KR20030039196A - 원자력 발전소의 노심보호 연산시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자로 노심 보호계통에 관한 것으로서, 노심 내에 4대의 제어봉집합체 찬넬(A,B,C,D)들 각각에 위치하는 제어봉집합체들의 위치를 리드스위치 위치전송기에 의해 검출하여 노심보호연산기 계통으로 출력하는 시스템에 있어서, 상기 리드스위치 위치전송기에 의해 검출된 상기 각각의 제어봉집합체들의 위치데이터인 아날로그신호를 디지털신호로 전환하여 출력하는 4대의 제어봉집합체멀티플렉스; 상기 제어봉집합체멀티플렉스 각각에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 상기 제어봉집합체의 위치를 감시하고, 그 위치변화에 따른 원자로 운전정지신호를 출력하는 노심보호연산기 찬넬; 상기 각각의 제어봉집합체멀티플렉스와 대응하여 상기 제어봉집합체들의 위치데이터를 표시하고 제어하는 운전원입출력기; 및 상기 노심보호연산기계통에서 제어봉집합체 연산 알고리즘과 노심보호연산 알고리즘을 동일 프로세서에서 수행함으로써 상기 연산기 중 어느 한 부분에 에러가 발생하여도 발전소를 정지하지 않고 계속 기동할 수 있다.

Description

원자력 발전소의 노심보호 연산시스템{Core Protection Calculator included CEAC Algorithm}
본 발명은 원자로 노심 보호계통에 관한 것으로서, 상세하게는 제어봉집합체연산기에 대한 알고리즘을 각각의 노심보호연산기에서 수행할 수 있는 시스템 구조를 갖음으로써 상기 연산기 중 어느 한 부분에 에러가 발생하여도 발전소를 정지하지 않고 계속 기동할 수 있도록 하는 원자력 발전소의 노심보호 연산시스템에 관한 것이다.
발전소의 노심보호연산기계통(CPCS;Core Protection Calculator System)은원자로 보호계통의 일부로서 원자로 운전제한치중 예상운전 사건(AOO)이 발생하였을 때 핵비등이탈(DNBR;Departure from Nucleate Boiling Ratio) 및 국부출력밀도(LPD;Local Power Density)에 대한 원자로 정지신호를 원자로 보호계통에 제공하여 사고시 광학적 안전설비 작동계통(ESFAS)을 보조함으로써 핵비등이탈 및 연료 중심부 용융에 대한 사고결과를 완화시킬 수 있도록 설계된 계통이다.
도 1은 종래 노심보호 연산기 계통을 보인 블록도이다. 도면을 참조하면, 노심 내에는 4대의 채널(A,B,C,D)에 각각 제어봉집합체(CEA)가 구비되며, 이 제어봉집합체를 감시하기 위한 노심보호 연산기계통(CPCS)은 2대 채널의 제어봉집합체연산기(CEAC;CEA Calculator), 4대 채널의 노심보호연산기 (CPC;Core Protection Calculator), 4대 채널의 운전원 모듈(OM;Operator's Module)로 구성되고 채널 B, C는 제어봉집합체연산기(CEAC)를 포함한다.
채널 B, C의 제어봉집합체연산기(CEAC)는 각 노심보호연산기(CPC)에 제어봉집합체(CEA) 편차에 의한 패널티 인자를 제공하고, 노심보호연산기(CPC)와 운전원 모듈(OM)을 공유할 뿐만 아니라 제어봉집합체(CEA) 위치 표시계통에 위치신호를 전송한다.
기존의 노심보호계통 설계 방법에서는 노심보호 연산기(CPC)와 제어봉집합체연산기(CEAC)에서 사용되는 제어봉집합체(CEA) 위치는 각 제어봉집합체(CEA)의 하우징에 위치한 두 개의 리드스위치 위치전송기(RSPT)를 이용하여 측정한다.
노심보호연산기(CPC)/제어봉집합체연산기(CEAC)에 입력되는 제어봉 집합체(CEA) 신호를 나타내고 있다.
노심보호연산기(CPC)는 노심 각 사분면의 18개 제어봉집합체(CEA) 신호만을 받아들이고 제어봉집합체연산기(CEAC1)는 리드스위치 위치전송기(RSPT1), 제어봉 집합체연산기(CEAC2)는 리드스위치 위치전송기(RSPT2)의 모든 신호를 받아들인다.
2개의 리드스위치 위치전송기(RSPT만)를 이용하여 노심보호연산기(CPC)와 제어봉집합체연산기(CEAC)에 제어봉집합체(CEA) 신호를 공급하기 위해 노심보호연산기(CPC) 찬넬 A, D에는 전기적 분리기인 광격리 모뎀을 사용하여 제어봉집합체 연산기(CEAC) 찬넬 B는 노심보호연산기(CPC) 찬넬 A의 제어봉집합체(CEA) 위치 신호를, 제어봉집합체연산기(CEAC) 찬넬 C는 노심보호연산기(CPC) 찬넬 D의 제어봉집합체(CEA) 위치 신호를 광학 빛(Optical Light) 형태로 수신하여 사용한다.
그러나 종래 노심보호연산기 계통은 2개의 리드스위치 위치전송기(RSPT) 및 신호 전달 방법의 제약으로 실제 제어봉집합체(CEA) 위치 편차가 아닌 광모뎀 및 광 케이블에 의한 결함 및 1개의 제어봉집합체연산기(CEAC) 오동작으로 인해 발전소 전체가 정지되며, 발전소 재기동에 소요되는 시간도 상당하여 원자력발전소의 안전성, 경제성 측면에서 개선하여야 할 과제로 지적되어 왔다.
본 발명의 목적은 종래의 2개의 리드스위치 위치전송기(RSPT) 및 신호 전달 방법의 제약으로 실제 제어봉집합체(CEA) 위치 편차가 아닌 광모뎀 및 광케이블에 의한 결함 및 1개의 제어봉집합체연산기(CEAC) 오동작으로 인한 발전소 정지를 방지하기 위한 것으로, 상세하게는 제어봉집합체연산기에 대한 알고리즘을 각각의 노심보호연산기에서 수행하도록 함으로서 시스템 구조를 단순화하고, 제어봉집합체연산기(CEAC)의 오동작시 발전소 전체가 정지되는 것을 방지함으로서 신뢰성과 이용률을 향상시킬 수 있는 원자력 발전소의 노심보호 연산시스템를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노심 내에 4대의 제어봉집합체 찬넬(A,B,C,D)들 각각에 위치하는 제어봉집합체들의 위치를 리드스위치 위치전송기에 의해 검출하여 노심보호연산기 계통으로 출력하는 시스템에 있어서, 상기 리드스위치 위치전송기에 의해 검출된 상기 각각의 제어봉집합체들의 위치데이터인 아날로그신호를 디지털신호로 전환하여 출력하는 4대의 제어봉집합체멀티플렉스; 상기 제어봉집합체멀티플렉스 각각에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 상기 제어봉집합체의 위치를 감시하고, 그 위치변화에 따른 원자로 운전정지신호를 출력하는 노심보호연산기 찬넬; 상기 각각의 제어봉집합체멀티플렉스와 대응하여 상기 제어봉집합체들의 위치데이터를 표시하고 제어하는 운전원입출력기; 및 상기 노심보호연산기계통에서 제어봉집합체 연산 알고리즘과 노심보호연산 알고리즘을 동일 프로세서에서 수행함으로써 제어봉집합체연산기의 오동작시 발전소 전체가 정지되는 것을 방지하는 것;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 노심보호연산기 찬넬 각각은 상기 제어봉집합체의 위치를 감시하고 상기 제어봉집합체 위치신호 패널티 인자를 제공하기 위한 2대의 제어봉집합체연산기와 상기 제어봉집합체 연산기에서 제공되는 데이터에 의해 핵비등이탈율 및 국부출력밀도를 계산하는 알고리즘이 내장된 노심보호연산기로 이루어진다.
도 1은 종래 노심보호 연산시스템 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 노심보호 연산시스템 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10;원자로11-14;제어봉집합체
15-18;제어봉집합체멀티플렉스19-22;노심보호연산기 찬넬
23-26;운전원입출력기
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 2는본 발명에 따른 제어봉 집합체의 위치신호 입력 시스템을 보인 블록도이다.
도면을 참조하면, 부호 10은 원자로 노심을 도시하고 있다. 이 노심(10) 내에는 4대의 제어봉집합체 찬넬(A,B,C,D)들이 위치하고 있고, 제어봉집합체 찬넬에는 각각의 제어봉집합체(11-14)들이 위치하여 리드스위치 위치전송기(11a-14b)에 의해 그 위치를 검출하도록 되어 있다.
본 발명은 제어봉 집합체(CEA)의 위치신호 처리부에 4대의 제어봉집합체멀티플렉스(CEAMUX;15-18)를 설치하고 네트워크를 사용하여 제어봉집합체멀티플렉스(15-18)에서 노심보호연산기 찬넬(19-22)로 제어봉집합체(11-14)의 위치신호를 전송하도록 구성되며, 또한 4대 채널의 운전원입출력장치(OM;Operator's Module ;23-26)을 포함하고 있다.
상기 노심보호연산기 찬넬(19-22)은 각각 2대의 제어봉집합체연산기(19a-22a) 및 알고리즘이 내장된 노심보호연산기(19b-22b)를 포함하고 있으며 이 노심보호연산기 찬넬(19-22)은 종래 제어봉집합체 연산 알고리즘이 내장된 제어봉집합체연산기 하드웨어를 제거하고 이부분에 대한 알고리즘을 노심보호연산기(19b-22b) 알고리즘을 수행하는 프로세서에서 수행하도록 구성하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 제어봉집합체멀티플렉스(15-18)들은 제어봉집합체(11-14)의 아날로그신호를 받아 디지털 신호로 전환하여 채널 네트웍을 통해 제어봉집합체연산기(19a-22a), 노심보호연산기(19b-22b) 및 운전원입출력기(23-26)에 전송한다.
제어봉집합체연산기(19a-22a)들은 모든 원자로 제어봉의 위치를 감시하고,노심보호연산기(19b-22b)에 노심운전조건등을 계산하는데 필요한 제어봉 위치신호의 패널티 인자(Penalty Factor)를 제공한다.
노심보호연산기(19b-22b)들은 노심평균온도, 원자로 냉각재압력, 저온관온도, 냉각재유량 및 노심출력분포를 기반으로 핵비등 이탈율 및 국부출력밀도를 계산하며, 입력신호의 정밀도 및 처리시간을 고려하여 예상운전사건(AOO)시 핵비등이탈율이 노심손상제한치에 접근하기 전에 원자로 정지신호를 발생한다. 핵비등이탈율 및 국부출력밀도 계산 및 정지신호 발생과 더불어 냉각재유량계산, 중성자 출력계산, 축방향 출력분포계산등과 같은 기능을 갖고 있다.
또한 냉각재펌프 저속도, 냉각재저유량, 고온관 냉각재 온도 제한치 이상등과 같은 운전범주이탈 조건에 대한 핵비등이탈율 및 국부출력밀도 저지신호를 발생시킨다.
운전원입출력기(23-26)들은 주제어실에 설치되며, 메인메뉴는 운전원화면 초기 기동시 출력되고, 키보드등과 같은 외부입력 없이 터치 스크린 방식에 의해 각 서브 메뉴로 접근할 수 있으며, 변수, 어드레스어블 상수, 계통상태창과 같은 정보들을 메뉴 드라이브(Menu-Driven)방식에 의해 표시 및 변경할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 정상 운전중일 경우 노심보호연산기계통(CPCS)의 입장에서 제어봉집합체연산기 찬넬(19-22)에 해당하는 소프트웨어로부터 PF 입력을 받아들여 핵비등이탈(DNBR)과 국부출력밀도(LPD)를 계산함으로 종래의 구조와 똑같은 효과를 보일 수 있다.
그러나 비 정상적인 경우 종래에는 제어봉집합체연산기(CEAC) 한 채널이 고장을 일으킬 경우 4채널의 모든 노심보호연산기에 오류 신호를 전달하여 불필요한 발전소 정지를 일으켰지만 본 발명은 제어봉집합체연산기(19a-22a)의 하드웨어를 제거하고 소프트웨어적으로 처리함으로써, 제어봉집합체연산기(19a-22a) 하드웨어 찬넬 고장의 요소가 없으며 제어봉집합체연산기 소프트웨어에서 결함이 생겨도 노심보호연산기(19b-22b) 한 찬넬만이 고장으로 전환되므로 발전소 정지의 우려를 없앨 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 한국표준형 노심보호계통에서 제어봉집합체 연산 알고리즘과 노심보호연산 알고리즘을 동일 프로세서에서 수행하도록 함으로써 광격리 모뎀, 광케이블 및 1개의 제어봉집합체연산기 고장에 의한 발전소 정지를 방지하여 표준형 원전의 안전성, 신뢰성 확보 및 이용율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 노심(10) 내에 4대의 제어봉집합체 찬넬(A,B,C,D)들 각각에 위치하는 제어봉집합체(11-14)들의 위치를 리드스위치 위치전송기(11a-14b)에 의해 검출하여 노심보호연산기 계통으로 출력하는 시스템에 있어서,
    상기 리드스위치 위치전송기에 의해 검출된 상기 각각의 제어봉집합체들의 위치데이터인 아날로그신호를 디지털신호로 전환하여 출력하는 4대의 제어봉집합체멀티플렉스(15-18);
    상기 제어봉집합체멀티플렉스 각각에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 상기 제어봉집합체의 위치를 감시하고, 그 위치변화에 따른 원자로 운전정지신호를 출력하는 노심보호연산기 찬넬(19-22);
    상기 각각의 제어봉집합체멀티플렉스와 대응하여 상기 제어봉집합체들의 위치데이터를 표시하고 제어하는 운전원입출력기(23-26); 및
    상기 노심보호연산기계통에서 제어봉집합체 연산 알고리즘과 노심보호연산 알고리즘을 동일 프로세서에서 수행함으로써 제어봉집합체연산기의 오동작시 발전소 전체가 정지되는 것을 방지하는 것;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원자력 발전소의 노심보호 연산시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 노심보호연산기 찬넬(19-22) 각각은 상기 제어봉집합체의 위치를 감시하고 상기 제어봉집합체 위치신호 패널티 인자를 제공하기 위한2대의 제어봉집합체연산기(19a-22a)와 상기 제어봉집합체 연산기에서 제공되는 데이터에 의해 핵비등이탈율 및 국부출력밀도를 계산하는 알고리즘이 내장된 노심보호연산기(19b-22b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 원자력 발전소의 노심보호 연산시스템.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100600971B1 (ko) * 2004-12-29 2006-07-13 두산중공업 주식회사 노심보호연산기계통
KR100674106B1 (ko) * 2003-05-20 2007-01-26 한국원자력연구소 통합형 실시간 원자로 열적 보호시스템
KR100821976B1 (ko) * 2006-08-31 2008-04-15 한국원자력연구원 4채널 제어봉집합체 위치신호를 이용한 온라인 노심보호시스템 및 그 방법
KR100835648B1 (ko) * 2006-11-03 2008-06-05 삼창기업 주식회사 원자력 발전소 노심보호 계통의 노심보호 장치
KR100852979B1 (ko) * 2006-11-30 2008-08-19 두산중공업 주식회사 다중화 원자로 노심보호 연산기계통
KR100980263B1 (ko) * 2008-03-21 2010-09-06 두산중공업 주식회사 노심보호연산기 계통의 가변 과출력 정지 제어 방법
KR102141544B1 (ko) 2019-04-17 2020-08-06 (주) 코아네트 원자력 발전소의 노심보호 연산기 계통, 발전소 자료수집 계통, 발전소 컴퓨터 계통 및 공학적 안전설비작동 계통에 구비된 광 모뎀 간의 통신 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114699A (ja) * 1994-10-17 1996-05-07 Hitachi Ltd 非常用炉心冷却系統の運転方法および運転制御装置
JPH09178880A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Toshiba Corp 原子炉出力監視装置
KR19990033238A (ko) * 1997-10-23 1999-05-15 이종훈 원자력 발전소의 제어기기에 대한 소프트 제어방법 및 그 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114699A (ja) * 1994-10-17 1996-05-07 Hitachi Ltd 非常用炉心冷却系統の運転方法および運転制御装置
JPH09178880A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Toshiba Corp 原子炉出力監視装置
KR19990033238A (ko) * 1997-10-23 1999-05-15 이종훈 원자력 발전소의 제어기기에 대한 소프트 제어방법 및 그 시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674106B1 (ko) * 2003-05-20 2007-01-26 한국원자력연구소 통합형 실시간 원자로 열적 보호시스템
KR100600971B1 (ko) * 2004-12-29 2006-07-13 두산중공업 주식회사 노심보호연산기계통
KR100821976B1 (ko) * 2006-08-31 2008-04-15 한국원자력연구원 4채널 제어봉집합체 위치신호를 이용한 온라인 노심보호시스템 및 그 방법
KR100835648B1 (ko) * 2006-11-03 2008-06-05 삼창기업 주식회사 원자력 발전소 노심보호 계통의 노심보호 장치
KR100852979B1 (ko) * 2006-11-30 2008-08-19 두산중공업 주식회사 다중화 원자로 노심보호 연산기계통
KR100980263B1 (ko) * 2008-03-21 2010-09-06 두산중공업 주식회사 노심보호연산기 계통의 가변 과출력 정지 제어 방법
KR102141544B1 (ko) 2019-04-17 2020-08-06 (주) 코아네트 원자력 발전소의 노심보호 연산기 계통, 발전소 자료수집 계통, 발전소 컴퓨터 계통 및 공학적 안전설비작동 계통에 구비된 광 모뎀 간의 통신 시스템

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