KR101960020B1 - 발전소보호시스템 및 원자로정지차단기시스템 - Google Patents

발전소보호시스템 및 원자로정지차단기시스템 Download PDF

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손세도
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노희준
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한국전력기술 주식회사
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Abstract

본 발명은 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템을 제공한다. 원자로정지차단기시스템은 복수의 디비전들을 가지고, 디비전들 각각은 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함한다. 발전소보호시스템은 상기 복수의 디비전들에 각각 대응하는 복수의 채널들을 갖는다. 채널들 각각은 센서들로부터의 감지값들을 트립설정치들과 비교하여, 제1 및 제2 트립상태신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(BP), 모든 채널의 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들로부터 각각 수신되는 상기 제1 및 제2 트립상태신호들을 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(CP), 및 시험 시에, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 출력하고 상기 바이패스회로차단기를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력하는 연계시험 프로세서(ITP)를 포함한다. 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 제1 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제1 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 개방하기 위한 제1 BCB 개방제어신호를 출력한다. 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 제2 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제2 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 개방하기 위한 제2 BCB 개방제어신호를 출력한다.

Description

발전소보호시스템 및 원자로정지차단기시스템{Plant Protection System and Reactor Trip Switchgear System}
본 발명은 원자력발전소의 발전소보호시스템 및 원자로정지차단기시스템에 관한 것이다.
전기를 생산하기 위하여 원자력발전소를 운전할 때, 안정상태로 동작하는 것이 바람직한 정상운전 형태이겠지만, 원자력발전소가 항상 정상운전 형태로 운전되는 것은 아니다. 원자력발전소에서는 여러 가지 다양한 형태의 사건/사고들이 일어날 수 있으며, 원자력발전소를 설계할 때 이러한 사건/사고들을 고려하여야 한다.
발전소보호시스템(PPS, Plant Protection System)은 안전 관련 사건의 결과를 허용치 이내로 제한하기 위해 설치되는 중요한 시스템으로서, 현장 감지기를 통하여 원자력발전소의 상태를 감시하다가 이상 상태가 발생한 것으로 판정되면, 원자로정지 및 공학적안전설비의 작동을 개시하기 위한 개시신호를 발생하고 원자로정지차단기시스템(RTSS, Reactor Trip Switchgear System)을 통해 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System), 특히 제어봉구동장치(Control Rod Drive Mechanism)로 공급되는 전원을 급속히 차단하여 원자로를 정지시키고 공학적안전설비를 작동시키는 시스템이다.
발전소보호시스템의 신뢰도를 평가하는 항목 중 하나인 비가용도는 요구 시 원자로정지에 실패할 시스템의 확률을 정량화한 것으로서, 비가용도의 단위는 per demand이며, 목표 비가용도 값은 대략 10-6정도이다.
발전소보호시스템의 비가용도에 가장 큰 영향을 주는 요소는 발전소보호시스템의 최종 작동장치인 원자로정지차단기시스템이며, 구체적으로는 원자로정지차단기시스템을 구성하는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)이다. 원자로정지차단기시스템은 발전소보호시스템으로부터 원자로정지신호에 응답하여 제어봉구동장치로 전달되는 구동전원을 차단하는 시스템이다. 제어봉구동장치에 전원 공급이 차단되면, 제어봉이 중력에 의해 원자로 내부로 낙하되며 원자로가 정지된다.
트립회로차단기(TCB)의 공통유형고장(CCF, Common Cause Failure)은 전체 발전소보호시스템의 비가용도의 약 88% 정도를 차지한다. 트립회로차단기(TCB)의 공통유형고장(CCF)이 비가용도에 영향을 미치는 요소는 트립회로차단기(TCB) 자체의 고장률과 시험주기이다. 현재 국내 원자력발전소의 원자로정지차단기에 대한 시험은 31일(Monthly) 주기로 수동시험방식으로 수행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시험주기를 단축함으로써 발전소보호시스템의 비가용도를 최소화하여 높은 신뢰도를 가질 수 있도록 자동시험을 적용할 수 있는 발전소보호시스템 및 원자로정지차단기시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발전소보호시스템은 원자로정지차단기시스템과 연계된다. 상기 원자로정지차단기시스템은 복수의 디비전들을 가지고, 상기 디비전들 각각은 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함한다. 상기 발전소보호시스템은 상기 복수의 디비전들에 각각 대응하는 복수의 채널들을 갖는다. 상기 채널들 각각은, 센서들로부터의 감지값들을 트립설정치들과 비교하여, 제1 및 제2 트립상태신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(BP, Bistable Processor), 모든 채널의 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들로부터 각각 수신되는 상기 제1 및 제2 트립상태신호들을 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(CP, Coincidence Processor), 및 시험 시에, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 출력하고 상기 바이패스회로차단기를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력하는 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)를 포함한다. 상기 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제1 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제1 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 개방하기 위한 제1 BCB 개방제어신호를 출력한다. 상기 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제2 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제2 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 개방하기 위한 제2 BCB 개방제어신호를 출력한다.
상기 채널들 각각은 상기 연계시험 프로세서로부터 상기 BCB 단락제어신호를 수신하고 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로부터 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호를 각각 수신하고, 상기 BCB 단락제어신호와 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 제어하기 위한 BCB 제어신호를 상기 바이패스회로차단기에 출력하는 BCB 개시논리회로(BCB IL, BCB Ignition Logic circuit)를 더 포함할 수 있다.
상기 채널들 각각은, 상기 제1 동시논리 프로세서로부터 수신되는 상기 제1 TCB 개방제어신호에 응답하여, 저전압(UV, undervoltage) 트립신호를 출력하는 제1 TCB 개시논리회로(TCB IL, TCB Ignition Logic circuit), 및 상기 제2 동시논리 프로세서로부터 수신되는 상기 제2 TCB 개방제어신호에 응답하여, 션트(ST, Shunt) 트립신호를 출력하는 제2 TCB 개시논리회로를 더 포함할 수 있다. 상기 트립회로차단기는 상기 UV 트립신호에 응답하여 상기 트립회로차단기를 개방하는 UV 작동장치, 및 상기 ST 트립신호에 응답하여 상기 트립회로차단기를 개방하는 ST 작동장치를 포함할 수 있다.
상기 제1 동시논리 프로세서는 상기 제1 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 제1 트립상태신호가 트립상태인 경우에 상기 제1 TCB 개방제어신호를 출력하는 동시논리를 수행할 수 있다. 상기 제2 동시논리 프로세서는 상기 제2 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 제2 트립상태신호가 트립상태인 경우에 상기 제2 TCB 개방제어신호를 출력하는 동시논리를 수행할 수 있다.
상기 연계시험 프로세서는 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들의 상기 동시논리를 시험한 후에 상기 트립회로차단기의 개폐를 시험하도록 구성될 수 있다.
상기 연계시험 프로세서는 상기 제1 동시논리 프로세서의 상기 동시논리를 시험할 때, 상기 BCB 단락제어신호를 출력하여 상기 바이패스회로차단기를 단락시키고, 상기 트립회로차단기가 상기 제1 동시논리 프로세서로부터 출력되는 상기 제1 TCB 개방제어신호에 의해 제어되지 않도록 상기 제1 TCB 개방제어신호의 전달 경로를 차단하고, 상기 제1 동시논리 프로세서에 상기 제1 CP 시험신호를 출력하고, 상기 제1 동시논리 프로세서가 상기 제1 CP 시험신호에 응답하여 출력하는 상기 제1 TCB 개방제어신호를 수신할 수 있다.
상기 연계시험 프로세서는 상기 제2 동시논리 프로세서의 상기 동시논리를 시험할 때, 상기 BCB 단락제어신호를 출력하여 상기 바이패스회로차단기를 단락시키고, 상기 트립회로차단기가 상기 제2 동시논리 프로세서로부터 출력되는 상기 제2 TCB 개방제어신호에 의해 제어되지 않도록 상기 제2 TCB 개방제어신호의 전달 경로를 차단하고, 상기 제2 동시논리 프로세서에 상기 제2 CP 시험신호를 출력하고, 상기 제2 동시논리 프로세서가 상기 제2 CP 시험신호에 응답하여 출력하는 상기 제2 TCB 개방제어신호를 수신할 수 있다.
상기 연계시험 프로세서는 상기 트립회로차단기의 개폐를 시험할 때, 상기 BCB 단락제어신호를 출력하여 상기 바이패스회로차단기를 단락시키고, 상기 제1 TCB 개방제어신호를 대신하여 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 TCB 개방제어신호를 출력하고, 상기 트립회로차단기의 상태신호를 수신할 수 있다.
상기 연계시험 프로세서는 상기 제1 동시논리 프로세서에 대한 시험과 상기 제2 동시논리 프로세서에 대한 시험을 서로 다른 시점에 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 연계시험 프로세서는 보호(Protection) 등급의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
상기 채널들 각각은 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들 및 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들과 연결되어 상태지시 및 경보 신호를 생성하고 외부의 상태지시 및 경보시스템으로 전송하는 연계프로세서(CIP, communication interface processor)를 더 포함할 수 있다. 상기 연계프로세서는 ITS(Important To Safety) 등급의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
상기 복수의 디비전들은 각각 하나의 상기 트립회로차단기와 하나의 상기 바이패스회로차단기를 갖는 제1 내지 제4 디비전들을 포함할 수 있다. 서로 직렬로 연결되는 상기 제1 디비전과 상기 제3 디비전은 서로 직렬로 연결되는 상기 제2 디비전과 상기 제4 디비전과 병렬로 연결될 수 있다. 상기 원자로정지차단기시스템은 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System)에 구동 전원을 공급하는 전동발전기와 상기 제어봉제어시스템 사이에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발전소보호시스템은 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함하는 원자로정지차단기시스템과 연계된다. 상기 발전소보호시스템은 센서로부터의 감지값을 트립설정치와 비교하여 제1 트립상태신호를 출력하는 제1 비교논리 프로세서(BP, Bistable Processor), 상기 제1 트립상태신호를 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제1 TCB 개방제어신호를 출력하는 제1 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor), 상기 감지값을 상기 트립설정치와 비교하여 제2 트립상태신호를 출력하는 제2 비교논리 프로세서, 상기 제2 트립상태신호를 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제2 TCB 개방제어신호를 출력하는 제2 동시논리 프로세서, 및 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들 및 상기 트립회로차단기를 시험하도록 구성되는 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들 및 상기 트립회로차단기의 시험 시에, 상기 연계시험 프로세서는 상기 바이패스회로차단기를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력하고 상기 제1 동시논리 프로세서로 제1 CP 시험신호를 출력하거나 상기 제2 동시논리 프로세서로 제2 CP 시험신호를 출력하도록 구성된다. 상기 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제1 동시논리 프로세서는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 제1 BCB 개방제어신호를 출력한다. 상기 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제2 동시논리 프로세서는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 제2 BCB 개방제어신호를 출력한다.
상기 바이패스회로차단기는 상기 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락되고, 단락된 상태에서 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호들 중 하나에 기초하여 개방될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자로정지차단기시스템은 발전소보호시스템과 연계된다. 상기 발전소보호시스템은 제1 내지 제4 채널들을 갖는다. 상기 제1 내지 제4 채널들 각각은, 센서들로부터의 감지값들을 트립설정치들과 비교하여 제1 및 제2 트립상태신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(BP, Bistable Processor), 모든 채널의 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들로부터 각각 수신되는 상기 제1 및 제2 트립상태신호들을 기초로 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(CP, Coincidence Processor), 및 시험 시에, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 출력하고 BCB 단락제어신호를 출력하는 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)를 포함한다. 상기 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제1 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제1 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 제1 BCB 개방제어신호를 출력한다. 상기 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제2 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제2 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 제2 BCB 개방제어신호를 출력한다. 상기 원자로정지차단기시스템은 상기 제1 내지 제4 채널들에 각각 대응하는 제1 내지 제4 디비전들을 갖는다. 상기 제1 내지 제4 디비전들 각각은 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함한다. 상기 바이패스회로차단기는 상기 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락되고, 단락된 상태에서 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호들 중 하나에 기초하여 개방된다. 상기 트립회로차단기는 상기 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들 중 적어도 하나에 기초하여 개방된다.
상기 원자로정지차단기시스템은 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System)에 구동 전원을 공급하는 전동발전기와 상기 제어봉제어시스템 사이에 연결될 수 있다.
상기 제1 디비전과 상기 제3 디비전은 서로 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제2 디비전과 상기 제4 디비전은 서로 직렬로 연결될 수 있다. 서로 직렬로 연결되는 상기 제1 디비전과 상기 제3 디비전은 서로 직렬로 연결되는 상기 제2 디비전과 상기 제4 디비전과 병렬로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 채널 내에 트립경로가 독립적으로 구성될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 비교논리 프로세서부터 원자로정지차단기까지의 트립 경로가 채널 내에서 완전히 다중화됨으로써 시스템의 가용도가 향상될 수 있다.
본 발명에 따르면, 연계시험 프로세서(ITP)의 논리가 단순화되고, 안전등급으로 설계되고 매일(daily) 검증될 수 있으므로, 인허가성이 개선될 수 있다.
본 발명에 따르면, 정상운전 시 자동시험기능을 통해 발전소보호시스템 비가용도 분석 시 주요 요소(Dominant Factor)인 원자로정지차단기, 특히, 트립회로차단기(TCB)의 공통유형고장(CCF)이 최소화될 수 있으므로, 발전소보호시스템의 비가용도가 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라서 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라서 발전소보호시스템과 연계되는 원자로정지차단기시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따라서 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템의 한 채널의 세부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따라서 연계시험 프로세서가 제1 동시논리 프로세서 및 제1 트립회로차단기를 시험하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명에 따라서 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 발전소보호시스템(100)은 원자로정지차단기시스템(200)과 연계되며, 복수의 채널들, 예컨대, 4개의 채널(A, B, C, D)로 구성될 수 있다.
채널들(A, B, C, D) 각각은 비교논리 프로세서(BP, Bistable Processor)(110), 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor)(120), 및 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)(130)를 포함한다. 채널들(A, B, C, D) 각각은 TCB 개시논리회로(TCB IL, TCB Initiation Logic)(140) 및/또는 BCB 개시논리회로(BCB IL, BCB Initiation Logic)(150)를 포함할 수 있다.
원자로정지차단기시스템(200)은 발전소보호시스템(100)의 채널들(A, B, C, D)에 각각 대응하는 복수의 채널들로 구성될 수 있다. 채널들 각각은 하나의 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)(210)와 하나의 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)(220)를 포함할 수 있다. 각 채널 내의 트립회로차단기(210)과 바이패스회로차단기(220)는 서로 병렬로 연결된다. 원자로정지차단기시스템(200)의 채널은 발전소보호시스템(100)의 채널(A, B, C, D)과 혼동되지 않도록 디비전으로 지칭될 수 있다.
원자로정지차단기시스템(200)은 전동발전기세트(M-G Set, Motor-Generator Set)와 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System) 사이에 연결된다. 전동발전기세트는 제어봉구동장치(Control Rod Drive Mechanism)를 포함하는 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System)에 구동 전원을 공급한다. 원자로정지차단기시스템(200)에 대해서는 도 2를 참조하여 아래에서 더욱 자세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발전소보호시스템(100)의 각 채널(A, B, C, D)은 서로 실질적으로 동일하므로, 한 채널에 대해서만 설명한다. 특별한 언급이 없으면, 동일 채널 내의 구성요소를 지칭한다. 예컨대, 제1 구성요소가 제2 구성요소에게 신호를 전송했다고 기재한 경우, 채널에 대한 특별한 언급이 없다면 제1 구성요소는 동일 채널 내의 제2 구성요소에게 신호를 전송한 것으로 이해되어야 한다. 또한, 발전소보호시스템(100)의 제1 구성요소가 원자로정지차단기시스템(200)의 제2 구성요소에게 신호를 전송하는 경우에도, 채널에 대한 특별한 언급이 없다면 제1 구성요소와 제2 구성요소는 동일 채널에 포함되는 구성요소들이라고 이해되어야 한다.
채널들(A, B, C, D) 각각의 비교논리 프로세서(110)는 센서들로부터의 감지값들을 트립설정치들과 비교하여 트립상태신호를 출력한다. 센서들로부터의 감지값들은 센서 및 전송기(TR, sensor and TRansmitter)(101)에서 감지되어 전송된 값들 및/또는 센서 및 전송기(101)에서 감지된 값들이 APC-S(Auxillary Process Cabinet-Safety, 102) 및/또는 CPCS(Core Protection Calculator System, 103)를 통해 출력되는 값들을 의미한다. 비교논리 프로세서(110)에 수신되는 감지값들은 아날로그 계측값 또는 디지털 상태값일 수 있다.
비교논리 프로세서(110)는 감지값들을 미리 설정된 트립설정치들과 비교하는 비교논리를 수행할 수 있다. 비교논리 프로세서(110)는 각각의 공정변수마다 감지값과 트립설정치를 비교할 수 있다. 비교논리 프로세서(110)는 비교논리의 수행 결과에 따라 트립상태를 결정할 수 있다. 예컨대, 감지값이 트립설정치를 초과하는 경우, 트립상태를 나타내는 트립상태신호를 출력할 수 있다. 트립상태신호는 트립상태를 나타내는 레벨과 정상상태를 나타내는 레벨을 가질 수 있다.
트립상태신호는 비교논리 프로세서(110)와 동일 채널의 동시논리 프로세서(120)뿐만 아니라 다른 채널의 동시논리 프로세서들(120)에게도 전송될 수 있다. 트립상태신호는 동일 채널의 동시논리 프로세서(120)에는 실배선(hardware cable)을 통해 전송되고, 다른 채널의 동시논리 프로세서(120)에는 광케이블을 통해 전송될 수 있다. 트립상태신호는 동일 채널의 동시논리 프로세서(120)에도 광케이블을 통해 전송될 수도 있다. 트립상태신호는 SDL(safety Data Link)로 지칭되는 직렬데이터통신 링크를 통해 비교논리 프로세서(110)에서 동시논리 프로세서들(120)로 전송될 수 있다.
채널들(A, B, C, D) 각각의 동시논리 프로세서(120)는 모든 채널의 비교논리 프로세서들(110)로부터 수신되는 트립상태신호들을 기초로 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 동시논리 프로세서(120)는 동일 채널의 비교논리 프로세서(110)뿐만 아니라 다른 채널의 비교논리 프로세서들(110)로부터 트립상태신호들을 수신할 수 있다. 동시논리 프로세서(120)는 수신된 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 트립상태신호가 트립상태를 나타내는 경우에 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 발전소보호시스템(100)은 4개의 채널로 이루어지므로, 동시논리 프로세서(120)는 4개의 트립상태신호들을 수신할 수 있다. 동시논리 프로세서(120)는 4개의 트립상태신호들 중에서 적어도 2개의 트립상태신호가 트립상태를 나타내는 경우에 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 이러한 논리는 2/4(2 out of 4) 동시논리 또는 보팅논리(voting logic)로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서, TCB 개방제어신호는 TCB를 개방하기 위한 레벨을 갖는 신호를 의미한다.
원자로정지차단기시스템(200) 내의 트립회로차단기(210)는 동일 채널의 동시논리 프로세서(120)가 출력하는 TCB 개방제어신호에 기초하여 개방될 수 있다. 구체적으로, TCB 개방제어신호는 동일 채널의 TCB 개시논리회로(140)로 전달되며, TCB 개시논리회로(140)는 TCB 개방제어신호에 응답하여 트립회로차단기(210)를 개방하기 위한 트립신호를 출력할 수 있다. 트립회로차단기(210)는 TCB 개시논리회로(140)로부터 출력되는 트립신호에 의해 개방될 수 있다. 트립신호는 저전압(UV) 트립신호 및 션트(ST) 트립신호를 포함할 수 있다.
TCB 개시논리회로(140)로부터 출력되는 트립신호는 원자로정지차단기시스템(200)뿐만 아니라 공학적안전설비작동시스템(ESFAS)로도 전달될 수 있으며, 이러한 측면에서 원자로정지 및 공학적안전설비작동시스템(RT and ESFAS)을 작동시키기 위한 개시신호 또는 원자로정지신호로 지칭될 수 있다. TCB 개시논리회로(140)는 개시논리, 개시논리회로, 또는 개시회로로도 지칭될 수 있다. TCB 개시논리회로(140)는 인터포징 릴레이(interposing relay)를 포함할 수 있다.
발전소보호시스템(100)은 센서 및 전송기(101)를 포함하는 감시계측시스템을 통하여 원자력발전소의 상태를 감시하다가 이상 상태가 발생한 것으로 판정되면, 원자로정지 및 공학적안전설비의 작동을 개시하기 위한 개시신호를 출력할 수 있다. 즉, 감시계측시스템으로부터의 감시값을 트립설정치와 비교하여 트립설정치를 초과하면, 원자력발전소의 건전성을 안전하게 유지하기 위한 개시신호를 자동으로 발생할 수 있다. 원자로 정지를 위한 개시신호는 원자로정지차단기시스템(200)을 개방하여 제어봉구동장치에 공급되는 전원을 차단함으로써 제어봉이 중력에 의해 원자로 내부로 낙하되어 원자로가 정지되도록 한다.
연계시험 프로세서(130)는 동시논리 프로세서(120) 및 트립회로차단기(210)를 시험하도록 구성될 수 있다. 구체적으로 연계시험 프로세서(130)는 동시논리 프로세서(120)의 동시논리 시험 및 트립회로차단기(210)의 개폐 시험을 자동으로 수행하도록 구성될 수 있다. 연계시험 프로세서(130)는 시험 시에, 동시논리 프로세서(120)로 CP 시험신호를 출력하고 바이패스회로차단기(220)를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력할 수 있다. 연계시험 프로세서(130)는 보호(Protection) 등급의 소프트웨어로 구현될 수 있다. 연계시험 프로세서(130)의 구체적인 동작은 도 3 및 도 4를 참조로 더욱 자세히 설명한다.
원자로정지차단기시스템(200) 내의 바이패스회로차단기(220)는 동일 채널의 연계시험 프로세서(130)가 출력하는 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락될 수 있다. 구체적으로, BCB 단락제어신호는 동일 채널의 BCB 개시논리회로(150)로 전달되며, BCB 개시논리회로(150)는 BCB 단락제어신호에 응답하여 바이패스회로차단기(220)를 단락하기 위한 단락제어신호를 출력할 수 있다. 바이패스회로차단기(220)는 BCB 개시논리회로(150)로부터 출력되는 단락제어신호에 의해 단락될 수 있다.
시험 시에, 동시논리 프로세서(120)는 BCB 개방제어신호를 출력할 수 있으며, 바이패스회로차단기(220)는 BCB 개방제어신호에 기초하여 개방될 수 있다. 구체적으로, 동시논리 프로세서(120)는 BCB 개방제어신호를 동일 채널의 BCB 개시논리회로(150)로 출력할 수 있으며, BCB 개시논리회로(150)는 바이패스회로차단기(220)가 단락 상태일 때 BCB 개방제어신호에 응답하여 바이패스회로차단기(220)를 개방하기 위한 개방제어신호를 출력할 수 있다. 단락 상태인 바이패스회로차단기(220)는 BCB 개시논리회로(150)로부터 출력되는 개방제어신호에 의해 개방될 수 있다. BCB 개시논리회로(150)는 인터포징 릴레이(interposing relay)를 포함할 수 있다. BCB 개시논리회로(150)로부터 출력되는 단락제어신호와 개방제어신호는 BCB 제어신호로 통칭될 수 있다.
발전소보호시스템(100)의 채널들(A, B, C, D) 각각은 연계프로세서(CIP, communication interface processor)(160)를 더 포함할 수 있다. 연계프로세서(160)는 동일 채널의 비교논리 프로세서(110) 및 동시논리 프로세서(120)와 연결될 수 있다. 연계프로세서(160), 비교논리 프로세서(110) 및 동시논리 프로세서(120)는 SDN(Safety Data Network)(190)을 통해 통신가능하게 연결될 수 있다. SDN(190)에서는 브로드캐스팅 방식을 사용하는 데이터통신망일 수 있다. 연계프로세서(160)는 비교논리 프로세서(110)와 동시논리 프로세서(120)의 상태를 지시하고 경보를 발생시키기 위한 상태지시 및 경보 신호를 생성할 수 있다. 상태지시 및 경보 신호는 외부에 위치하는 상태지시 및 경보시스템으로 전송될 수 있다. 연계프로세서(160)는 ITS(Important To Safety) 등급의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
또한, 연계프로세서(160)는 채널간 비교 및 신호처리전송을 수행하도록 구성될 수 있다. 채널간 비교는 발전소보호시스템(100)에 직접 신호를 인가하는 것이 아니라, 감지값과 트립설정치를 채널들 간에 비교하여 정해진 범위보다 차이가 클 경우 경보를 발생하는 것이다. 상태지시 및 경보 시스템은 원전 주제어실에서 운전원이 각 상태를 알 수 있도록 상태지시 및 경보를 제공하는 시스템으로서, 발전소보호시스템(100)은 연계프로세서(160)를 통해서 상태신호를 전송할 수 있다.
발전소보호시스템(100)의 채널들(A, B, C, D) 각각은 SDN(190)을 통해 비교논리 프로세서(110), 동시논리 프로세서(120), 연계시험 프로세서(130), 및 연계프로세서(160)에 연결되는 유지보수시험패널(MTP, 170) 및 운전원모듈(OM, 180)을 더 포함할 수 있다.
유지보수시험패널(170)는 개별 장치의 상태를 확인하고 주기시험을 수행하기 위한 인간기계연계장치(MMI)로서, 평판디스플레이(FPD, Flat Panel Display)와 같은 표시 장치 및 입력 장치를 포함한다. 운전원은 유지보수시험패널(170)을 이용하여 시험값을 직접 입력함으로써 설정치를 수정하거나, 연계시험 프로세서(130)로 시험개시신호를 전송함으로써 자동시험을 개시하는 등의 작업을 수행할 수 있다. 발전소보호시스템은(100)은 유지보수시험패널(MTP)을 통해 상태신호를 상태지시 및 경보 시스템에 제공할 수도 있다. 운전원모듈(180)은 원자로 보호계통의 운전상태를 감시하고 제어를 수행할 수 있다.
종래의 발전소보호시스템은 비교논리 프로세서(BP), 동시논리 프로세서(CP), 연계시험 프로세서(ITP), 및 유지보수시험패널(MTP)을 포함한다. 비교논리 프로세서(BP), 동시논리 프로세서(CP), 연계시험 프로세서(ITP), 및 유지보수시험패널(MTP)의 하드웨어는 모두 Class 1E 안전등급으로 설계된다. 그러나 비교논리 프로세서(BP)와 동시논리 프로세서(CP)의 소프트웨어는 최상위 등급인 보호(Protection) 등급으로 설계되지만, 안전기능을 직접 수행하지 않는 유지보수시험패널(MTP)과 연계시험 프로세서(ITP)의 소프트웨어는 ITS(Important To Safety) 등급으로 설계된다.
트립논리를 처리하는 비교논리 프로세서(101)와 동시논리 프로세서(103)에 비하여, 유지보수시험패널(MTP)과 연계시험 프로세서(ITP)는 SDN(Safety Data Network)에 연결되어 외부 시스템으로 신호를 전달하는 기능과 발전소보호시스템을 시험하는 기능을 수행하기 때문에 처리하는 신호의 양이 많고 알고리즘이 복잡하다. 일반적으로 SDN은 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 전송하는 네트워크이며, 안전 필수(safety critical) 신호 경로에 사용하지 않는다. 게다가, 유지보수시험패널(MTP)과 연계시험 프로세서(ITP)를 모두 보호(Protection) 등급의 소프트웨어로 설계할 경우 인력 및 시간 측면에서 현실적으로 어려움이 있다. 연계시험 프로세서(ITP)가 안전등급의 하드웨어와 보호(Protection) 등급의 소프트웨어로 설계되지 않기 때문에, 인허가 측면에서 연계시험 프로세서(ITP)에 의한 자동시험이 인정받지 못하였다.
연계시험 프로세서(ITP)의 소프트웨어는 보호(Protection) 등급으로 설계될 수 없었고, ITS 등급으로 설계되었다. 뿐만 아니라 종래의 연계시험 프로세서(ITP)는 발전소보호시스템에 대하여 자동시험방식으로 시험을 수행할 수 없기 때문에, 31일 주기로 수동시험방식으로 건전성을 검증할 수 밖에 없었으며, 운전 중에는 시험기능을 수행할 수 없다.
본 발명에 따르면, 연계시험 프로세서(130)는 자동시험 기능을 지원할 수 있도록 안전등급의 하드웨어와 보호(Protection) 등급의 소프트웨어로 설계되고, 상태지시 및 경보 신호 제공 기능은 종래와 같이 ITS 등급의 소프트웨어로 구현되는 연계프로세서(160)에서 수행될 수 있다. 연계시험 프로세서(ITP)에 의해 발전소보호시스템(100)을 자동시험으로 검증할 경우, 발전소보호시스템(100)의 신뢰도가 향상될 수 있을 뿐만 아니라 인허가성 측면에서도 상당한 이점을 가질 수 있다.
본 발명의 연계시험 프로세서(130)는 운전 중에 비교논리 프로세서(110), 동시논리 프로세서(120) 및 트립회로차단기(210)에 대하여 자동시험기능을 수행할 수 있다. 연계시험 프로세서(130)는 안전등급(Protection Grade)으로 설계 및 검증될 수 있으며, SDL(Safety Data Link)을 통해 비교논리 프로세서(110)와 동시논리 프로세서(120)로 시험신호를 주입할 수 있다.
도 1에는 연계시험 프로세서(130)가 비교논리 프로세서(110)로 시험신호를 전달하는 지시선이 생략되어 있다. 연계시험 프로세서(130)는 비교논리 프로세서(110)에 대한 시험기능을 수동개시 자동시험으로 수행할 수 있다. 비교논리 프로세서(110)에 대한 수동개시 자동시험은 비교논리 프로세서(110) 내에 구현된 비교논리 및 관련 통신 경로의 건전성을 확인하기 위하여 트립상태에 해당하는 감지값을 시험신호로 주입하고 그 결과를 확인하는 방식으로 이루어질 수 있다. 비교논리 프로세서(110)를 시험할 때에는, 운전원이 유지보수시험패널(MTP)에서 조작하여 동시논리 프로세서(120) 입력단에서 비교논리 프로세서(110)의 트립상태신호를 우회하며, 이러한 조작은 행정적인 절차에 따라 이루어질 수 있다.
연계시험 프로세서(130)는 동시논리 프로세서(120)의 입력단에서 트립회로차단기(210)까지의 시험을 자동시험방식으로 수행할 수 있다. 연계시험 프로세서(130)는 정상 운전 중에 일정한 주기, 예컨대, 매일 자동으로 시험신호를 주입하고 상태를 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라서 발전소보호시스템과 연계되는 원자로정지차단기시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2를 참조하면, 원자로정지차단기시스템(200)은 전동발전기세트(MG Set, 230)와 제어봉제어시스템(240) 사이에 연결되고, 발전소보호시스템(100)으로부터 전달되는 트립신호 및 제어신호에 응답하여 전동발전기세트(230)로부터 제어봉제어시스템(240)에 공급되는 구동전원을 차단할 수 있다. 도 2에는 전동발전기세트(230)와 제어봉제어시스템(240) 사이에 하나의 원자로정지차단기시스템(200)이 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 둘 이상의 원자로정지차단기시스템(200)이 직렬로 연결될 수도 있다.
전동발전기세트(230)는 병렬로 연결된 2개의 전동발전기를 포함할 수 있으며, 제어봉구동장치(108)를 구동하기 위한 전원을 공급할 수 있다. 전동발전기세트(230)는 240V 교류전원을 제어봉제어시스템(240)로 공급할 수 있다. 제어봉제어시스템(240)은 제어봉구동장치를 포함할 수 있으며, 원자로정지차단기시스템(200)에 의해 구동전원이 차단되면, 제어봉은 중력에 의해 원자로 내부로 낙하되고 원자로가 정지된다.
원자로정지차단기시스템(200)은 복수의 채널, 예컨대, 4개의 채널(A, B, C, D)로 구성될 수 있다. 원자로정지차단기시스템(200)의 채널들(A, B, C, D)는 발전소보호시스템의 채널들(A, B, C, D)에 각각 대응될 수 있다. 원자로정지차단기시스템(200)의 채널들(A, B, C, D)은 디비전(A, B, C, D)로 지칭될 수 있다.
채널들(A, B, C, D) 각각은 1개의 트립회로차단기(210a-210d) 및 1개의 바이패스회로차단기(220a-220d)를 각각 포함한다. 트립회로차단기들(210a-210d)은 바이패스회로차단기(220a-220d)와 각각 병렬로 연결된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 채널(A)과 제3 채널(C)은 서로 직렬로 연결되고, 제2 채널(B)과 제4 채널(D)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 서로 직렬로 연결되는 제1 채널(A)과 제3 채널(C)은 서로 직렬로 연결되는 제2 채널(B)과 제4 채널(D)과 병렬로 연결될 수 있다. 원자로정지차단기시스템(200)의 채널들(A, B, C, D)은 선택적 2/4 논리 형태로 연결될 수 있다.
제1 채널(A)와 제3 채널(C) 중 적어도 하나가 개방되고, 제2 채널(B)와 제4 채널(D) 중 적어도 하나가 개방되면, 제어봉제어시스템(240)으로 전달되는 구동전원이 차단된다. 제어봉제어시스템(240)에 구동전원이 공급되지 않으면, 제어봉이 중력에 의해 노심으로 낙하되어 원자로가 정지된다. 즉, 제1 채널(A)과 제2 채널(B)이 모두 개방되거나, 제1 채널(A)과 제4 채널(D)이 모두 개방되거나, 제3 채널(C)과 제2 채널(B)이 모두 개방되거나, 제3 채널(C)과 제4 채널(D)이 모두 개방될 때, 원자로가 정지된다. 제1 채널(A)이 개방된다는 것은 제1 채널(A)의 트립회로차단기(210)와 바이패스회로차단기(220a)가 모두 개방된다는 것을 의미한다.
각 채널의 트립회로차단기(210a-210d)는 동일 채널의 TCB 개시논리회로(140a-140d)로부터 입력되는 트립신호에 응답하여 개방될 수 있다. 트립신호는 저전압(UV) 트립신호 및 션트(ST) 트립신호를 포함할 수 있다. 각 채널의 TCB 개시논리회로(140a-140d)는 UV 트립신호를 출력하는 제1 개시회로(UV)와 ST 트립신호를 출력하는 제2 개시회로(ST)를 포함할 수 있다. 제1 개시회로(UV)는 제1 TCB 개시논리회로로 지칭되고, 제2 개시회로(ST)는 제2 TCB 개시논리회로로 지칭될 수 있다.
각 채널의 트립회로차단기(210a-210d)는 동일 채널의 TCB 개시논리회로(140a-140d)로부터 입력되는 UV 트립신호에 응답하여 해당 트립회로차단기(210a-210d)를 개방하는 UV 작동장치, 및 ST 트립신호에 응답하여 해당 트립회로차단기(210a-210d)를 개방하는 ST 작동장치를 포함할 수 있다. 트립회로차단기(210a-210d)는 UV 작동장치가 UV 트립신호를 수신하거나 ST 작동장치가 ST 트립신호를 수신할 때 개방될 수 있다. UV 작동장치는 제어전원의 비여자 시에 작동하고, ST 작동장치는 제어전원의 여자 시에 작동할 수 있다. UV 작동장치와 ST 작동장치는 125V 직류전원에 의해 구동될 수 있다. UV 작동장치와 ST 작동장치는 동일 채널의 개시논리회로(140a-140d)의 제1 개시회로(UV)와 제2 개시회로(ST)에 의한 접점 개방 및 단락에 의해 제어전원이 차단되거나 공급됨으로써 작동할 수 있다.
바이패스회로차단기들(220a-220d)은 연계시험 프로세서(130)에 의한 시험이 수행되고 있지 않을 때에는 개방 상태를 유지할 수 있다. 각 채널의 바이패스회로차단기(220a-220d)는 동일 채널의 BCB 개시논리회로(150a-150d)로부터 입력되는 BCB 제어신호에 의해 개폐될 수 있다. BCB 개시논리회로(150a-150d)는 동일 채널의 연계시험 프로세서(130)로부터 수신된 BCB 단락제어신호에 응답하여 동일 채널의 바이패스회로차단기(220a-220d)를 단락하기 위한 단락제어신호를 출력하고, 동일 채널의 동시논리 프로세서(120)로부터 수신된 BCB 개방제어신호에 응답하여 동일 채널의 바이패스회로차단기(220a-220d)를 개방하기 위한 개방제어신호를 출력할 수 있다. BCB 개시논리회로(150a-150d)로부터 출력되는 단락제어신호와 개방제어신호는 BCB 제어신호로 통칭될 수 있다.
바이패스회로차단기(220a-220d)는 동일 채널의 연계시험 프로세서(130)에 의한 시험 중에 연계시험 프로세서(130)가 출력하는 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락되고, 단락된 상태에서 동일 채널의 동시논리 프로세서(120)가 출력하는 BCB 개방제어신호에 기초하여 개방될 수 있다. 즉, 바이패스회로차단기(220a-220d)는 동일 채널의 BCB 개시논리회로(150a-150d)가 출력하는 단락제어신호에 의해 단락되고 개방제어신호에 의해 개방될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따라서 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템의 한 채널의 세부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3을 참조하면, 발전소보호시스템(100)의 4개의 채널들(A, B, C, D) 중에서 예시적으로 제1 채널(A)의 세부 구성이 도시된다. 제2 내지 제4 채널들(B, C, D)은 제1 채널(A)과 실질적으로 동일하며, 이들에 대하여 중복하여 설명하지 않는다.
발전소보호시스템(100)의 신뢰성 및 운전성을 향상시키기 위하여 채널 내 다중화 구성이 채용될 수 있다. 채널 내 다중화 구성은 채널 내 단중화 구성보다 고장 허용도 측면에서 유리하지만, 채널 내에 다중 프로세서들을 적용해야 하고, 다중 프로세서들 각각의 입출력신호를 송수신하기 위한 신호연계 설계와 트립논리가 복잡해지는 문제가 있다. 채널 내 다중 프로세서들을 적용함으로써 단일 고장의 영향이 다른 프로세서에 미치는 영향이 복잡해지므로, 운전 측면에서 바람직하지 않은 부분이 존재한다. 본 발명에 따른 발전소보호시스템(100)은 발전소보호시스템(100)의 신뢰도와 고장 허용도 수준을 높이면서도 채널 내의 복수의 트립 경로들이 독립적으로 작동하도록 설계함으로써 트립논리와 연계신호를 단순화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 발전소보호시스템(100)의 각 채널들(A, B, C, D)은 복수의 트립 경로(Trip Path)를 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 채널(A)은 2개의 트립 경로를 가질 수 있다.
제1 트립 경로는 제1 비교논리 프로세서(BP-A1, 110a1), 제1 동시논리 프로세서(CP-A1, 120a1), 및 제1 TCB 개시논리회로(TCB IL)(140a1)를 포함하고, 제2 트립 경로는 제2 비교논리 프로세서(BP-A2, 110a2), 제2 동시논리 프로세서(CP-A2, 120a2), 및 제2 TCB 개시논리회로(TCB IL)(140a2)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2) 각각은 센서 및 전송기(101)로부터의 감지값을 수신한다. 감지값은 센서 및 전송기(101)로부터 직접 수신되거나, 감시계측시스템(105)을 통해 수신될 수 있다. 감시계측시스템은 APC-S(Auxillary Process Cabinet-Safety), RCOPS(Reactor COre Protection System), 및/또는 ENFMS(Neutron Flux Monitoring System)를 포함할 수 있다. 감시값은 아날로그 계측값과 디지털 상태값을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2) 각각은 감시값을 수신하기 위해, 아날로그 입력단(AI) 및 디지털 입력단(DI)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2) 은 수신된 감시값을 미리 설정된 트립설정치와 각각 비교하고, 비교논리에 의해 트립상태를 각각 결정하고, 트립상태를 나타내는 트립상태신호를 각각 출력할 수 있다.
제1 비교논리 프로세서(110a1)가 출력하는 트립상태신호는 제1 트립상태신호로 지칭하고, 제1 트립상태신호는 예컨대 SDL을 통해 동일 채널의 제1 동시논리 프로세서(120a1)뿐만 아니라 다른 채널의 제1 동시논리 프로세서들에게 전달될 수 있다. 제2 비교논리 프로세서(110a2)가 출력하는 트립상태신호는 제2 트립상태신호로 지칭하고, 제2 트립상태신호는 예컨대 SDL을 통해 동일 채널의 제2 동시논리 프로세서(120a2)뿐만 아니라 다른 채널의 제2 동시논리 프로세서들에게 전달될 수 있다. 제1 트립상태신호와 제2 트립상태신호는 정상적으로 동일한 값을 가져야 하지만, 기기 오류 등의 이유로 다른 값을 가질 수 있으며, 이러한 오류가 신뢰도를 낮추는 원인이 될 수 있다. 제1 트립상태신호는 제2 트립 경로의 제2 동시논리 프로세서(120a2)에게 전달되지 않고, 제2 트립상태신호는 제1 트립 경로의 제1 동시논리 프로세서(120a1)에게 전달되지 않는다. 따라서, 제1 트립 경로와 제2 트립 경로는 다중성을 유지하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 트립논리와 신호연계설계가 단순화될 수 있다.
제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2) 각각은 제1 및 제2 트립상태신호들을 기초로 제1 트립회로차단기(210a)를 개방하기 위한 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들을 각각 출력할 수 있다.
제1 동시논리 프로세서(120a1)는 동일 채널의 제1 비교논리 프로세서(110a1)가 출력하는 제1 트립상태신호뿐만 아니라 다른 채널의 제1 비교논리 프로세서들이 각각 출력하는 제1 트립상태신호들을 수신할 수 있다. 제1 동시논리 프로세서(120a1)는 수신된 제1 트립상태신호들을 기초로 제1 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 제1 동시논리 프로세서(120a1)는 수신된 제1 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 제1 트립상태신호가 트립상태인 경우에 제1 TCB 개방제어신호를 출력하는 동시논리를 수행할 수 있다. 예컨대, 제1 동시논리 프로세서(120a1)가 4개의 채널들로부터 4개의 제1 트립상태신호들을 수신한 경우, 2개 이상의 제1 트립상태신호가 트립상태인 경우에 제1 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 이러한 동시논리는 2/4(2 out of 4) 동시 논리 또는 보팅 논리라고 지칭될 수 있다.
제2 동시논리 프로세서(120a2)는 동일 채널의 제2 비교논리 프로세서(110a2)가 출력하는 제2 트립상태신호뿐만 아니라 다른 채널의 제2 비교논리 프로세서들이 각각 출력하는 제2 트립상태신호들을 수신할 수 있다. 제2 동시논리 프로세서(120a2)는 수신된 제2 트립상태신호들을 기초로 제2 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 제2 동시논리 프로세서(120a2)는 수신된 제2 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 제2 트립상태신호가 트립상태인 경우에 제2 TCB 개방제어신호를 출력하는 동시논리를 수행할 수 있다. 예컨대, 제2 동시논리 프로세서(120a2)가 수신된 4개의 제2 트립상태신호들 중에서 2개 이상의 제2 트립상태신호가 트립상태인 경우에 제2 TCB 개방제어신호를 출력하는 2/4 동시논리를 수행할 수 있다.
제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2) 각각은 시험 시에 연계시험 프로세서(130a)로부터 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 수신할 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)를 시험하기 위하여 제1 CP 시험신호를 제1 동시논리 프로세서(120a1)로 출력할 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)는 제2 동시논리 프로세서(120a2)를 시험하기 위하여 제2 CP 시험신호를 제2 동시논리 프로세서(120a2)로 출력할 수 있다.
제1 동시논리 프로세서(120a1)는 제2 동시논리 프로세서(120a2)의 시험 시에, 모든 채널의 제1 비교논리 프로세서들(110a1)로부터 수신되는 제1 트립상태신호들에 기초하여 제1 바이패스회로차단기(220a)를 개방하기 위한 제1 BCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 제2 동시논리 프로세서(120a2)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 시험 시에, 모든 채널의 제2 비교논리 프로세서들(110a2)로부터 수신되는 제2 트립상태신호들에 기초하여 제1 바이패스회로차단기(220a)를 개방하기 위한 제2 BCB 개방제어신호를 출력할 수 있다.
제1 동시논리 프로세서(120a1)는 제1 TCB 개방제어신호를 제1 TCB 개시논리회로(140a1)로 출력하기 위한 출력단(DO)과 제1 BCB 개방제어신호를 BCB 개시논리회로(150a)로 출력하기 위한 출력단(DO)을 가질 수 있다. 제2 동시논리 프로세서(120a2)는 제2 TCB 개방제어신호를 제2 TCB 개시논리회로(140a2)로 출력하기 위한 출력단(DO)과 제2 BCB 개방제어신호를 BCB 개시논리회로(150a)로 출력하기 위한 출력단(DO)을 가질 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 시험 시에, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)로 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 출력하고, 제1 바이패스회로차단기(220a)를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)의 동시논리 시험, 및 트립회로차단기(210a)의 개폐 시험을 자동으로 수행하도록 구성될 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)에 대한 시험과 제2 동시논리 프로세서(120a2)에 대한 시험을 서로 다른 시점에 수행하도록 구성될 수 있다. 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 시험 중에는 제2 동시논리 프로세서(120a2)가 발전소보호기능을 수행하고, 제2 동시논리 프로세서(120a2)의 시험 중에는 제1 동시논리 프로세서(120a1)가 발전소보호기능을 수행할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)을 시험할 때 제1 바이패스회로차단기(220a)를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)을 시험할 때 시험에 의해 제1 트립회로차단기(210a)가 개방되더라도 제1 바이패스회로차단기(220a)는 구동전원을 제어봉제어시스템(240)으로 전달할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)가 제1 동시논리 프로세서(120a1)를 시험할 때, 제2 동시논리 프로세서(120a2)는 모든 채널의 제2 비교논리 프로세서들(110a2)로부터 수신되는 제2 트립상태신호들에 기초하여 제1 바이패스회로차단기(220a)를 개방하기 위한 제2 BCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 따라서, 연계시험 프로세서(130a)에 의해 제1 동시논리 프로세서(120a1)가 시험되고 있을 때에 발전소에 이상이 발생하더라도, 제2 동시논리 프로세서(120a2)가 개방된 제1 트립회로차단기(210a)에 병렬로 연결되는 제1 바이패스회로차단기(220a)를 개방하므로, 원자로정지차단기시스템(200)은 제어봉제어시스템(240)의 구동전원을 차단할 수 있으며, 원자로는 정지될 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)가 제2 동시논리 프로세서(120a2)를 시험할 때, 제1 동시논리 프로세서(120a1)는 모든 채널의 제1 비교논리 프로세서들(110a1)로부터 수신되는 제1 트립상태신호들에 기초하여 제1 바이패스회로차단기(220a)를 개방하기 위한 제1 BCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 따라서, 연계시험 프로세서(130a)에 의해 제2 동시논리 프로세서(120a2)가 시험되고 있을 때에 발전소에 이상이 발생하더라도, 제1 동시논리 프로세서(120a1)가 개방된 제1 트립회로차단기(210a)에 병렬로 연결되는 제1 바이패스회로차단기(220a)를 개방하므로, 원자로정지차단기시스템(200)은 제어봉제어시스템(240)의 구동전원을 차단할 수 있으며, 원자로는 정지될 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 트립회로차단기(210a)의 상태신호를 수신할 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)의 시험에 의해 제1 트립회로차단기(210a)가 개방 또는 단락되면, 연계시험 프로세서(130a)는 제1 트립회로차단기(210a)의 상태신호를 수신함으로써, 제1 트립회로차단기(210a)의 건전성을 확인할 수 있다.
도 3에 도시되지는 않았지만, 연계시험 프로세서(130a)는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)이 출력하는 제1 및 제2 TCB 개방제어신호를 수신할 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)가 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)을 시험하기 위해 제1 및 제2 CP 시험신호를 출력하고, 시험 결과로서 제1 및 제2 TCB 개방제어신호를 수신함으로써, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)의 건전성을 확인할 수 있다.
다른 예에 따르면, 연계시험 프로세서(130a)는 제1 및 제2 TCB 개시논리회로들(140a1, 140a2)이 출력하는 제1 및 제2 트립신호들을 수신할 수 있으며, 수신된 제1 및 제2 트립신호들을 이용하여 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)뿐만 아니라 제1 및 제2 TCB 개시논리회로들(140a1, 140a2)의 건전성이 함께 확인될 수 있다.
제1 채널(A)의 연계시험 프로세서(130a)가 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2) 및 트립회로차단기(210a)를 시험할 때, 다른 채널의 연계시험 프로세서는 해당 채널의 제1 및 제2 동시논리 프로세서들 및 트립회로차단기를 시험할 수 있다. 본 발명에 따르면, 연계시험 프로세서(130a)에 의한 시험은 정상 동작 중에 수행될 수 있으므로, 모든 채널의 연계시험 프로세서들(130)은 동시에 시험을 수행할 수도 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2)의 비교논리 시험을 수동개시 자동시험 방식으로 수행하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2)에 대한 비교논리 시험은 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2) 내에 구현된 비교논리 및 관련 통신 경로의 건전성을 확인하기 위하여 트립상태에 해당하는 감지값을 시험신호로 주입하고 그 결과를 확인하는 수동개시 자동시험 방식으로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2)이 각각 출력하는 제1 및 제2 트립상태신호는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)로 전달되지 않고 우회될 수 있으며, 연계시험 프로세서(130a)는 우회된 제1 및 제2 트립상태신호를 수신하여 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(110a1, 110a2)의 건전성을 확인할 수 있다.
제1 TCB 개시논리회로(140a1)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)로부터 수신되는 제1 TCB 개방제어신호에 응답하여 저전압(UV) 트립신호를 출력할 수 있다. UV 트립신호는 정상 상태에서 로우 레벨 또는 하이-임피던스 상태이고, 제1 TCB 개방제어신호를 수신하면 하이 레벨로 천이할 수 있다. 제2 TCB 개시논리회로(140a2)는 제2 동시논리 프로세서(120a2)로부터 수신되는 제2 TCB 개방제어신호에 응답하여 션트(ST) 트립신호를 출력할 수 있다. ST 트립신호는 정상 상태에서 하이 레벨을 갖고, 제2 TCB 개방제어신호를 수신하면 로우 레벨로 천이하거나 하이-임피던스 상태로 변화될 수 있다.
제1 트립회로차단기(210a)는 제1 TCB 개시논리회로(140a1)로부터 출력되는 UV 트립신호에 응답하여 제1 트립회로차단기(210a)를 개방하는 UV 작동장치, 및 제2 TCB 개시논리회로(140a2)로부터 출력되는 ST 트립신호에 응답하여 제1 트립회로차단기(210a)를 개방하는 ST 작동장치를 포함할 수 있다. 제1 트립회로차단기(210a)는 UV 트립신호와 ST 트립신호 중 어느 하나라도 수신되면 개방될 수 있다.
BCB 개시논리회로(150a)는 연계시험 프로세서(130a)로부터 BCB 단락제어신호를 수신하고 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)로부터 제1 및 제2 BCB 개방제어신호를 각각 수신할 수 있다. BCB 개시논리회로(150a)는 CB 단락제어신호와 제1 및 제2 BCB 개방제어신호에 기초하여 제1 바이패스회로차단기(220a)를 제어하기 위한 BCB 제어신호를 생성할 수 있다. 제1 바이패스회로차단기(220a)는 BCB 개시논리회로(150a)로부터 출력되는 BCB 제어신호에 의해 개방 또는 단락될 수 있다.
제1 바이패스회로차단기(220a)는 정상 상태, 즉, 시험 중이 아닌 상태에서는 개방된다. 연계시험 프로세서(130a)에 의한 시험 중에, 제1 바이패스회로차단기(220a)는 연계시험 프로세서(130a)로부터 출력되는 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락된다. 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)의 시험 중에는 제1 트립회로차단기(210a)가 개방될 수 있다. 시험 중에 발전소에 이상이 검출되면, 제1 바이패스회로차단기(220a)는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(120a1, 120a2)로부터 각각 출력되는 제1 및 제2 BCB 개방제어신호에 기초하여 개방된다. 그에 따라 제어봉제어장치(240)로 전달되는 구동전원은 차단될 수 있으며, 원자로는 정지될 수 있다. 따라서, 연계시험 프로세서(130a)에 의한 시험은 발전소가 정상적으로 작동하는 도중에도 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라서 연계시험 프로세서가 제1 동시논리 프로세서 및 제1 트립회로차단기를 시험하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 제1 채널(A)의 제1 트립 경로에 배치되는 제1 동시논리 프로세서(120a1)가 도시된다. 제1 채널(A)의 제2 트립 경로에 배치되는 제2 동시논리 프로세서(120a2)에 대한 시험은 제1 동시논리 프로세서(120a1)에 대한 시험과 실질적으로 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
제1 동시논리 프로세서(120a1)는 복수의 동시논리부들(121a, 121b), 및 OR 게이트부(122)를 포함할 수 있다. 동시논리부들(121a, 121b)은 제1 공정변수에 관한 2/4 동시논리를 수행하는 제1 동시논리부(121a) 및 제2 공정변수에 관한 2/4 동시논리를 수행하는 제2 동시논리부(121b)를 포함할 수 있다. 제1 공정변수는 가압기 압력(PZR pressure)이고, 제2 공정변수는 증기발생기 고수위(high SG level)일 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 제1 동시논리 프로세서(120a1)는 다양한 종류의 공정변수들 각각에 대한 동시논리부들을 가질 수 있다. 동시논리부들(121a, 121b) 각각은 모든 채널들의 비교논리 프로세서들(110)로부터 해당 공정변수에 관한 트립상태신호를 입력받을 수 있다.
OR 게이트부(122)는 동시논리부들(121a, 121b)의 출력들에 대하여 논리 OR를 수행할 수 있다. OR 게이트부(122)는 동시논리부들(121a, 121b) 중 어느 하나의 동시논리부라도 출력이 트립상태인 경우 제1 TCB 개방제어신호를 출력할 수 있다. 도 4에는 OR 게이트부(122)가 출력하는 제1 TCB 개방제어신호가 바로 제1 트립회로차단기(210a)로 인가되지만, 제1 트립회로차단기(210a)의 입력단에 제1 TCB 개시논리회로(140a1)가 배치될 수 있다.
우선, 연계시험 프로세서(130a)에 의한 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 동시논리 시험에 대해 설명한다. 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 동시논리 시험이 시작되면, 연계시험 프로세서(130a)는 제1 바이패스회로차단기(220a)를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호(S1)를 출력할 수 있다. 제1 바이패스회로차단기(220a)는 BCB 단락제어신호(S1)에 기초하여 단락될 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 OR 게이트부(122)가 출력하는 제1 TCB 개방제어신호가 제1 트립회로차단기(210a)로 전달되지 못하도록 제1 TCB 개방제어신호의 전달 경로를 차단하기 위한 신호(S2)를 출력할 수 있다. 이때, 제1 트립회로차단기(210a)는 개방되거나, 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 동시논리 시험 중에 제1 트립회로차단기(210a)가 개방되도록 연계시험 프로세서(130a)에 의해 제어될 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 입력단에 제1 CP 시험신호(S3)를 출력할 수 있다. 제1 CP 시험신호(S3)는 동시논리부들(121a, 121b)이 동시논리를 정상적으로 수행할 수 있는지를 검증하기 위한 신호로서, 연계시험 프로세서(130a)는 2/4 동시논리를 수행하는 동시논리부들(121a, 121b) 각각에 대하여 다양한 입력조합들을 인가할 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)는 OR 게이트부(122)의 출력 신호(S4)를 수신할 수 있으며, 출력 신호(S4)를 이용하여 동시논리부들(121a, 121b) 각각의 건전성을 검증할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)의 동시논리 시험을 수행한 후 제1 트립회로차단기(210a)의 개폐 시험을 수행할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 바이패스회로차단기(220a)를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호(S1)를 출력할 수 있다. 제1 바이패스회로차단기(220a)는 BCB 단락제어신호(S1)에 기초하여 단락될 수 있다. 그후, 연계시험 프로세서(130a)는 OR 게이트부(122)가 출력하는 제1 TCB 개방제어신호를 대신하여 제1 트립회로차단기(210a)를 개방하기 위한 TCB 개방제어신호(S5)를 출력할 수 있다. 제1 트립회로차단기(210a)는 TCB 개방제어신호(S5)에 기초하여 개방될 수 있다. 연계시험 프로세서(130a)는 제1 트립회로차단기(210a)의 상태신호(S6)를 수신할 수 있으며, 상태신호(S6)를 기초로 제1 트립회로차단기(210a)가 정상적으로 제어되었는지를 확인할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 제1 동시논리 프로세서(120a1)에 대한 시험이 종료된 후 제2 동시논리 프로세서(120a2)에 대해 시험을 수행할 수 있다.
연계시험 프로세서(130a)는 BCB 단락제어신호(S1)를 출력하여 제1 바이패스회로차단기(220a)를 단락시키고, 제1 트립회로차단기(210a)가 제2 동시논리 프로세서(120a2)로부터 출력되는 제2 TCB 개방제어신호에 의해 제어되지 않도록 제2 TCB 개방제어신호의 전달 경로를 차단하고, 제2 동시논리 프로세서(120a2)에 제2 CP 시험신호를 출력하고, 제2 동시논리 프로세서(120a2)가 제2 CP 시험신호에 응답하여 출력하는 제2 TCB 개방제어신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 발전소보호시스템
110: 비교논리 프로세서
120: 동시논리 프로세서
130: 연계시험 프로세서
140: TCB 개시논리회로
150: BCB 개시논리회로
160: 연계프로세서
200: 원자로정지차단기시스템
210: 트립회로차단기
220: 바이패스회로차단기

Claims (17)

  1. 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템에 있어서,
    상기 원자로정지차단기시스템은 복수의 디비전들을 가지고, 상기 디비전들 각각은 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함하고,
    상기 발전소보호시스템은 상기 복수의 디비전들에 각각 대응하는 복수의 채널들을 가지고,
    상기 채널들 각각은,
    센서들로부터의 감지값들을 트립설정치들과 비교하여, 제1 및 제2 트립상태신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(BP, Bistable Processor);
    모든 채널의 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들로부터 각각 수신되는 상기 제1 및 제2 트립상태신호들을 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(CP, Coincidence Processor); 및
    시험 시에, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 출력하고 상기 바이패스회로차단기를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력하는 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)를 포함하고,
    상기 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제1 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제1 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 개방하기 위한 제1 BCB 개방제어신호를 출력하고,
    상기 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제2 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제2 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 개방하기 위한 제2 BCB 개방제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 채널들 각각은 상기 연계시험 프로세서로부터 상기 BCB 단락제어신호를 수신하고 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로부터 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호를 각각 수신하고, 상기 BCB 단락제어신호와 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호에 기초하여 상기 바이패스회로차단기를 제어하기 위한 BCB 제어신호를 상기 바이패스회로차단기에 출력하는 BCB 개시논리회로(BCB IL, BCB Ignition Logic circuit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 채널들 각각은,
    상기 제1 동시논리 프로세서로부터 수신되는 상기 제1 TCB 개방제어신호에 응답하여, 저전압(UV, undervoltage) 트립신호를 출력하는 제1 TCB 개시논리회로(TCB IL, TCB Ignition Logic circuit); 및
    상기 제2 동시논리 프로세서로부터 수신되는 상기 제2 TCB 개방제어신호에 응답하여, 션트(ST, Shunt) 트립신호를 출력하는 제2 TCB 개시논리회로를 더 포함하고,
    상기 트립회로차단기는 상기 UV 트립신호에 응답하여 상기 트립회로차단기를 개방하는 UV 작동장치, 및 상기 ST 트립신호에 응답하여 상기 트립회로차단기를 개방하는 ST 작동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 동시논리 프로세서는 상기 제1 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 제1 트립상태신호가 트립상태인 경우에 상기 제1 TCB 개방제어신호를 출력하는 동시논리를 수행하고,
    상기 제2 동시논리 프로세서는 상기 제2 트립상태신호들 중에서 미리 설정된 개수 이상의 제2 트립상태신호가 트립상태인 경우에 상기 제2 TCB 개방제어신호를 출력하는 동시논리를 수행하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연계시험 프로세서는 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들의 상기 동시논리를 시험한 후에 상기 트립회로차단기의 개폐를 시험하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연계시험 프로세서는 상기 제1 동시논리 프로세서의 상기 동시논리를 시험할 때, 상기 BCB 단락제어신호를 출력하여 상기 바이패스회로차단기를 단락시키고, 상기 트립회로차단기가 상기 제1 동시논리 프로세서로부터 출력되는 상기 제1 TCB 개방제어신호에 의해 제어되지 않도록 상기 제1 TCB 개방제어신호의 전달 경로를 차단하고, 상기 제1 동시논리 프로세서에 상기 제1 CP 시험신호를 출력하고, 상기 제1 동시논리 프로세서가 상기 제1 CP 시험신호에 응답하여 출력하는 상기 제1 TCB 개방제어신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 연계시험 프로세서는 상기 제2 동시논리 프로세서의 상기 동시논리를 시험할 때, 상기 BCB 단락제어신호를 출력하여 상기 바이패스회로차단기를 단락시키고, 상기 트립회로차단기가 상기 제2 동시논리 프로세서로부터 출력되는 상기 제2 TCB 개방제어신호에 의해 제어되지 않도록 상기 제2 TCB 개방제어신호의 전달 경로를 차단하고, 상기 제2 동시논리 프로세서에 상기 제2 CP 시험신호를 출력하고, 상기 제2 동시논리 프로세서가 상기 제2 CP 시험신호에 응답하여 출력하는 상기 제2 TCB 개방제어신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 연계시험 프로세서는 상기 트립회로차단기의 개폐를 시험할 때, 상기 BCB 단락제어신호를 출력하여 상기 바이패스회로차단기를 단락시키고, 상기 제1 TCB 개방제어신호를 대신하여 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 TCB 개방제어신호를 출력하고, 상기 트립회로차단기의 상태신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 연계시험 프로세서는 상기 제1 동시논리 프로세서에 대한 시험과 상기 제2 동시논리 프로세서에 대한 시험을 서로 다른 시점에 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 연계시험 프로세서는 보호(Protection) 등급의 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 채널들 각각은 ITS(Important To Safety) 등급의 소프트웨어로 구현되고 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들 및 상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들과 연결되어 상태지시 및 경보 신호를 생성하고 외부의 상태지시 및 경보시스템으로 전송하는 연계프로세서(CIP, communication interface processor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 디비전들은 각각 하나의 상기 트립회로차단기와 하나의 상기 바이패스회로차단기를 갖는 제1 내지 제4 디비전들을 포함하며,
    서로 직렬로 연결되는 상기 제1 디비전과 상기 제3 디비전은 서로 직렬로 연결되는 상기 제2 디비전과 상기 제4 디비전과 병렬로 연결되며,
    상기 원자로정지차단기시스템은 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System)에 구동 전원을 공급하는 전동발전기와 상기 제어봉제어시스템 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  13. 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함하는 원자로정지차단기시스템과 연계되는 발전소보호시스템에 있어서,
    센서로부터의 감지값을 트립설정치와 비교하여 제1 트립상태신호를 출력하는 제1 비교논리 프로세서(BP, Bistable Processor);
    상기 제1 트립상태신호를 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제1 TCB 개방제어신호를 출력하는 제1 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor);
    상기 감지값을 상기 트립설정치와 비교하여 제2 트립상태신호를 출력하는 제2 비교논리 프로세서;
    상기 제2 트립상태신호를 기초로 상기 트립회로차단기를 개방하기 위한 제2 TCB 개방제어신호를 출력하는 제2 동시논리 프로세서; 및
    상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들 및 상기 트립회로차단기를 시험하도록 구성되는 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)를 포함하고
    상기 제1 및 제2 동시논리 프로세서들 및 상기 트립회로차단기의 시험 시에, 상기 연계시험 프로세서는 상기 바이패스회로차단기를 단락하기 위한 BCB 단락제어신호를 출력하고 상기 제1 동시논리 프로세서로 제1 CP 시험신호를 출력하거나 상기 제2 동시논리 프로세서로 제2 CP 시험신호를 출력하도록 구성되고,
    상기 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제1 동시논리 프로세서는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 제1 BCB 개방제어신호를 출력하고,
    상기 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제2 동시논리 프로세서는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 제2 BCB 개방제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 바이패스회로차단기는 상기 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락되고, 단락된 상태에서 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호들 중 하나에 기초하여 개방되는 것을 특징으로 하는 발전소보호시스템.
  15. 발전소보호시스템과 연계되는 원자로정지차단기시스템에 있어서,
    상기 발전소보호시스템은 제1 내지 제4 채널들을 가지고, 상기 제1 내지 제4 채널들 각각은,
    센서들로부터의 감지값들을 트립설정치들과 비교하여 제1 및 제2 트립상태신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 비교논리 프로세서들(BP, Bistable Processor);
    모든 채널의 상기 제1 및 제2 비교논리 프로세서들로부터 각각 수신되는 상기 제1 및 제2 트립상태신호들을 기초로 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들을 각각 출력하는 제1 및 제2 동시논리 프로세서들(CP, Coincidence Processor); 및
    시험 시에, 제1 및 제2 동시논리 프로세서들로 제1 및 제2 CP 시험신호를 각각 출력하고 BCB 단락제어신호를 출력하는 연계시험 프로세서(ITP, Interface Test Processor)를 포함하고,
    상기 제2 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제1 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제1 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제1 트립상태신호들에 기초하여 제1 BCB 개방제어신호를 출력하고,
    상기 제1 동시논리 프로세서의 시험 시에, 상기 제2 동시논리 프로세서는 모든 채널의 상기 제2 비교논리 프로세서들로부터 수신되는 상기 제2 트립상태신호들에 기초하여 제2 BCB 개방제어신호를 출력하며,
    상기 원자로정지차단기시스템은 상기 제1 내지 제4 채널들에 각각 대응하는 제1 내지 제4 디비전들을 가지고,
    상기 제1 내지 제4 디비전들 각각은 서로 병렬로 연결되는 트립회로차단기(TCB, Trip Circuit Breaker)와 바이패스회로차단기(BCB, Bypass Circuit Breaker)를 포함하고,
    상기 바이패스회로차단기는 상기 BCB 단락제어신호에 기초하여 단락되고, 단락된 상태에서 상기 제1 및 제2 BCB 개방제어신호들 중 하나에 기초하여 개방되고,
    상기 트립회로차단기는 상기 제1 및 제2 TCB 개방제어신호들 중 적어도 하나에 기초하여 개방되는 것을 특징으로 하는 원자로정지차단기시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 원자로정지차단기시스템은 제어봉제어시스템(DRCS, Digital Rod Control System)에 구동 전원을 공급하는 전동발전기와 상기 제어봉제어시스템 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 원자로정지차단기시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 디비전과 상기 제3 디비전은 서로 직렬로 연결되고,
    상기 제2 디비전과 상기 제4 디비전은 서로 직렬로 연결되고,
    서로 직렬로 연결되는 상기 제1 디비전과 상기 제3 디비전은 서로 직렬로 연결되는 상기 제2 디비전과 상기 제4 디비전과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 원자로정지차단기시스템.
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