controls reactor normal operation or reactor shutdown according to various failure types.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '원자력 발전소 안전 계통 시스템'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a 'safety system for a nuclear power plant' according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented by the schematic drawings to easily describe the embodiments of the present invention.

한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.In the meantime, each constituent unit described below is only an example for implementing the present invention. Thus, in other implementations of the present invention, other components may be used without departing from the spirit and scope of the present invention.

또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. Also, the expression " comprising " is intended to merely denote that such elements are present as an expression of " open ", and should not be understood to exclude additional elements.

또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish between plural configurations, and do not limit the order or other features among the configurations.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under / under" Quot; includes all that is formed directly or through another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. When a part is "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another part in between. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 2는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 구현됨에 따른 종래의 원자력 발전소 안전 계통 시스템과 비교도이다.FIG. 2 is a comparative view of a conventional safety system of a nuclear power plant according to the embodiment of the safety system of a nuclear power plant of the present invention.

도 2를 참조하면, 종래의 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 경우, 다중화된 채널이 다양한 캐비넷과 회로와 선으로 연결(Hard-wired)되어 있으므로, 발전소 안전 계통 시스템 장치가 차지하는 크기와 부피가 매우 크게 된다. Referring to FIG. 2, in the conventional safety system of a nuclear power plant, the multiplexed channel is hard-wired with various cabinets, circuits, and lines, so that the size and volume occupied by the safety system system of the power plant becomes very large .

그러나, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 경우, 다수의 채널을 칩 형태로 구현할 수 있으며, 원자로 이상 여부 신호, 스위칭 제어 신호, 원자로 제어 신호 등 안전 계통 시스템에 사용되는 신호들은 모두 전자 신호로 구현되어, 작은 제어기 안에서 모든 동작을 수행할 수 있도록 한다.However, in the case of the safety system of the nuclear power plant according to the present invention, a plurality of channels can be implemented in the form of a chip, and signals used in a safety system such as a reactor abnormality signal, a switching control signal, So that all operations can be performed in a small controller.

본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, CCF 발생을 방지하기 위하여 제어기를 서로 다른 종류로 이중화하고, 종래의 아날로그화 안전 계통 시스템을 디지털화 안전 계통 시스템으로 구현하여, 원자력 발전소의 유지보수가 용이하도록 한다.In order to prevent the occurrence of CCF, the safety system of the nuclear power plant of the present invention duplicates the controllers into different types and implements the conventional analog safety system as a digital safety system to facilitate the maintenance of the nuclear power plant .

도 3은 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 구성에 관한 것이며, 도 4는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 포함하는 채널 및 트레인의 구성에 관한 것이다.FIG. 3 is a block diagram of a safety system of a nuclear power plant according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a channel and a train of a nuclear power plant safety system of the present invention.

도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 채널(221, 222, 223, 224), 트레인(231, 232), 스위칭 모듈(240)을 포함할 수 있다.3 and 4, the safety system of a nuclear power plant of the present invention may include channels 221, 222, 223, and 224, trains 231 and 232, and a switching module 240.

채널(221, 222, 223, 224)은 서로 다른 종류의 제1 공정 보호 제어기(221-1, 222-1) 및 제2 공정 보호 제어기(221-2, 222-2)를 포함하고, 원자로 이상 여부 신호를 트레인(231, 232)으로 송신할 수 있다. 이 때, 채널은, 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널, 제4 채널을 포함할 수 있으며, 2개, 3개 또는 4개의 채널로 구현될 수 있다.The channels 221, 222, 223 and 224 include different types of first process protection controllers 221-1 and 222-1 and second process protection controllers 221-2 and 222-2, And transmit a signal to the trains 231 and 232, respectively. In this case, the channel may include a first channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel, and may be implemented by two, three, or four channels.

더 구체적으로, 채널은 원자로에 설치된 감지 장치에서 수집한 원자로 상태 정보를 기반으로 원자로 이상 여부 신호를 생성하여, 이상 판단 제어기 또는 그를 포함하는 트레인으로 송신할 수 있다. 공정 보호 제어기는 동일한 현장 센서 신호를 받아 이상 판단 알고리즘을 상호 독립적으로 수행할 수 있다.More specifically, the channel may generate a reactor anomaly signal based on the reactor state information collected by the sensing device installed in the reactor, and transmit the signal to the anomaly determination controller or the train including the anomaly determination controller. The process protection controller can receive the same on-site sensor signals and perform the anomaly detection algorithms independently of each other.

예를 들어, 채널에서는 원자로에서 감지한 상태 정보인 온도 정보를 감지하고 원자로가 이상이 있는지 없는지 여부를 판단하여, 이상이 있는지(1) 없는지(0) 이상 여부 신호(0 또는 1)를 이상 판단 제어기로 송신하도록 한다. 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은 감지 장치가 다중화되어 있으므로, 다수의 감지 장치 중 어느 하나 또는 다수의 감지 장치가 이상이 발생할 수 있다.For example, the channel detects temperature information, which is state information detected by a reactor, and determines whether or not there is an abnormality (1) or not (0) To the controller. In the safety system of a nuclear power plant according to the present invention, since a sensing device is multiplexed, an abnormality may occur in one or more of the plurality of sensing devices.

이 때, 원자로 상태 정보는, 원자로 냉각재 고온관 온도 정보, 원자로 냉각재 저온관 온도 정보, 가압기 압력 정보, 중성자속 정보, 원자로 냉각재 유량 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the reactor state information includes at least one of reactor coolant high temperature pipe temperature information, reactor coolant low temperature pipe temperature information, pressurizer pressure information, neutron flux information, and reactor coolant flow rate information.

이 때, 각각의 채널은 물리적/전기적으로 분리되어 있으며, 각각의 채널은 독립적으로 자신의 결과 신호를 도출하도록 하여, 2 이상의 채널이 이상 상황으로 판단하는 경우 최종적으로 원자력 발전 장치의 이상 상황으로 결정하도록 한다.At this time, each channel is physically / electrically separated, and each channel can independently derive its result signal. If two or more channels are judged to be abnormal, it is finally decided as an abnormal condition of the nuclear power generation apparatus .

예를 들어, 채널이 3개 또는 4개로 구성되는 경우, 2/3 또는 2/4의 채널이 이상 신호를 판단하면, 이상 상황으로 결정할 수 있다. 아울러, 2개 뿐만 아니라 1개, 3개, 4개 등 채널의 전체 수에 따라서 이상 상황으로 결정하는 채널의 수를 변경할 수 있다. 예를 들어, 1/2, 1/3, 3/5, 3/4, 4/6, 4/7 등 전체 채널의 수가 늘어나거나 줄어드는 경우 이상 상황으로 결정하도록 하는 채널의 수를 조절할 수도 있다.For example, when the channel is composed of 3 or 4 channels, if the 2/3 or 2/4 channel judges an abnormal signal, it can be decided as an abnormal situation. In addition, the number of channels determined to be abnormal can be changed according to the total number of channels such as one, three, four, etc. as well as two. For example, if the total number of channels is increased or decreased such as 1/2, 1/3, 3/5, 3/4, 4/6, 4/7, etc., the number of channels to be determined as abnormal situations may be adjusted.

아울러, 본 발명의 채널은 공정 보호 제어기를 포함할 수 있다. 각각의 채널은 제1 공정 보호 제어기와 제2 공정 보호 제어기를 포함할 수 있다. 이 때, 채널이 포함하는 공정 보호 제어기는, 비교 논리 제어기(bistable processor)로도 칭할 수 있으며, 비교 논리 제어의 기능을 수행할 수도 있다. In addition, the channel of the present invention may include a process protection controller. Each channel may include a first process protection controller and a second process protection controller. At this time, the process protection controller included in the channel may be referred to as a comparative logic controller (bistable processor), and may perform the function of the comparison logic control.

또한, 제1 공정 보호 제어기와 제2 공정 보호 제어기는 상호 독립된 서로 다른 종류로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 보호 제어기는 FPGA 기반으로 구성될 수 있으며, 제2 공정 보호 제어기는 PLC 기반으로 구성될 수 있고, 두 공정 보호 제어기는 서로 상호 독립되어 제어될 수 있다. 이와 같이 상호 독립된 서로 다른 종류로 구성됨으로써, CCF가 FPGA로 구성된 장치에 발생하더라도 나머지 PLC로 구성된 장치만으로도 원자로 안전 보호 계통을 가동할 수 있어, SPV 및 CCF에 모두 효과적으로 대응할 수 있게 된다.Also, the first process protection controller and the second process protection controller may be configured as mutually independent different types. For example, the first process protection controller can be configured on an FPGA basis, the second process protection controller can be configured on a PLC basis, and the two process protection controllers can be controlled independently of each other. This makes it possible to effectively operate both the SPV and the CCF because the reactor safety protection system can be operated only by the devices constituted by the rest of the PLC even if the CCF occurs in the device constituted by the FPGA.

이 때, 공정 보호 제어기는 각각 동일한 종류의 모든 이상 판단 제어기로 상기 원자로 이상 여부 신호를 송신할 수 있다. 채널에 구성된 두 개의 공정 보호 제어기가 서로 다른 종류로 구성되어 있으므로, 원자로 - 채널(공정 보호 제어기) - 트레인(이상 판단 제어기) - 스위칭 모듈 - 제어봉 제어부에 이르기까지, 동일한 종류의 장치로만 제어가 독립적으로 이루어지도록 한다. 예를 들어, FPGA 기반의 장치는 PLC 기반의 장치와는 서로 영향을 받지 않고 독립적으로 제어기가 동작하도록 하므로, CCF의 발생시에도 안전 보호 계통을 가동할 수 있게 된다.At this time, the process protection controller can transmit the reactor abnormality signal to all the abnormality judgment controllers of the same kind, respectively. Since the two process protection controllers configured in the channel are of different types, the control is independent of the same kind of device, from the reactor-channel (process protection controller) to the train (fault decision controller) -to the switching module- . For example, an FPGA-based device operates independently of a PLC-based device without being influenced by each other, so that a safety protection system can be operated even when a CCF occurs.

트레인(231, 232)은 서로 다른 종류의 제1 이상 판단 제어기 및 제2 이상 판단 제어기를 포함하고, 상기 원자로 이상 여부 신호에 따른 스위칭 제어 신호를 생성하여 스위칭 모듈에 송신할 수 있다. The trains 231 and 232 may include first and second abnormality controllers of different types and may generate a switching control signal according to the reactor abnormality signal and transmit the switching control signal to the switching module.

이 때, 트레인은 제1 트레인(231) 및 제2 트레인(232)을 포함할 수 있다. 제1 트레인(231)은 제1 이상 판단 제어기(231-1) 및 제2 이상 판단 제어기(231-2)를 포함할 수 있으며, 제2 트레인(232)은 제1 이상 판단 제어기(232-1) 및 제2 이상 판단 제어기(232-2)를 포함할 수 있다.At this time, the train may include a first train 231 and a second train 232. The first train 231 may include a first abnormal decision controller 231-1 and a second abnormal decision controller 231-2 and the second train 232 may include a first abnormal decision controller 232-1 And a second abnormality determination controller 232-2.

이 때, 이상 판단 제어기는 원자로보호계통 제어기 또는 동시 논리 제어기(co-incidence processor)로도 칭할 수 있으며, 동시 논리 제어의 기능을 수행할 수도 있다. At this time, the abnormality determination controller may be referred to as a reactor protection system controller or a co-incidence processor, and may perform a function of simultaneous logic control.

트레인 및 트레인이 포함하는 이상 판단 제어기는, 채널에서 수신한 원자로 이상 여부 신호를 수신한다. 이 때, 다중화되어 있는 모든 채널로부터 원자로 이상 여부 신호를 수신하도록 한다.The abnormality judgment controller included in the train and the train receives the abnormality signal of the reactor received by the channel. At this time, a signal indicating whether or not the reactor abnormality is received from all multiplexed channels is received.

더 구체적으로, 이상 판단 제어기는, 수신한 상기 원자로 이상 여부 신호가 포함하는 정상 신호 및 이상 신호 숫자에 따라서 원자로 이상 여부를 판단하고, 원자로 이상 여부에 따른 스위칭 제어 신호를 스위칭 모듈에 송신하는 것을 특징으로 한다. More specifically, the abnormality determination controller determines whether or not the reactor abnormality is abnormal according to the number of normal signals and abnormality signals included in the received abnormality signal of the reactor, and transmits a switching control signal according to the reactor abnormality to the switching module .

예를 들어, 채널은 3개 또는 4개이고, 상기 이상 판단 제어기는, 상기 원자로 이상 여부 신호가 2개 이상의 이상 신호를 포함하는 경우, 원자로 이상으로 판단할 수 있다. 따라서, 4개의 채널 중 2개 이상의 채널이 원자로 이상을 감지하면, 원자력 발전소 안전 계통 시스템은 원자로 이상 상황으로 판단 후 제어봉 낙하 등의 조치를 취하도록 하게 된다.For example, the number of channels is three or four, and the abnormality determination controller can determine that the reactor abnormality is abnormal when the abnormality determination signal includes two or more abnormality signals. Therefore, if two or more channels among four channels detect abnormality in the reactor, the safety system of the nuclear power plant will take measures such as dropping the control rod after judging it as abnormal condition of the reactor.

스위칭 모듈(240)은 트레인 또는 트레인이 포함하는 이상 판단 제어기가 송신한 스위칭 제어 신호에 따라서, 원자로가 정상인 경우 원자로를 정상 운전하며 원자로가 이상인 경우 원자로를 정지할 수 있다. According to the switching control signal transmitted from the abnormality judging controller included in the train or train, the switching module 240 can stop the reactor when the reactor is normal and the reactor is in normal operation and the reactor is abnormal.

이 때, 본 발명의 스위칭 모듈은 원자력 발전소 안전 계통 시스템에서 원자로정지스위치기어시스템(RTSS; Reactor Trip Switchgear System)으로 구현될 수 있다.At this time, the switching module of the present invention can be implemented as a reactor stop switchgear system (RTSS) in a safety system of a nuclear power plant.

이 때, 스위칭 모듈은, 상기 공정 보호 제어기 또는 상기 이상 판단 제어기에 단일 고장 요소(SPV) 또는 공통 고장 요소(CCF)가 발생하더라도, 원자로 이상이 있는 경우 원자로를 정지할 수 있다. 이 때, 원자로 이상은 원자로 정지가 필요한 경우, 원자로의 내부/외부에 파손이 발생한 경우, 원자로 자체 설계가 이상이 있는 경우 등 원자로를 정지시켜야 하는 다양한 상황을 모두 포함할 수 있다.At this time, the switching module can stop the reactor in the event of a reactor failure even if a single failure element (SPV) or a common failure element (CCF) occurs in the process protection controller or the abnormality determination controller. At this time, the reactor abnormality may include various situations in which a reactor shutdown is required, internal / external damage occurs in the reactor, or when the reactor design is abnormal.

이는, 스위칭 모듈을 제어하는 두 가지의 트레인이 서로 다른 종류의 이상 판단 제어기로 구성되어 있기 때문에, 이상 판단 제어기 중 어느 하나가 CCF가 발생하더라도, 나머지 하나의 이상 판단 제어기가 그에 대한 제어 신호 경로를 확보할 수 있게 된다.Since the two trains controlling the switching module are composed of different kinds of anomaly judgment controllers, even if one of the anomaly judgment controllers generates the CCF, the other one of the abnormality judgment controllers sets the control signal path .

도 5는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템의 스위칭 모듈의 상세한 실시예에 관한 것이다. 이 때, 도 5는 채널별로 또는 같은 종류의 장치만을 서로 묶어 나타냄으로써, 제어 신호의 경로를 명확하게 확인할 수 있도록 한다.5 is a detailed block diagram of a switching module of a safety system of a nuclear power plant according to the present invention. In this case, FIG. 5 shows only the devices of the same kind or group by channel, so that the path of the control signal can be clearly identified.

스위칭 모듈(240)은 전원(241), 제어봉 제어부(242), 제1 NO 접점(243), 제1 NC 접점(244), 제2 NC 접점(245), 제2 NO 접점(246)을 포함할 수 있다. The switching module 240 includes a power source 241, a control rod control portion 242, a first NO contact 243, a first NC contact 244, a second NC contact 245 and a second NO contact 246 can do.

전원(241)은 제어봉 제어부가 동작하는 구동 전원을 공급하도록 한다. 이 때, 본 발명의 전원(241)은 상용 전원을 사용할 수도 있으며, 모터-발전기 세트(MG-set)로 구동 전원을 공급할 수도 있다.The power supply 241 supplies the driving power for operating the control rod control unit. At this time, the power source 241 of the present invention may use commercial power or supply the driving power to the motor-generator set (MG-set).

본 발명의 스위칭 모듈의 경우, 전원과 제어봉 제어부 사이에 NO 접점과 NC 접점이 위치하고 있어, NO 접점과 NC 접점의 온/오프 여부에 따라서 전원이 제어봉 제어부에 구동 전원을 공급할 수도 있고 공급하지 않을 수도 있다.In the switching module of the present invention, the NO contact point and the NC contact point are located between the power source and the control rod control section, so that the power source may supply the driving power control section to the control rod control section or not have.

더 구체적으로, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제1 NC 접점 중 적어도 어느 하나가 클로즈 상태이고, 상기 제2 NC 접점 또는 상기 제2 NO 접점 중 적어도 어느 하나가 클로즈 상태인 경우, 상기 제어봉 제어부에 상기 전원이 인가되는 것을 특징으로 한다. 이는, 제1 NO 접점과 제1 NC 접점이 서로 병렬로 연결되어 있으며, 제2 NC 접점과 제2 NO 접점이 서로 병렬로 연결되어 있기 때문에, 날일(日)자 모양의 회로가 전원을 선택적으로 제어봉 제어부에 공급할 수 있게 된다.More specifically, when at least one of the first NO contact or the first NC contact is in a closed state and at least one of the second NC contact or the second NO contact is in a closed state, And a power source is applied. This is because the first NO contact and the first NC contact are connected in parallel to each other and the second NC contact and the second NO contact are connected in parallel to each other, And can be supplied to the control rod control unit.

제어봉 제어부(242)는 원자로 핵반응도를 제어하기 위하여 제어봉을 조절하여, 원자로의 정상 운전 또는 원자로의 정지을 제어할 수 있도록 한다. 이 때, 제어봉 제어부는 제어봉 낙하 신호를 생성하거나 생성 정지하여, 원자로의 정지과 가동을 제어할 수 있으며, 아울러 제어봉 제어부는 제어봉 구동장치로 구현되어 직접 제어봉을 붙잡고 있어, 공급 전원이 없어지는 경우 제어봉을 놓아 중력에 의해 제어봉이 낙하할 수 있도록 한다.The control rod control unit 242 adjusts the control rod to control the reactor nuclear reaction degree so as to control the normal operation of the reactor or the shutdown of the reactor. At this time, the control rod control unit can control the stoppage and operation of the reactor by generating or stopping the control rod drop signal. Further, the control rod control unit is implemented as the control rod driving unit and directly grips the control rod. Release the control rod by gravity.

더 구체적으로, 상기 제어봉 제어부는, 상기 전원이 인가되지 않는 경우, 제어봉을 낙하시켜 원자로를 정지하고, 상기 전원이 인가되는 경우, 제어봉 위치를 유지하여 원자로를 정상 운전하는 것을 특징으로 한다. 제어봉이 낙하하여 원자로가 곧바로 정지하게 되므로, 원자로 이상 상황 발생 감지시 빠른 대처가 가능하게 된다.More specifically, the control rod control unit stops the reactor by dropping the control rod when the power source is not applied, and maintains the control rod position when the power source is applied, thereby operating the reactor normally. As the control rod drops and the reactor stops immediately, it becomes possible to take quick action in case of abnormal reactor conditions.

본 발명의 스위칭 모듈은 NO접점(또는 a접점) 및 NC접점(또는 b접점)으로 구성되어, 직렬 회로 및 병렬 회로와 연계하여 공통 고장 요소 발생시에도 안정적으로 안전 계통 시스템이 동작할 수 있도록 한다.The switching module of the present invention is composed of an NO contact (or a contact) and an NC contact (or a contact b), so that the safety system can be stably operated even when a common fault element occurs in conjunction with the series circuit and the parallel circuit.

NO접점(또는 a접점)의 경우, 초기상태에서는 고정접점과 가동접점이 떨어져 있으며, 외부에서 힘이 가해지면 고정접점과 가동접점이 접촉되어 전류가 흐르게 된다. 다시 말해, 원래 열려있는(Normally open) 상태에서, 외부에서 힘(ex; 전자기력)이 발생하는 경우에 접촉됨으로써 클로즈 상태로 변경된다. 도 5의 경우, NO 접점은 직렬 회로에 전류가 흐르는 경우, 코일에서 발생하는 전자기력에 의하여 오픈 상태에서 클로즈 상태로 변할 수 있다.In the case of the NO contact (or the contact a), the fixed contact and the movable contact are separated from each other in the initial state, and when the force is applied from the outside, the fixed contact and the movable contact come into contact with each other. In other words, in the normally open state, when the force (ex: electromagnetic force) occurs from the outside, the contact state is changed to the closed state. In the case of Fig. 5, the NO contact point can be changed from an open state to a closed state by an electromagnetic force generated in the coil when a current flows in the series circuit.

NC접점(또는 b접점)의 경우, 초기상태에서는 고정접점과 가동접점이 붙어있으며, 외부에서 힘이 가해지면 접점이 떨어져 전류가 흐르지 못하게 된다. 다시 말해, 원래 닫혀있는(Normally close) 상태에서, 외부에서 힘(ex; 전자기력)이 발생하는 경우에 접촉을 해체함으로써 오픈 상태로 변경된다. 도 5의 경우, NC 접점은 병렬 회로에 전류가 흐르는 경우, 코일에서 발생하는 전자기력에 의하여 클로즈 상태에서 오픈 상태로 변할 수 있다.In the case of the NC contact (or b contact), the fixed contact and the movable contact are attached in the initial state, and when the external force is applied, the contact is broken down and the current can not flow. In other words, when a force (ex: electromagnetic force) occurs from the outside in the state of being normally closed (normally closed), the state is changed to an open state by disassociating the contact. In the case of Fig. 5, when an electric current flows in the parallel circuit, the NC contact can change from the closed state to the open state due to the electromagnetic force generated in the coil.

제1 NO 접점(243)은 전원(241)과 중앙 노드(247) 사이에 연결된다. The first NO contact 243 is connected between the power supply 241 and the central node 247.

제1 NC 접점(244)은 전원(241)과 중앙 노드(247) 사이에 연결된다. The first NC contact 244 is connected between the power supply 241 and the central node 247.

제2 NC 접점(245)은 중앙 노드(247)와 제어봉 제어부(242) 사이에 연결된다.A second NC contact 245 is connected between the central node 247 and the control rod control 242.

제2 NO 접점(246)은 중앙 노드(247)와 제어봉 제어부(242) 사이에 연결된다.A second NO contact 246 is connected between the central node 247 and the control rod control 242.

아울러, 본 발명의 스위칭 모듈(240)은, 제1 직렬 회로(251), 제1 병렬 회로(252), 제2 병렬 회로(253), 제2 직렬 회로(254)를 포함할 수 있다. 직렬 회로 또는 병렬 회로들은 NO 접점 또는 NC 접점을 클로즈/오픈 시키도록 하여, 전원을 제어봉 제어부에 인가하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여, 상기 스위칭 제어 신호를 직렬 회로 제어 신호 및 병렬 회로 제어 신호를 포함하고, 상기 제1 이상 판단 제어기 또는 상기 제2 이상 판단 제어기는, 상기 직렬 회로 제어 신호 및 상기 병렬 회로 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the switching module 240 of the present invention may include a first serial circuit 251, a first parallel circuit 252, a second parallel circuit 253, and a second serial circuit 254. The series circuit or the parallel circuit may control the power source to be applied to the control rod control unit by causing the NO contact or the NC contact to close / open. To this end, the switching control signal includes a serial circuit control signal and a parallel circuit control signal, and the first abnormal decision controller or the second abnormal decision controller generates the serial circuit control signal and the parallel circuit control signal .

이 때, 본 발명의 직렬 회로 또는 병렬 회로가 포함하는 스위치는, 도 5와 같이 직렬 회로 및 병렬 회로가 별개의 회로로 구현되어 접점을 클로즈/오픈 시킬 수도 있으나, 회로가 포함하는 스위치가 본 발명의 트레인 또는 트레인이 포함하는 이상 판단 제어기와 동일한 장치로 구현될 수 있으며, 접점을 클로즈/오픈 시키는 코일에 하드 와이어드(hard-wired) 되어 연결될 수도 있다.In this case, the switch included in the series circuit or the parallel circuit of the present invention may be implemented as a separate circuit such that the series circuit and the parallel circuit are closed / opened as shown in FIG. 5, Or may be hard-wired and connected to a coil that closes / opens the contact.

예를 들어, 스위칭 제어 신호는 직렬 회로가 온/오프 상태가 되는지를 스위치 제어를 통해 제어하도록 하며, 직렬 회로의 온/오프에 따라서 직렬 회로와 연결된 NO 접점이 접촉/접촉 해제를 반복하게 된다. For example, the switching control signal controls the ON / OFF state of the series circuit through switch control, and the NO contact connected to the series circuit repeats contact / contact release according to the ON / OFF of the series circuit.

제1 직렬 회로(251)는 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제1 NO 접점(243)의 클로즈/오픈을 제어할 수 있다.The first series circuit 251 can control the closing / opening of the first NO contact 243 in accordance with the switching control signal.

제1 병렬 회로(252)는 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제1 NC 접점(244)의 클로즈/오픈을 제어할 수 있다.The first parallel circuit 252 can control the closing / opening of the first NC contact 244 in accordance with the switching control signal.

제2 병렬 회로(253)는 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제2 NC 접점(245)의 클로즈/오픈을 제어할 수 있다.The second parallel circuit 253 can control the closing / opening of the second NC contact 245 in accordance with the switching control signal.

제2 직렬 회로(254)는 상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제2 NO 접점(246)의 클로즈/오픈을 제어할 수 있다.The second series circuit 254 can control the closing / opening of the second NO contact 246 in accordance with the switching control signal.

이 때, 상기 제1 직렬 회로, 상기 제1 병렬 회로, 상기 제2 병렬 회로, 및 상기 제2 직렬 회로는, 서로 다른 종류의 이상 판단 제어기로부터 모두 스위칭 제어 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 스위칭 모듈을 구성하는 직렬 회로 또는 병렬 회로들은, 모두 다른 종류의 이상 판단 제어기에서 스위칭 제어 신호를 수신하게 되므로, 어느 하나의 이상 판단 제어기가 동작을 멈추게 되더라도 원자로 안전을 유지할 수 있게 된다.In this case, the first serial circuit, the first parallel circuit, the second parallel circuit, and the second serial circuit receive switching control signals from different types of error determination controllers. The series circuit or the parallel circuit constituting the switching module of the present invention receives the switching control signal from the different kind of abnormality judging controller so that the safety of the reactor can be maintained even if any abnormality judging controller stops operating.

더 구체적으로, 상기 제1 직렬 회로 또는 상기 제2 직렬 회로는, 직렬로 연결된 2개의 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 상기 스위칭 제어 신호에 의하여 온/오프 되고, 상기 스위치가 모두 온인 경우, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제2 NO 접점을 온시키고, 상기 스위치 중 적어도 어느 하나가 오프인 경우, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제2 NO 접점을 오프시키는 것을 특징으로 한다.More specifically, the first serial circuit or the second serial circuit includes two switches connected in series, the switch being turned on / off by the switching control signal, and when the switches are all on, The first NO contact or the second NO contact is turned off when at least one of the switches is turned off and the first NO contact or the second NO contact is turned off.

직렬 회로에 구성되는 스위치는, 서로 다른 이상 판단 제어기로부터 스위칭 제어 신호를 수신하도록 한다. 예를 들어, FPGA 기반의 이상 판단 제어기로부터 스위칭 제어 신호(스위치 온)와, PLC 기반의 이상 판단 제어기로부터 스위칭 제어 신호(스위치 온)를 수신하는 경우, 제1 직렬 회로는 스위치 두 개를 모두 온 시키고, 그에 따라서 제1 NO 접점이 클로즈 상태가 된다. The switches configured in the serial circuit receive switching control signals from different error judging controllers. For example, when receiving a switching control signal (switch-on) from an FPGA-based abnormality judgment controller and a switching control signal (switch-on) from a PLC-based abnormality judgment controller, the first serial circuit outputs both switches And accordingly, the first NO contact is closed.

반대로, 직렬 회로의 특성상, FPGA 기반의 이상 판단 제어기 또는 PLC 기반의 이상 판단 제어기 중 적어도 어느 하나의 스위칭 제어 신호가 스위치 오프인 경우, 직렬 회로는 오프 상태가 되고, 제1 NO 접점은 오픈 상태가 된다.On the contrary, when the switching control signal of at least one of the FPGA-based abnormality judgment controller or the PLC-based abnormality judgment controller is switched off, the series circuit is in the off state and the first NO contact is in the open state do.

더 구체적으로, 상기 제1 병렬 회로 또는 상기 제2 병렬 회로는, 병렬로 연결된 2개의 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 상기 스위칭 제어 신호에 의하여 온/오프 되고, 상기 스위치가 모두 오프인 경우, 상기 제1 NC 접점 또는 상기 제2 NC 접점을 클로즈시키고, 상기 스위치 중 적어도 어느 하나가 온인 경우, 상기 제1 NC 접점 또는 상기 제2 NC 접점을 오픈시키는 것을 특징으로 한다.More specifically, the first parallel circuit or the second parallel circuit includes two switches connected in parallel, the switch being turned on / off by the switching control signal, and when all the switches are off, Closing the first NC contact or the second NC contact and opening the first NC contact or the second NC contact when at least one of the switches is on.

병렬 회로에 구성되는 스위치는, 서로 다른 이상 판단 제어기로부터 스위칭 제어 신호를 수신하도록 한다. 예를 들어, FPGA 기반의 이상 판단 제어기로부터 스위칭 제어 신호(스위치 오프)와, PLC 기반의 이상 판단 제어기로부터 스위칭 제어 신호(스위치 오프)를 수신하는 경우, 제1 병렬 회로는 스위치 두 개를 모두 오프 시키고, 그에 따라서 제1 NC 접점이 오픈 상태가 된다. The switches constituted in the parallel circuit receive switching control signals from different error judgment controllers. For example, when receiving a switching control signal (switch-off) from an FPGA-based abnormality judgment controller and a switching control signal (switch-off) from a PLC-based abnormality judgment controller, the first parallel circuit turns off both switches So that the first NC contact is opened.

반대로, 병렬 회로의 특성상, FPGA 기반의 이상 판단 제어기 또는 PLC 기반의 이상 판단 제어기 중 적어도 어느 하나의 스위칭 제어 신호가 스위치 온인 경우, 병렬 회로는 클로즈 상태가 되고, 제1 NC 접점은 오픈 상태가 된다.In contrast, when the switching control signal of at least one of the FPGA-based abnormality-judgment controller or the PLC-based abnormality-judgment controller is switched on, the parallel circuit is in the closed state and the first NC contact is in the open state .

따라서, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 전원-접점-제어봉 제어부의 순서로 전원이 공급되며, 접점의 클로즈/오픈 상태에 따라서 전원이 공급되지 않는 경우에 제어봉 제어부가 제어봉 낙하 신호를 발생시켜 원자로를 가동 정지하도록 한다.Accordingly, in the safety system of the nuclear power plant of the present invention, power is supplied in the order of the power source-contact-control rod control unit, and when no power is supplied according to the close / open state of the contact, the control rod control unit generates a control rod drop signal Let the reactor shut down.

도 6a, 도 6b, 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b는 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템이 여러 고장 유형에 따라서 원자로 정상 운전 또는 원자로 정지을 제어하도록 하는 여러 실시예에 관한 것이다.FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, and 8B relate to various embodiments in which the nuclear safety system of the present invention controls reactor normal operation or reactor shutdown according to various failure types.

도 6a는 발전소의 정상 상황/안전 계통의 정상 상황에서 본 발명의 스위칭 모듈의 동작에 관한 것이다. 원자력 발전소도 정상이며 안전 계통도 정상인 경우, 본 발명의 스위칭 모듈이 포함하는 접점들은 모두 클로즈 상태를 유지하며, 전원은 제어봉 제어부에 인가된다. 따라서, 제어봉 제어부는 제어봉을 낙하시키지 않고, 원자로는 정상 운전을 하게 된다.6A relates to the operation of the switching module of the present invention in the normal situation of the power plant / safety system. When the nuclear power plant is normal and the safety system is normal, all the contacts included in the switching module of the present invention remain closed and the power is applied to the control rod control unit. Therefore, the control rod control unit does not drop the control rod, and the reactor operates normally.

도 6b는 발전소의 비정상 상황/안전 계통의 정상 상황에서 본 발명의 스위칭 모듈의 동작에 관한 것이다. 원자력 발전소가 비정상이며 안전 계통이 정상인 경우, 본 발명의 스위칭 모듈이 포함하는 접점들은 모두 오픈 상태를 유지하며, 전원은 제어봉 제어부에 인가되지 않는다. 따라서, 제어봉 제어부는 제어봉을 낙하시키며, 제어봉 낙하에 의하여 원자로의 가동이 정지된다.Figure 6b relates to the operation of the switching module of the present invention in the steady state of the abnormal situation / safety system of the power plant. When the nuclear power plant is abnormal and the safety system is normal, all the contacts included in the switching module of the present invention remain open, and the power is not applied to the control rod control unit. Therefore, the control rod control unit drops the control rod, and the operation of the reactor is stopped by the control rod falling.

도 7a는 발전소의 정상 상황/안전 계통의 비정상 상황에서 본 발명의 스위칭 모듈의 동작에 관한 것이다. 원자력 발전소가 정상이나, 안전 계통 중 PLC 기반의 이상 판단 제어기가 PA-2 신호와 PB-2 신호가 원래 신호(스위치 오프)가 아닌 이상 신호(스위치 온)가 나타날 수 있다.FIG. 7A relates to the operation of the switching module of the present invention in the steady state / safety system of the power plant. Nuclear power plant is normal, but PLC-based abnormality control of safety system signal (switch-on) may appear unless PA-2 signal and PB-2 signal are original signal (switch off).

이 때, 병렬 회로에서는 두 스위치 중 어느 하나가 온 상태로 변하므로, NC 접점은 클로즈 상태에서 오프 상태로 변하게 된다. 그러나, 직렬 회로가 제어하는 NO 접점들은 여전히 클로즈 상태를 유지하므로, 전원 - 제1 NO 접점 - 제2 NO 접점 - 제어봉 제어부를 거쳐 제어봉 제어부에 전원이 정상적으로 인가될 수 있어, 원자로가 정상 운전을 진행할 수 있다.At this time, in the parallel circuit, either of the two switches is turned on, so that the NC contact is changed from the closed state to the off state. However, since the NO contacts controlled by the series circuit still remain closed, the power can be normally applied to the control rod control unit via the power source-first NO contact-second NO contact-control rod control unit, .

도 7b는 발전소의 비정상 상황/안전 계통의 비정상 상황에서 본 발명의 스위칭 모듈의 동작에 관한 것이다. 원자력 발전소가 비정상이며, 안전 계통 역시 비정상인 최악의 경우에 해당한다. 이 경우, 원자력 발전소가 비정상이므로 안전 계통은 바로 제어봉을 낙하하여 원자로를 정지하여야 하나, 안전 계통에 문제가 발생하여 제대로 제어봉을 낙하시킬 수 없을 수 있다.7B relates to the operation of the switching module of the present invention in an abnormal situation / safety system of the power plant. It is the worst case where the nuclear power plant is abnormal and the safety system is also abnormal. In this case, since the nuclear power plant is abnormal, the safety system must immediately drop the control rod to stop the reactor, but the safety system may not be able to fall properly due to a problem in the safety system.

그러나, 본 발명의 안전 계통 시스템은 이러한 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 안전 계통 중 PLC 기반의 이상 판단 제어기가 PA-1 신호와 PB-1 신호가 원래 신호(스위치 오프)가 아닌 이상 신호(스위치 온)가 나타날 수 있다. 이 때, 직렬 회로에서는 두 스위치 중 어느 하나가 오프 상태이므로, NO 접점은 오픈 상태를 유지하게 된다. 따라서, NO, NC 접점들이 모두 오픈 상태를 유지하게 되므로, 제어봉 제어부에는 전원이 공급되지 않으며, 제어봉이 낙하하여 원자로 가동을 정지하게 된다.However, the safety system of the present invention can solve this problem. For example, if the PLC-based anomaly detection controller of the safety system is not the original signal (switch off) of the PA-1 signal and the PB-1 signal, the signal (switch on) may appear. At this time, in the series circuit, one of the two switches is in the OFF state, so that the NO contact remains open. Therefore, since the NO and NC contacts are all kept open, power is not supplied to the control rod control unit, and the control rod falls and the reactor operation is stopped.

도 8a는 발전소의 정상 상황/안전 계통의 비정상 상황에서 본 발명의 스위칭 모듈의 동작에 관한 것이다. 도 7a와 다르게, 안전 계통 중 PLC 기반의 이상 판단 제어기가 PA-1 신호와 PB-1 신호가 원래 신호(스위치 온)가 아닌 이상 신호(스위치 오프)가 나타날 수 있다.Fig. 8A relates to the operation of the switching module of the present invention in the steady-state situation / safety system of the power plant. Unlike FIG. 7A, the PLC-based anomaly determination controller of the safety system may generate a signal (switch-off) when the PA-1 signal and the PB-1 signal are not the original signal (switch on).

이 때, 직렬 회로에서는 두 스위치 중 어느 하나가 오프 상태이므로, NO 접점은 오픈 상태를 유지하게 된다. 그러나, 병렬 회로가 제어하는 NC 접점들은 여전히 클로즈 상태를 유지하므로, 전원 - 제1 NC 접점 - 제2 NC 접점 - 제어봉 제어부를 거쳐 전원이 정상적으로 인가될 수 있다.At this time, in the series circuit, one of the two switches is in the OFF state, so that the NO contact remains open. However, since the NC contacts controlled by the parallel circuit are still closed, the power can be normally supplied through the power source - first NC contact - second NC contact - control rod control part.

도 8b는 발전소의 비정상 상황/안전 계통의 비정상 상황에서 본 발명의 스위칭 모듈의 동작에 관한 것이다. 원자력 발전소가 비정상이며, 안전 계통 역시 비정상인 최악의 경우에 해당한다. 이 경우, 원자력 발전소가 비정상이므로 안전 계통은 바로 제어봉을 낙하하여야 하나, 안전 계통에 문제가 발생하여 제대로 제어봉 이 낙하할 수 없을 수 있다.FIG. 8B relates to the operation of the switching module of the present invention in the abnormal state of the power plant / abnormal state of the safety system. It is the worst case where the nuclear power plant is abnormal and the safety system is also abnormal. In this case, since the nuclear power plant is abnormal, the safety system should immediately drop the control rod, but there is a problem with the safety system and the control rod may not fall properly.

그러나, 본 발명의 안전 계통 시스템은 이러한 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 안전 계통 중 PLC 기반의 이상 판단 제어기가 PA-2 신호와 PB-2 신호가 원래 신호(스위치 온)가 아닌 이상 신호(스위치 오프)가 나타날 수 있다. 이 때, 병렬 회로에서는 두 스위치 중 어느 하나가 온 상태로 변하므로, NC 접점은 클로즈 상태에서 오픈 상태로 변하게 된다. 따라서, NO, NC 접점들이 모두 오픈 상태를 유지하게 되므로, 제어봉 제어부에는 전원이 공급되지 않으며, 제어봉이 낙하하여 원자로를 정지하게 된다.However, the safety system of the present invention can solve this problem. For example, if the PLC-based anomaly detection controller of the safety system is not the original signal (switch-on), the signal (switch-off) may appear on the PA-2 and PB-2 signals. At this time, in the parallel circuit, either of the two switches is turned on, so that the NC contact is changed from the closed state to the open state. Therefore, NO and NC contact points are all kept open, so no power is supplied to the control rod control unit, and the control rod falls and the reactor is stopped.

도 6a 내지 도 8b를 참조하면, 본 발명의 원자력 발전소 안전 계통 시스템은, 제어봉 낙하 신호가 반드시 발생하여야 하는 위급 상황에서, 안전 계통 중 어느 하나가 이상이 발생하더라도, 나머지 스위치 및 접점들이 상호 보완하여 제어봉 제어부를 제어하게 되므로, SPV 또는 CCF 상황이 발생이 되더라도 정상적으로 원자력 발전소의 안전 계통을 동작하여, 원자로 정상 운전 또는 원자로 정지를 처리할 수 있게 된다.6A and 8B, in the safety system of a nuclear power plant according to the present invention, even if any one of the safety systems fails in an emergency where a control rod falling signal must necessarily occur, the remaining switches and contacts are complementary It is possible to normally operate the safety system of the nuclear power plant and to deal with the reactor normal operation or the reactor shutdown even if the SPV or CCF situation occurs.

위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

210 : 원자로
221 : 제1 채널
221-1, 222-1 : 제1 공정 보호 제어기
221-2, 222-2 : 제2 공정 보호 제어기
222 : 제2 채널
223 : 제3 채널
224 : 제4 채널
231 : 제1 트레인
231-1, 232-1 : 제1 이상 판단 제어기
231-2, 232-2 : 제2 이상 판단 제어기
232 : 제2 트레인
240 : 스위칭 모듈
241 : 전원
242 : 제어봉 제어부
243 : 제1 NO 접점
244 : 제1 NC 접점
245 : 제2 NC 접점
246 : 제2 NO 접점
247 : 중앙 노드
251 : 제1 직렬 회로
252 : 제1 병렬 회로
253 : 제2 병렬 회로
254 : 제2 직렬 회로
251-1, 251-2, 252-1, 252-2 : 스위치
210: reactor
221: First channel
221-1, 222-1: first process protection controller
221-2, 222-2: second process protection controller
222: Second channel
223: the third channel
224: the fourth channel
231: 1st train
231-1, 232-1: a first abnormality determination controller
231-2, 232-2: a second abnormality determination controller
232: Second train
240: switching module
241: Power supply
242:
243: First NO contact
244: 1st NC contact
245: 2nd NC contact
246: Second NO contact
247: Central node
251: First serial circuit
252: first parallel circuit
253: Second parallel circuit
254: second serial circuit
251-1, 251-2, 252-1, 252-2: switches

Claims (18)

상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 공정 보호 제어기 및 제2 공정 보호 제어기를 포함하고, 원자로 이상 여부 신호를 트레인으로 송신하는, 적어도 2 이상의 채널;
상호 독립된 서로 다른 종류의 제1 이상 판단 제어기 및 제2 이상 판단 제어기를 포함하고, 상기 원자로 이상 여부 신호에 따른 스위칭 제어 신호를 생성하여 스위칭 모듈에 송신하는, 적어도 2 이상의 트레인;
상기 스위칭 제어 신호에 따라, 원자로가 정상인 경우 원자로를 정상 운전하며 원자로가 이상인 경우 원자로를 정지하는, 스위칭 모듈;
을 포함하되,
상기 스위칭 모듈은,
전원;
제어봉 제어부;
상기 전원과 중앙 노드 사이에 연결되는 제1 NO 접점;
상기 전원과 중앙 노드 사이에 연결되는 제1 NC 접점;
상기 중앙 노드와 상기 제어봉 제어부 사이에 연결되는 제2 NC 접점;
상기 중앙 노드와 상기 제어봉 제어부 사이에 연결되는 제2 NO 접점;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
At least two or more channels including mutually independent different kinds of first process protection controllers and second process protection controllers and transmitting signals of reactor abnormality signals to the train;
At least two or more trains each including a first abnormality determination controller and a second abnormality determination controller of different types and generating a switching control signal according to the reactor abnormality signal and transmitting the switching control signal to the switching module;
A switching module for normally operating the reactor in the case where the reactor is normal and stopping the reactor in the event that the reactor is abnormal according to the switching control signal;
≪ / RTI >
The switching module includes:
power;
A control rod control unit;
A first NO contact connected between the power supply and a central node;
A first NC contact coupled between the power supply and a central node;
A second NC contact connected between the central node and the control rod control unit;
A second NO contact connected between the central node and the control rod control unit;
And the safety system of the nuclear power plant.
제 1항에 있어서,
상기 채널은,
제1 채널, 제2 채널, 제3 채널, 제4 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
The channel may comprise:
Wherein the system includes a first channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel.
제 1항에 있어서,
상기 트레인은,
제1 트레인, 제2 트레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
The train includes:
A first train, and a second train.
제 1항에 있어서,
상기 채널은,
FPGA 기반의 제1 공정 보호 제어기;
PLC 기반의 제2 공정 보호 제어기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
The channel may comprise:
An FPGA-based first process protection controller;
PLC based second process protection controller;
And the safety system of the nuclear power plant.
제 1항에 있어서,
상기 공정 보호 제어기는,
각각 동일한 종류의 모든 이상 판단 제어기로 상기 원자로 이상 여부 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the process protection controller comprises:
Wherein the abnormality determination signal is transmitted to all abnormality judgment controllers of the same type.
제 1항에 있어서,
상기 공정 보호 제어기는,
수집한 원자로 상태 정보를 기반으로 원자로 이상 여부 신호를 생성하여, 이상 판단 제어기로 송신하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the process protection controller comprises:
And generates an abnormality signal of the reactor based on the collected reactor state information and transmits the signal to the abnormality determination controller.
제 6항에 있어서,
상기 원자로 상태 정보는,
원자로 냉각재 고온관 온도 정보, 원자로 냉각재 저온관 온도 정보, 가압기 압력 정보, 중성자속 정보, 원자로 냉각재 유량 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 6,
The reactor state information includes:
A reactor coolant high temperature pipe temperature information, a reactor coolant low temperature pipe temperature information, a pressurizer pressure information, a neutron flux information, and a reactor coolant flow rate information.
제 1항에 있어서,
상기 이상 판단 제어기는,
수신한 상기 원자로 이상 여부 신호가 포함하는 정상 신호 및 이상 신호 숫자에 따라서 원자로 이상 여부를 판단하고, 원자로 이상 여부에 따른 스위칭 제어 신호를 스위칭 모듈에 송신하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
The abnormality determination controller includes:
Wherein the control unit determines whether or not the reactor is abnormal according to the number of the normal signal and the abnormal signal included in the received signal of the abnormality of the reactor and sends a switching control signal according to the abnormality of the reactor to the switching module.
제 8항에 있어서,
상기 이상 판단 제어기는, 상기 원자로 이상 여부 신호가 2개 이상의 이상 신호를 포함하는 경우, 원자로 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the abnormality determination controller determines that the reactor abnormality is abnormal if the abnormality of the reactor abnormality signal includes two or more abnormality signals.
제 1항에 있어서,
상기 스위칭 모듈은,
상기 공정 보호 제어기 또는 상기 이상 판단 제어기에 단일 고장 요소(SPV) 또는 공통 고장 요소(CCF)가 발생하더라도, 원자로 이상이 있는 경우 원자로를 정지시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.


The method according to claim 1,
The switching module includes:
Wherein the reactor can be shut down if there is an abnormality in the reactor even if a single failure element (SPV) or a common failure element (CCF) occurs in the process protection controller or the abnormality determination controller.


삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1 NO 접점 또는 상기 제1 NC 접점 중 적어도 어느 하나가 클로즈 상태이고,
상기 제2 NC 접점 또는 상기 제2 NO 접점 중 적어도 어느 하나가 클로즈 상태인 경우,
상기 제어봉 제어부에 상기 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first NO contact or the first NC contact is in a closed state,
When at least one of the second NC contact or the second NO contact is in a closed state,
And the power is applied to the control rod control unit.
제 1항에 있어서,
상기 제어봉 제어부는,
상기 전원이 인가되지 않는 경우, 제어봉을 낙하시켜 원자로를 정지하고,
상기 전원이 인가되는 경우, 제어봉 위치를 유지하여 원자로를 정상 운전하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
The control-
When the power source is not applied, the control rod is dropped to stop the reactor,
Wherein when the power source is applied, the control rod position is maintained and the reactor is operated normally.
제 1항에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호는 직렬 회로 제어 신호 및 병렬 회로 제어 신호를 포함하고,
상기 제1 이상 판단 제어기 또는 상기 제2 이상 판단 제어기는,
상기 직렬 회로 제어 신호 및 상기 병렬 회로 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the switching control signal includes a serial circuit control signal and a parallel circuit control signal,
Wherein the first abnormal decision controller or the second abnormal decision controller comprises:
And the serial circuit control signal and the parallel circuit control signal are generated.
제 1항에 있어서,
상기 스위칭 모듈은,
상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제1 NO 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제1 직렬 회로;
상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제1 NC 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제1 병렬 회로;
상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제2 NC 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제2 병렬 회로;
상기 스위칭 제어 신호에 따라서 상기 제2 NO 접점의 클로즈/오픈을 제어하는 제2 직렬 회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
The method according to claim 1,
The switching module includes:
A first serial circuit for controlling the closing / opening of the first NO contact according to the switching control signal;
A first parallel circuit for controlling the closing / opening of the first NC contact in accordance with the switching control signal;
A second parallel circuit controlling the closing / opening of the second NC contact in accordance with the switching control signal;
A second series circuit for controlling the closing / opening of the second NO contact according to the switching control signal;
And the safety system of the nuclear power plant.
제 15항에 있어서,
상기 제1 직렬 회로, 상기 제1 병렬 회로, 상기 제2 병렬 회로, 및 상기 제2 직렬 회로는,
서로 다른 종류의 이상 판단 제어기로부터 모두 스위칭 제어 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
16. The method of claim 15,
Wherein the first serial circuit, the first parallel circuit, the second parallel circuit,
And a switching control signal is received from all of the different kinds of abnormality judgment controllers.
제 15항에 있어서,
상기 제1 직렬 회로 또는 상기 제2 직렬 회로는,
직렬로 연결된 2개의 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 상기 스위칭 제어 신호에 의하여 온/오프(on/off) 되고,
상기 스위치가 모두 온인 경우, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제2 NO 접점을 클로즈시키고,
상기 스위치 중 적어도 어느 하나가 오프인 경우, 상기 제1 NO 접점 또는 상기 제2 NO 접점을 오픈시키는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
16. The method of claim 15,
Wherein the first serial circuit or the second serial circuit comprises:
And two switches connected in series, wherein the switch is turned on / off by the switching control signal,
Closing the first NO contact or the second NO contact when the switch is all ON,
And opens the first NO contact point or the second NO contact point when at least one of the switches is off.
제 15항에 있어서,
상기 제1 병렬 회로 또는 상기 제2 병렬 회로는,
병렬로 연결된 2개의 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 상기 스위칭 제어 신호에 의하여 온/오프(on/off) 되고,
상기 스위치가 모두 오프인 경우, 상기 제1 NC 접점 또는 상기 제2 NC 접점을 클로즈시키고,
상기 스위치 중 적어도 어느 하나가 온인 경우, 상기 제1 NC 접점 또는 상기 제2 NC 접점을 오픈시키는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 안전 계통 시스템.
16. The method of claim 15,
Wherein the first parallel circuit or the second parallel circuit comprises:
And two switches connected in parallel, wherein the switch is turned on / off by the switching control signal,
Closing the first NC contact or the second NC contact when all of the switches are off,
Wherein the first NC contact or the second NC contact is opened when at least one of the switches is ON.
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