KR20120045319A - Boron dilution accident alarm system using cusum(cumulative sum) control chart and method thereof - Google Patents

Boron dilution accident alarm system using cusum(cumulative sum) control chart and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20120045319A
KR20120045319A KR1020100106782A KR20100106782A KR20120045319A KR 20120045319 A KR20120045319 A KR 20120045319A KR 1020100106782 A KR1020100106782 A KR 1020100106782A KR 20100106782 A KR20100106782 A KR 20100106782A KR 20120045319 A KR20120045319 A KR 20120045319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
neutron
signal
boron
boron dilution
alarm
Prior art date
Application number
KR1020100106782A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101178707B1 (en
Inventor
김용배
박동환
박문규
신호철
배성만
Original Assignee
한국수력원자력 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국수력원자력 주식회사 filed Critical 한국수력원자력 주식회사
Priority to KR1020100106782A priority Critical patent/KR101178707B1/en
Publication of KR20120045319A publication Critical patent/KR20120045319A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101178707B1 publication Critical patent/KR101178707B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
    • G21D3/04Safety arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00Measuring neutron radiation
    • G01T3/08Measuring neutron radiation with semiconductor detectors
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/06Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/08Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being highly pressurised, e.g. boiling water reactor, integral super-heat reactor, pressurised water reactor
    • G21C1/086Pressurised water reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PURPOSE: A boron dilution accident alarming system based on a cumulative sum control chart and a method for the same are provided to prevent the occurrence of accidents by generating alarming sounds. CONSTITUTION: An out of reactor neutron meter(10) detects neutron leaked from a nuclear reactor. A signal processing unit(20) is composed of a preamplifier, an amplifier, and a pulse classifier. The preamplifier supplies high voltages of 1,000V or more to the neutron meter in order to convert electric charge signals into voltage pulse signals. The preamplifier amplifies the voltage pulse signals in order to facilitate a signal processing process. A boron dilution accident alarming system is composed of a digital neutron counting rate converting unit(30), an alarming calculating unit(40), an alarming lamp, and an alarming speaker(50).

Description

누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템 및 그 방법{Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUM(Cumulative Sum) Control Chart and Method Thereof}Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUM (Cumulative Sum) Control Chart and Method Thereof}

본 발명은, 붕소희석사고 감지를 위하여 종래의 기동영역 감시비율 도달여부를 감시하는 방법을 대체하여, 연속적으로 중성자 계수율을 측정하고 평균값과의 편차누적합을 이용하여 선형 경향 패턴을 가지는 중성자 계수율의 증가를 조기에 감지할 수 있는 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention replaces the conventional method for monitoring the reach of the maneuvering area monitoring ratio for the detection of boron dilution accident, and continuously measures the neutron counting rate and uses the linear deviation pattern of the neutron counting rate using the accumulated deviation of the mean value. The present invention relates to a boron dilution accident alarm system and a method using a cumulative deviation control chart capable of detecting an increase early.

가압경수형 원전의 붕소제어계통은, 연료 장전, 반응도 제어 및 비상안전 주입을 목적으로 붕소 혹은 순수 주입을 위한 수많은 탱크와 밸브로 구성되어 있기 때문에, 기계적 손상 및 인적 오류로 인한 오작동의 개연성이 항상 존재하고 있다. 지난 수십 년 동안, 미국 원자력 규제위원회(NRC)와 미국 내 발전사업자(Utility)를 중심으로 붕소희석사고를 예방하고 조기에 감지하기 위한 많은 노력이 진행되어 왔다. 가압경수형 원전의 최종 안전성 분석보고서(FSAR)에는, 붕소희석으로 인한 원하지 않는 원자로의 임계 도달을 방지하기 위하여, 운전원에게 사전 경보를 발생하는 붕소희석 경보계통에 대한 설치와 요건이 명시되어 있다. 또한, 보수적 정지제어능 확보를 위하여, 재장전수의 과도한 붕소농도가 요구되고 있다. 일부 발전소에서는, 온라인 붕소측정장치(Boron Meter)를 설치하여 상시적으로 붕소의 농도변화를 점검하고 있으나, 정확도의 문제점으로 인하여 운전원에게 신뢰성 있는 정보를 제공하지 못하고 있다. 이에, 미임계상태에서 연료장전, 유지, 보수 및 손상수리 작업 수행 시에 붕소희석을 유발할 수 있는 특정 밸브를 잠그거나 농도측정 주기를 단축하는 등의 조치를 발전소 감시 절차에 반영하는 노력을 기울여 왔다.Since the boron control system of PWRs consists of numerous tanks and valves for injection of boron or pure water for fuel loading, reactivity control and emergency safety injection, there is always a possibility of malfunction due to mechanical damage and human error. It exists. In the last decades, much effort has been made to prevent and detect early boron dilution accidents, particularly by the US Nuclear Regulatory Commission (NRC) and the US utility. The Final Safety Analysis Report (FSAR) for PWRs specifies the installation and requirements for the boron dilution alarm system to alert operators to preliminary warnings to prevent critical reactor reach due to boron dilution. In addition, in order to secure conservative stop control capability, excessive boron concentration of reloading water is required. In some power plants, an online boron meter is installed to check the change in the concentration of boron at all times, but it cannot provide reliable information to the operator due to the problem of accuracy. Therefore, efforts have been made to incorporate measures in power plant monitoring procedures, such as locking certain valves or shortening concentration measurement cycles, which may cause boron dilution, during fuel loading, maintenance, repair and repair work in subcritical conditions. .

붕소희석 경보계통은, 연료 재장전(Mode 6) 중에 붕소희석사고가 발생한 경우, 이 붕소희석사고로 인하여 원자로가 임계에 도달하기 30분 전에 운전원에게 필요한 조치를 취할 수 있도록 경보를 발생하지 않으면 안되고, 상온정지(Mode 5), 고온정지(Mode 4) 및 고온대기(Mode3)상태에서는 임계에 도달하기 15분 전에 운전원에게 사고를 인지할 수 있도록 경보를 발생하지 않으면 안된다. 일부 발전소에서는, 붕소희석 발생이 감지되면, 자동적으로 붕산수를 주입하는 붕소희석 방지계통도 도입하고 있다.If the boron dilution accident occurs during fuel reloading (Mode 6), the boron dilution alarm system must raise an alarm so that the operator can take the necessary measures 30 minutes before the reactor reaches the threshold. In the standstill mode (Mode 5), the standstill mode (Mode 4) and the stand-by mode (Mode3), an alarm must be issued to the operator 15 minutes before the threshold is reached. Some power plants also introduce a boron dilution prevention system that automatically injects boron water when a boron dilution is detected.

붕소희석사고는, 붕소제어계통의 기계적 결함 혹은 인적 오류에 의한 제어 혹은 계획되지 않은 냉각재 내의 붕소희석으로 인해 원자로의 반응도가 증가하고, 그에 따라 출력이 지속적으로 상승하여 핵비등 이탈(DNB)이 발생하거나 연료가 손상되는 사고를 말한다. 붕소희석이 발생하면, 도 1에 나타낸 바와 같이 원자로의 출력은 고유의 노심 동특성 상 낮은 미임계상태에서는 선형적으로 서서히 증가하다가, 계속되는 붕소희석으로 인하여 임계 부근에 도달하게 되면 지수함수적으로 증가하기 때문에, 운전원이 짧은 시간 안에 출력 및 반응도 제어를 위한 조치를 취하기가 어렵다. 여기서, 도 1은 미임계상태에서 임계상태로의 접근에 따른 출력변화를 나타내고 있다.The boron dilution accident is caused by mechanical failure or human error in the boron control system, or due to boron dilution in unplanned coolant, which increases the reactivity of the reactor, resulting in a continuous increase in output, resulting in a nuclear boiling escape (DNB). Or an accident where the fuel is damaged. When boron dilution occurs, as shown in FIG. 1, the output of the reactor increases linearly slowly in the low subcritical state due to its intrinsic core dynamics, and increases exponentially when it reaches near the critical point due to the continuous boron dilution. Because of this, it is difficult for the operator to take measures for power and responsiveness control in a short time. Here, FIG. 1 shows the change in output according to the approach of the critical state from the subcritical state.

붕소희석을 일차적으로 감시할 수 있는 방법은, 기동채널의 중성자 계수율 혹은 역계수율비(ICRR)를 지속적으로 감시하거나, 또는 붕산수 시료분석을 통해 붕산수의 농도변화를 감시하는 것이다.The primary way to monitor boron dilution is to continuously monitor the neutron counting or reverse counting ratio (ICRR) of the starting channel, or monitor boron water concentration changes through boron water sample analysis.

원자로의 절대적 임계도(keff)를 측정하는 방법은, 현재의 기술로는 불가능하다. 따라서, 대부분의 원자력 발전소에서는, 원자로로부터 누설되는 중성자를 계측하고, 역계수율비(ICRR)를 이용하여 임계 부근에 도달하고 있는지 여부를 판단하고 있다.A method of measuring the absolute criticality (keff) of a reactor is not possible with current technology. Therefore, in most nuclear power plants, neutrons leaking from the reactor are measured, and it is determined whether or not the critical vicinity is reached by using the reverse coefficient ratio (ICRR).

ICRR = C / C0ICRR = C / C0

여기에서, C0는 기준 시점의 중성자 계수율을 나타내고, C는 현재 시점의 중성자 계수율을 나타낸다.Here, C0 represents the neutron count rate at the reference time point, and C represents the neutron count rate at the current time point.

즉, 원자로가 임계에 도달하게 되면, 기동영역 중성자 계측기가 측정하는 중성자 수가 무한대로 커지므로, ICRR은 0으로 된다. 따라서, 원자로가 미임계상태에서 임계상태로 변화하는 동안의 시간, 제어봉의 위치 혹은 붕소농도에 따른 ICRR 곡선을 추적하여 외삽하면, 향후 임계도달 잔여시간을 유추할 수 있는바, 이러한 방법은 연료 장전 또는 초기 임계 도달 동안의 원자로 미임계 감시에 사용된다. 그러나, 이 방법에 따르면, C0(기준 시점의 중성자 계수율)의 설정에 따라 ICRR의 값이 달라지는데, 이 ICRR의 값은 절대적으로 0으로는 될 수 없고, 임계에 도달할수록 ICRR 곡선의 선형성이 저하된다. 따라서, NRC나 INPO(International Nuclear Power Organization)는, ICRR을 이용하여 임계 접근을 하는 경우, 각별히 조심할 것을 권고하고 있다.In other words, when the reactor reaches the threshold, the number of neutrons measured by the starting area neutron measuring instrument becomes infinitely large, and thus the ICRR becomes zero. Therefore, tracking and extrapolating ICRR curves according to time, control rod position, or boron concentration during the transition from the subcritical state to the critical state can infer future critical delivery time. Or supercritical monitoring of the reactor during the initial critical arrival. However, according to this method, the value of the ICRR varies depending on the setting of C0 (neutron count rate at the reference time point), and the value of the ICRR cannot be absolutely zero, and the linearity of the ICRR curve decreases as the threshold is reached. . Therefore, the NRC and the International Nuclear Power Organization (INPO) recommend that you take special care when taking critical approaches using ICRR.

현재, 원자력 발전소에서 적용되고 있는 붕소농도 측정방법에는 크게 두 가지 방법이 있다. 첫 번째 방법은, 냉각재의 시료를 채취하여 화학 시험지를 이용하는 육안 분석법으로서, 정확도가 높아 발전소의 공식적인 붕소농도 측정방법으로 이용된다. 그러나, 이 첫 번째 방법은 시료 채취/분석/판단을 사람이 수행하지 않으면 안되기 때문에, 붕소농도를 연속적으로 혹은 빈번하게 측정할 수 없다는 단점이 있다. 두 번째 방법은, 중성자 선원과 중성자 계측기 사이에 냉각재를 흘리면서 계측되는 중성자 수에 따라 붕소농도를 측정하는 방법으로서, 붕소농도를 연속적으로 측정할 수 있다는 장점이 있다. 이 때문에, 이 두 번째 방법은 붕소제어계통에 이용되어 주제어실 보론미터(Boron Meter)에 디지털 숫자로 지시하고 이를 운전원에게도 제공한다. 그러나, 이 두 번째 방법은 냉각재 온도의 영향을 받으며, 정확도가 다소 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 이 두 번째 방법은 발전소의 공식적인 붕소농도 측정에는 이용하고 있지 않다.At present, there are two methods of measuring boron concentration which are applied in nuclear power plants. The first method is a visual analysis method using a chemical test paper by taking a sample of coolant, and is used as an official method for measuring boron concentration in power plants due to its high accuracy. However, this first method has a disadvantage in that boron concentration cannot be measured continuously or frequently because a person must perform sampling / analysis / judgment. The second method is a method of measuring the boron concentration according to the number of neutrons measured while flowing coolant between the neutron source and the neutron measuring instrument, and has the advantage of continuously measuring the boron concentration. For this reason, this second method is used in the boron control system to instruct the boron meter in digital control as a digital number and provide it to the operator. However, this second method is affected by the coolant temperature and has a disadvantage in that the accuracy is somewhat reduced. Therefore, this second method is not used to measure the official boron concentration in power plants.

발전소 예방정지 기간 동안에 연료 재장전(Mode6)으로부터 초기 임계 도달(Mode2)까지는 최소 20일 정도가 소요되는데, 이 기간 동안에 최소 15분 간격으로 상기의 방법을 이용하여 붕소희석사고를 감시하는 것은 불가능하다 할 수 있다. 따라서, 대부분의 가압경수형 원전에서는, 원자로 정지 미임계 모드 동안에 발생 가능한 부주의한 붕소희석사고를 감지하기 위해, 노외 중성자속 감시계통의 기동채널신호를 사용하는 붕소희석 경보계통을 적용하고 있다.It will take at least 20 days from fuel reload (Mode6) to initial critical reach (Mode2) during the plant preventive shutdown, during which time it is impossible to monitor boron diluent accidents using the above method at least 15 minutes apart. can do. Therefore, in most pressurized water-type nuclear power plants, boron dilution alarm systems using the start channel signal of the off-neutron flux monitoring system are applied to detect inadvertent boron dilution accidents that may occur during the reactor shutdown subcritical mode.

이러한 붕소희석 경보계통은, 도 2에 나타낸 바와 같이 기동영역 중성자 계측기로 측정한 중성자 계수율 신호가 기동영역 감시비율(Startup Range Monitoring Ratio) 설정치를 넘게 되면, 중성자속 경보를 발생한다. 이 경우, 기동영역 감시비율은 다음과 같이 정의된다.As shown in Fig. 2, the boron dilution alarm system generates a neutron flux alarm when the neutron count rate signal measured by the start area neutron meter exceeds the start range monitoring ratio setting value. In this case, the start area monitoring ratio is defined as follows.

기동영역 감시비율 = 기동영역신호(t) / 붕소희석 초기의 기동영역신호Starting area monitoring ratio = starting area signal (t) / starting area signal at the beginning of boron dilution

여기서, 도 2는 붕소희석 경보계통의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operating principle of the boron dilution alarm system.

붕소희석 경보계통은, 건전성 확보를 위하여 2개 채널의 기동영역 중성자 계측기 신호를 이용하는 2개의 독립적인 다중 시스템으로 구성되어 있다.The boron dilution alarm system consists of two independent multiple systems that use two channels of active area neutron meter signals to ensure integrity.

모든 중성자 펄스신호를 아날로그 전압신호로 변환하는 회로에서는, 전원과 반도체 부품에 의해 기저전압이 발생하고 있으며, 또한 원자로 구조체나 연소된 핵연료로부터의 알파선/감마선에 의한 기저신호가 발생하고 있다. 붕소희석 경보계통이 사용하는 아날로그 전압신호의 기저전압은 붕소희석사고를 인지하는데 필요한 시간을 지연시킨다는 문제점이 있다.In a circuit for converting all neutron pulse signals to analog voltage signals, a base voltage is generated by the power supply and the semiconductor component, and a base signal is generated by alpha rays / gamma rays from the reactor structure or burnt nuclear fuel. The base voltage of the analog voltage signal used by the boron dilution alarm system has a problem of delaying the time required to recognize the boron dilution accident.

도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 아날로그 전압신호의 기저전압은 저출력에서는 신호대 노이즈의 비가 매우 크므로, 1분간의 평균시간은 신호의 확률적 섭동을 제거하기에는 턱없이 부족하다. 신호의 확률적 섭동은, 부정확하고 빈번한 경보를 발생하기 때문에, 운전원이 이를 무시하거나 전혀 신뢰하지 못하도록 만든다. 이를 회피하기 위하여 설정된 필터시간을 크게 하면(예컨대, 대략 5분), 붕소희석 경보계통의 속응성이 떨어져 사고 발생 후 이를 인지하는데 걸리는 시간이 지연된다. 여기서, 도 3a 및 도 3b는 미임계상태의 중성자 계수율을 나타내고 있다.As shown in Figs. 3A and 3B, since the base voltage of the analog voltage signal has a very large signal-to-noise ratio at low output, the average time of 1 minute is insufficient to remove the probabilistic perturbation of the signal. Probabilistic perturbation of the signal causes the operator to ignore it or not trust it at all because it generates inaccurate and frequent alarms. In order to avoid this, if the set filter time is increased (for example, approximately 5 minutes), the boron dilution alarm system is quickly responsive and delays the time taken to recognize it after the accident. 3A and 3B show neutron counts in a subcritical state.

기존의 붕소희석 경보계통은, 붕소희석사고가 발생하여 출력이 기동영역 감시비율(2.5?4.0)에 도달하기 전까지는 운전원에게 어떠한 사고의 징후도 알려 주지 못하고, 비록 출력이 기동영역 감시비율에 도달하더라도 경보신호만을 발생하므로 경보발생 전과 후의 원자로 특성변화와 출력변화에 대한 연속적인 경향(Trend)을 알려 주지 못한다. 따라서, 운전원에게 사전감지 및 향후 조치사항에 대한 신속하고 명확한 판단기준을 제시하지 못한다.Existing boron dilution alarm system does not inform the driver of any accident until the boron dilution accident occurs and the output reaches the operating range monitoring ratio (2.5 ~ 4.0), although the output reaches the operating range monitoring ratio. Even though only the alarm signal is generated, it does not give a continuous trend of changes in reactor characteristics and outputs before and after the alarm. Therefore, the operator cannot be provided with prompt and clear criteria for preliminary detection and future actions.

현재의 붕소희석 경보계통은, 운전모드 3, 4, 5에서 임계 도달 15분 전의 경보발생으로부터 30분 전의 경보발생 조건 설정 등으로, 보다 더 엄격한 요구조건을 채택하고 있는 것이 세계적인 추세이다.
The current boron dilution alarm system has adopted a more stringent requirement in setting the alarm conditions 30 minutes before the alarm 15 minutes before the threshold reached in the operating modes 3, 4, 5, and the like.

이상 설명한 바와 같이, 낮은 원자로 미임계상태에서는 붕소희석사고 발생 초기에 원자로의 출력이 선형적으로 서서히 증가하는 선형 경향 패턴을 가진다. 또한, 저출력에서는 중성자 계수율 신호의 확률적 섭동으로 인하여 빈번하게 경보를 발생하게 되는바, 이로 인해 운전원이 이를 무시하거나 전혀 신뢰하지 못하도록 만든다. 기존의 붕소희석 경보계통은, 도 4의 (2) 상향 시프트 패턴(Upward Shift Pattern) 및 (3) 하향 시프트 패턴(Downward Shift Pattern)과 같이 중성자 계수율의 변화가 확연한 상태를 잘 감지할 수 있으나, 도 4의 (4) 상향 경향 패턴(Upward Trend Pattern) 및 (5) 하향 경향 패턴(Downward Trend Pattern)과 같이 선형 경향 패턴을 가지는 중성자 계수율의 변화에 대하여 조기 감지가 불가능하며, 측정된 기동채널의 중성자 계수율이 기동영역 감시비율에 도달하기 전까지는 운전원에게 어떠한 경보신호도 제공하지 못하는바, 운전원에게 사전감지 및 향후 조치사항에 대한 신속하고 명확한 판단기준을 제시하지 못한다. 여기서, 도 4는 미임계상태에서의 중성자 계수율 패턴의 종류를 나타내고 있다.As described above, in a low reactor subcritical state, a linear tendency pattern is obtained in which the output of the reactor gradually increases linearly at the beginning of the boron dilution accident. In addition, at low power, alarms are frequently generated due to the probabilistic perturbation of the neutron counting signal, which causes the operator to ignore or distrust them at all. Existing boron dilution alarm system, but can detect the state of the change in the neutron count rate is obvious, such as (2) Up Shift Pattern and (3) Down Shift Pattern of Figure 4, Early detection of the change in the neutron count rate having a linear trend pattern such as (4) Upward Trend Pattern and (5) Downward Trend Pattern of FIG. No alarm signal is given to the operator until the neutron counting rate reaches the maneuvering zone monitoring rate, which does not provide the operator with prompt and clear criteria for prior detection and future action. 4 shows the type of neutron count rate pattern in the subcritical state.

본 발명은, 붕소희석사고 감지를 위하여 종래의 기동영역 감시비율 도달 여부를 감시하던 방법을 대체하여, 연속적으로 중성자 계수율을 측정하고 평균값과의 편차 누적합을 이용하여 선형 경향 패턴을 가지는 중성자 계수율의 증가를 조기에 감지할 수 있도록 하고 있다.
The present invention replaces the conventional method for monitoring the arrival of the monitoring range for the boron dilution accident, and continuously measures the neutron count rate and uses a cumulative sum of the deviations from the mean value of the neutron count rate. It allows for early detection of increases.

본 과제는, 연속적으로 중성자 계수율을 측정하고 평균값과의 편차누적합을 이용하여 선형 경향 패턴을 가지는 중성자 계수율의 증가를 조기에 감지할 수 있는 붕소희석 사고 경보 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a boron dilution accident alarm system and method capable of measuring neutron counts continuously and detecting an increase in neutron counts having a linear tendency pattern by using a cumulative deviation from an average value.

이를 위해 본 과제는, 노외 중성자 계측기와 신호처리장치를 이용하여 원자로 출력에 비례해 원자로 밖으로 누설되는 중성자를 계측하기 위한 장비로서,To this end, the present invention is an equipment for measuring neutrons leaking out of a reactor in proportion to the output of the reactor by using an neutron measuring instrument and a signal processing device.

상기 신호처리장치로부터의 TTL 신호를 측정하여 매 초당 측정된 TTL 신호수를 디지털 형태로 변환하여 출력하는 디지털 중성자 계수율 변환장치와,A digital neutron count rate conversion device for measuring the TTL signal from the signal processing device and converting the number of measured TTL signals per second into a digital form and outputting the digital neutron counting factor;

상기 디지털 중성자 계수율 변환장치에 의해 변환된 매 초당 측정된 TTL 신호수의 계수율과 설정된 평균 계수율의 편차를 누적하여 더하고, 이 누적합이 설정된 제한값 이상으로 되면 작동신호를 출력하는 경보 연산장치 및,An alarm computing device that accumulates and adds a deviation between the count rate of the number of measured TTL signals per second and the set average count rate converted by the digital neutron count rate converter, and outputs an operation signal when the cumulative sum exceeds the set limit value;

상기 경보 연산장치로부터의 작동신호를 받아 부주의한 붕소희석사고를 인지하도록 시각 및 청각 신호를 발생하는 경보수단을 구비한 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템을 제공한다.Provided is a boron dilution accident alarm system using a cumulative deviation sum management chart having an alarm means for generating a visual and auditory signal to recognize an inadvertent boron dilution accident upon receiving an operation signal from the alarm computing device.

또, 상기의 시스템에 있어서, 상기 신호처리장치는,Further, in the above system, the signal processing apparatus,

상기 중성자 계측기에 고전압을 제공하여 전하신호를 전압 펄스신호로 변환하는 전치증폭기와,A preamplifier for providing a high voltage to the neutron measuring instrument and converting a charge signal into a voltage pulse signal;

신호처리를 용이하게 하기 위하여 상기 전압 펄스신호를 증폭하는 증폭기 및,An amplifier for amplifying the voltage pulse signal to facilitate signal processing;

상기 전압 펄스신호에 포함된 감마선 및 알파선 노이즈를 제거하도록 설정된 전압 이하의 펄스신호를 제거하고, 통과된 펄스에 해당하는 TTL 신호를 발생하는 펄스선별기를 구비한다.And a pulse selector for removing a pulse signal below a voltage set to remove gamma and alpha line noise included in the voltage pulse signal, and generating a TTL signal corresponding to the passed pulse.

또, 상기의 시스템에 있어서, 상기 중성자 계측기로 제공되는 고전압은 1,000V 이상의 전압이다.In the above system, the high voltage provided to the neutron meter is a voltage of 1,000 V or more.

본 과제의 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템에 의하면, 중성자 계수율 신호가 기동영역 감시비율 설정치를 넘게 되면 중성자속 경보를 발생하던 종래의 방법보다 조기에 붕소희석사고에 대한 경보를 발생함으로써, 냉각재 내의 붕소희석으로 인한 원자로의 반응도의 증가에 의해 출력이 지속적으로 상승하는 등의 사고를 미연에 방지할 수 있고, 빈번한 경보발생을 제거하여 붕소희석 경보계통의 신뢰도를 향상시키며, 노외 계측기의 민감도와 무관한 붕소희석 경보발생에 의해 다양한 기종의 노외 계측기를 선택할 수 있다.According to the boron dilution accident alarm system using the cumulative deviation sum control chart of the present invention, when the neutron count rate signal exceeds the set range of the monitoring range, the alarm for the boron dilution accident is generated earlier than the conventional method of generating the neutron flux alarm. In addition, it is possible to prevent accidents such as continuous increase in output due to the increase in the reactivity of the reactor due to boron dilution in the coolant, and to improve the reliability of the boron dilution alarm system by eliminating frequent alarms. The boron dilution alarm is irrelevant to the sensitivity, allowing the selection of off-site instruments of various types.

더욱이, 본 과제는, 원자력 발전소의 원자로 미임계 감시와 중성자 계수율 측정과 관련하여 측정된 펄스신호를 디지털 중성자 계수율로 변환하고, 이 디지털 신호와 경보 연산조건을 이용하여 붕소희석사고를 감시하는 붕소희석사고 감시방법을 제공한다.Furthermore, the present task is to convert boron dilution which monitors boron dilution accident by converting the measured pulse signal into digital neutron counting rate in relation to nuclear reactor nuclear reactor monitoring and neutron counting rate measurement. Provide incident monitoring.

또한, 본 과제는, 누적합 관리도를 이용하여 붕소희석사고를 감지하는 방법으로서,In addition, the present invention, as a method for detecting a boron dilution accident using a cumulative sum control chart,

1) 기동채널로부터 중성자 계수율 y(t)을 측정하는 단계와,1) measuring the neutron count rate y (t) from the activation channel;

2) 측정한 중성자 계수율 y(t)로부터 기준 중성자 계수율 k를 빼서 편차 Ct를 계산하는 단계, 2) calculating the deviation C t by subtracting the reference neutron count rate k from the measured neutron count rate y (t),

3) 이전 단계까지 누적된 편차3) accumulated deviation up to the previous step

Figure pat00001
Figure pat00001

에 새로운 편차를 더하는 단계 및, Adding a new deviation to the, and

4) 현재까지 누적된 편차값이 설정구간을 벗어났는지 여부를 판단하여 붕소희석사고를 감지하는 단계를 구비하는 누적합 관리도를 이용한 붕소희석사고 감지방법을 제공한다.
4) The present invention provides a method for detecting boron dilution accident using a cumulative sum control chart comprising determining whether or not the accumulated deviation value is out of a set range and detecting a boron dilution accident.

본 발명은, 중성자 계수율 신호가 기동영역 감시비율 설정치를 넘게 되면 중성자속 경보를 발생하던 종래의 방법보다 조기에 붕소희석사고에 대한 경보를 발생함으로써,The present invention provides an alarm for a boron dilution accident earlier than the conventional method of generating a neutron flux alarm when the neutron count rate signal exceeds a starting range monitoring ratio setting value.

- 붕소제어계통의 기계적 결함 혹은 인적 오류에 의해 제어되거나 혹은 계획되지 않은 냉각재 내의 붕소희석으로 인하여 원자로의 반응도가 증가함으로써 출력이 지속적으로 상승하는 사고를 미연에 방지할 수 있고,-By increasing the reactivity of the reactor due to boron dilution in the coolant, which is controlled by mechanical defects or human error of the boron control system or unplanned coolant, it is possible to prevent accidents in which the output increases continuously.

- 저출력에서 중성자 계수율 신호의 확률적 섭동으로 인한 빈번한 경보 발생을 제거하여 붕소희석 경보계통의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며,-It can improve the reliability of boron dilution alarm system by eliminating frequent alarms caused by stochastic perturbation of neutron count signal at low power.

- 노외계측기의 민감도와 무관하게 붕소희석경보를 발생하는 것에 의해 다양한 기종의 노외계측기를 선택할 수 있으며,-By generating boron dilution alarm irrespective of the sensitivity of the off-road instrument, it is possible to select the off-road instrument of various models.

- 해외 원전수출 시에 요구되는 운전모드 3, 4, 5, 6에서의 임계 도달 30분 전에 경보를 발생시켜야 한다는 경보 발생조건을 만족시키는 등, 타 외국 경쟁사에 비해 기술적 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
-It will be able to secure technological advantage over other foreign competitors, such as satisfying the alarm generating condition that an alarm should be generated 30 minutes before the threshold is reached in the operation modes 3, 4, 5, and 6 required when exporting nuclear power plants overseas. It is expected.

도 1은 미임계상태에서 임계상태로의 접근에 따른 출력변화를 나타낸 도면이다.
도 2는 붕소희석 경보계통의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 미임계상태의 중성자 계수율을 나타낸 도면이다.
도 4는 미임계상태에서의 중성자 계수율 패턴의 종류를 나타낸 도면이다.
도 5는 붕소희석사고 발생 시의 자료변동 상황을 나타낸 도면이다.
도 6은 붕소희석사고 발생 시의 누적 편차합 변화를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템을 나타낸다.
1 is a view showing a change in output according to the approach from the critical state to the critical state.
2 is a view for explaining the principle of operation of the boron dilution alarm system.
3A and 3B are diagrams showing neutron counts in a subcritical state.
4 is a diagram showing the types of neutron count rate patterns in the subcritical state.
5 is a view showing a data fluctuation situation when a boron dilution accident occurs.
6 is a view showing the cumulative deviation change when the boron dilution accident occurs.
Figure 7 shows a boron dilution accident alarm system using the cumulative deviation sum management chart according to an embodiment of the present invention.

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the boron dilution accident alarm system and method using the cumulative deviation sum management chart according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

냉각재에 포함된 붕소는, 중성자를 흡수하는 능력이 뛰어나, 정상운전 중에는 잉여 반응도 관리를 위하여 사용되고, 원자로 불시정지 시에는 핵분열 연쇄반응을 억제하기 위해 사용된다. 발전소 정지 시에 원자로의 미임계 유지를 위한 대표적 수단이 정지봉 삽입 혹은 과다한 붕소주입이다. 특히, 연료 재장전을 위한 예방정지 동안에는 정지봉의 삽입 없이 오직 높은 농도(2,500ppm 이상)의 붕소에 의하여 원자로의 미임계상태를 유지한다. 운전원이 인지하지 못하는 붕소희석사고가 발생하면, 붕소에 의한 중성자 흡수능력이 저하되어 원자로의 출력이 선형적으로 서서히 증가한다. 원자로 밖에 설치된 기동채널 노외 중성자 계측기는 원자로 출력에 비례하여 누설되는 중성자의 수를 측정하여 주제어실에 표시한다. 낮은 미임계상태에서의 중성자 계수율은 평균으로부터 편차가 크며, 확률적 섭동이 무척 크다. 이는, 원자로가 동일한 상태에 유지되더라도 측정되는 중성자 계수율이 항상 변동한다는 것을 의미한다.Boron contained in the coolant is excellent in absorbing neutrons, and is used for the management of excess reaction during normal operation, and for suppressing nuclear fission chain reaction during nuclear reactor shutdown. Representative means for maintaining the subcriticality of the reactor at plant shutdown is the insertion of stop rods or excessive boron injection. In particular, during preventive shutdown for fuel reloading, the reactor is subcritical by only high concentrations of boron (2,500 ppm or more) without the insertion of stop rods. If a boron dilution accident occurs that the operator does not notice, the neutron absorption capacity is reduced by boron, and the output of the reactor gradually increases linearly. Starting channel non-neutron meters installed outside the reactor measure the number of neutrons leaking in proportion to the reactor output and display them in the main control room. At low subcritical states, the neutron counts vary widely from the mean and the probability of perturbation is very large. This means that the measured neutron count always fluctuates even if the reactor remains in the same state.

붕소희석사고가 발생하면, 선형 경향 패턴으로 증가한다. y(t)를 t시점에서의 중성자 계수율이라 정의하면, 붕소농도 변화가 없는 경우, y(t)는 기준 중성자 계수율 k에 대해 오차 x(t)를 가지며, x(t)는 표준정규분포 N(0, 1)에 따른다. 붕소희석사고에 의한 선형 경향 패턴이 있는 상태의 데이터 y(t)는, 식 (1)과 같이 변화한다.If a boron dilution accident occurs, it increases in a linear trend pattern. If y (t) is defined as the neutron count at time t, if there is no change in boron concentration, y (t) has an error x (t) with respect to the reference neutron count k, and x (t) is the standard normal distribution N. According to (0, 1). The data y (t) in a state where there is a linear tendency pattern due to boron dilution accident changes as shown in equation (1).

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, σx는 발생된 데이터의 표준편차를 나타내고, m은 선형 경향 패턴의 기울기로서 양(음)수는 상(하)향 경향을 나타낸다. 여기서는, │m│이 크면 클수록 붕소희석의 정도가 크다는 것을 의미한다. 또, t0는 선형 경향 시작점을 나타내고, t는 중성자 계수율 측정시점을 나타낸다.Here, sigma x represents the standard deviation of the generated data, m is the slope of the linear trend pattern, and positive (negative) represents the upward (down) trend. Here, the larger the m, the greater the degree of boron dilution. In addition, t 0 represents a linear trend starting point, and t represents a neutron count rate measurement time.

본 발명에서는, 붕소희석사고의 조기감지를 위하여, 누적합 관리도를 이용하고 있다. 본 발명의 측정방법은 다음과 같다.In the present invention, a cumulative sum management chart is used for early detection of boron dilution accident. The measuring method of the present invention is as follows.

1) 기동채널로부터 중성자 계수율 y(t)를 측정한다. 1) Measure the neutron count rate y (t) from the activation channel.

2) y(t)에서 기준 중성자 계수율 k를 빼서 편차 Ct를 계산한다. 2) Calculate the deviation C t by subtracting the reference neutron count rate k from y (t).

3) 이전 단계까지 누적된 편차3) accumulated deviation up to the previous step

Figure pat00003
Figure pat00003

에 새로운 편차를 더한다. Add a new deviation to

4) 현재까지 누적된 편차값이 설정구간을 벗어났는지 여부를 판단하여 붕소희석사고를 감지한다.4) Detects boron dilution accident by judging whether the deviation value accumulated so far is out of the set section.

본 발명의 실시예로서, 상기의 순서대로 도 5에 나타낸 바와 같이 누적 편차합을 관리한다. 기준 중성자 계수율이 10cps(counts/second)이고, 20스텝에서 붕소희석사고가 시작되는 것으로 가정한 경우는, 위 식 (1)과 같이 중성자 계수율이 변화한다고 가정하여 누적 편차합이 6.0에 도달하면 경보를 발생하도록 하고 있다. 여기서, 도 5는 붕소희석사고 발생 시의 자료변동 상황을 나타내고 있다.As an embodiment of the present invention, the cumulative deviation sum is managed as shown in FIG. 5 in the above order. If the reference neutron count rate is 10 cps (counts / second) and the boron dilution accident is started at 20 steps, it is assumed that the neutron count rate changes as shown in Equation (1). To generate. 5 shows data fluctuations when a boron dilution accident occurs.

다음에는 도 6을 참조해서 붕소희석사고 발생 시의 누적 편차합 변화에 대해 설명한다.Next, a change in cumulative deviation sum when a boron dilution accident occurs will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 붕소희석사고 발생 시의 누적 편차합 변화를 나타낸 도면이다.6 is a view showing the cumulative deviation change when the boron dilution accident occurs.

도 6에 나타낸 바와 같은 자료를 종래의 방법에 적용하면, 측정된 중성자 계수율이 한 번도 기동영역 감시비율(2.5?4.0)을 넘지 못하여 경보를 발생하지 못하게 된다. 반면에, 도 6에 나타낸 바와 같은 자료를 본 발명에 적용하면, 적색 선 그래프로 나타낸 바와 같이 27스텝만에 붕소희석 사고를 감지할 수 있다. 이와 같이, 본 발명을 적용한 붕소희석 경보계통은, 공정평균이 작은 변동을 가지고 있는 경우에도 종래의 방법보다 조기에 붕소희석사고를 감지할 수 있다는 장점이 있다.When the data as shown in Fig. 6 is applied to the conventional method, the measured neutron count rate never exceeds the maneuvering area monitoring ratio (2.5 to 4.0) so that no alarm is generated. On the other hand, if the data as shown in Figure 6 is applied to the present invention, the boron dilution accident can be detected in only 27 steps, as shown by the red line graph. As described above, the boron dilution alarm system to which the present invention is applied has an advantage of detecting a boron dilution accident earlier than the conventional method even when the process average has a small variation.

다음에는 도 7을 참조해서 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템에 대해 설명한다.Next, the boron dilution accident alarm system using the cumulative deviation control chart will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a boron dilution accident alarm system using the cumulative deviation sum management chart according to an embodiment of the present invention.

(가) 노외 중성자 계측기(10)(A) Outside neutron measuring instrument (10)

노외 중성자 계측기(10)는, 원자로 출력에 비례하여 원자로 밖으로 누설되는 중성자를 계측하기 위한 장비로서, 중성자가 계측기와 반응하여 전하펄스를 발생한다. The off-neutron neutron measuring instrument 10 is a device for measuring neutrons leaking out of the reactor in proportion to the output of the reactor. The neutron reacts with the measuring instrument to generate charge pulses.

(나) 신호처리장치(20)(B) Signal processing device (20)

신호처리장치(20)는, 전치증폭기, 증폭기 및 펄스선별기로 구성되어 있다. 전치증폭기는 중성자 계측기에 1,000V 이상의 고전압을 제공하여 전하신호를 전압 펄스신호로 변환한다. 증폭기는 신호처리를 용이하게 하기 위하여 전압 펄스신호를 증폭한다. 펄스선별기는 신호에 포함된 감마선 및 알파선 노이즈를 제거하도록 설정된 전압 이하의 펄스신호를 제거하고, 통과된 펄스에 해당하는 TTL 신호를 발생한다.The signal processing device 20 is composed of a preamplifier, an amplifier, and a pulse selector. The preamplifier provides the neutron meter with a high voltage of more than 1,000V to convert the charge signal into a voltage pulse signal. The amplifier amplifies the voltage pulse signal to facilitate signal processing. The pulse selector removes a pulse signal below a voltage set to remove gamma and alpha line noise included in the signal, and generates a TTL signal corresponding to the passed pulse.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템은, 디지털 중성자 계수율 변환장치(30), 경보 연산장치(40) 및 경보등 및 경보스피커(50)로 구성된다.As shown in Figure 7, the boron dilution accident alarm system using the cumulative deviation sum management chart according to an embodiment of the present invention, the digital neutron count rate conversion device 30, the alarm calculation device 40 and the alarm lamp and the alarm speaker 50 It consists of.

(다) 디지털 중성자 계수율 변환장치(30)(C) digital neutron counting rate converter 30

디지털 중성자 계수율 변환장치(30)는, 신호처리장치(20)로부터의 TTL 신호를 측정하여 매 초당 측정된 TTL 신호수를 디지털 형태로 변환하여 경보 연산장치(40)로 보낸다.The digital neutron count rate converter 30 measures the TTL signal from the signal processing device 20, converts the number of TTL signals measured per second into a digital form, and sends them to the alarm computing device 40.

(라) 경보 연산장치(40)(D) Alarm calculation device (40)

경보 연산장치(40)는, 디지털 중성자 계수율 변환장치(30)에 의해 변환된 매 초당 측정된 TTL 신호수의 계수율과 설정된 평균 계수율의 편차를 누적하여 더하고, 이 누적합이 설정된 제한값 이상으로 되면 작동신호를 출력하여 경보등 및 경보스피커(50)를 작동시킨다.The alarm calculating device 40 accumulates and adds a deviation between the count rate of the number of measured TTL signals per second and the set average count rate, which are converted by the digital neutron count rate converter 30, and when the cumulative sum exceeds the set limit value, the operation signal. Outputs the alarm light and the alarm speaker 50 to operate.

(마) 경보등 및 경보스피커(50)(E) Alarm lamps and loudspeakers (50)

경보등 및 경보스피커(50)는, 경보 연산장치(40)로부터의 작동신호를 받아 원자로 운전원에게 부주의한 붕소희석사고를 인지하도록 시각 및 청각 신호를 발생한다.The alarm lamp and the loudspeaker 50 receive the operation signal from the alarm computing device 40 and generate visual and audio signals to recognize the inadvertent boron dilution accident to the reactor operator.

이와 같이 구성된 본 발명의 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템에 의하면, 연속적으로 중성자 계수율을 측정하고 평균값과의 편차누적합을 이용하여 선형 경향 패턴을 가지는 중성자 계수율의 증가를 조기에 감지할 수 있다.
According to the boron dilution accident alarm system using the cumulative deviation sum control chart of the present invention configured as described above, the neutron count rate is continuously measured and the increase in the neutron count rate having a linear trend pattern can be detected early by using the deviation accumulation with the mean value. Can be.

10 --- 노외 중성자 계측기
20 --- 신호처리장치
30 --- 디지털 중성자 계수율 변환장치
40 --- 경보 연산장치
50 --- 경보등 및 경보스피커
10 --- neutron measuring instrument
20 --- Signal Processing Equipment
30 --- digital neutron counting rate inverter
40 --- Alarm Unit
50 --- alarm lights and alarm speakers

Claims (5)

노외 중성자 계측기와 신호처리장치를 이용하여 원자로 출력에 비례하여 원자로 밖으로 누설되는 중성자를 계측하기 위한 장비로서,
상기 신호처리장치로부터의 TTL 신호를 측정하여 매 초당 측정된 TTL 신호수를 디지털 형태로 변환하여 출력하는 디지털 중성자 계수율 변환장치와,
상기 디지털 중성자 계수율 변환장치에 의해 변환된 매 초당 측정된 TTL 신호수의 계수율과 설정된 평균 계수율의 편차를 누적하여 더하고, 이 누적합이 설정된 제한값 이상으로 되면 작동신호를 출력하는 경보 연산장치 및,
상기 경보 연산장치로부터의 작동신호를 받아 부주의한 붕소희석사고를 인지하도록 시각 및 청각 신호를 발생하는 경보수단을 구비한 것을 특징으로 하는 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템.
Equipment for measuring neutrons leaking out of the reactor in proportion to the output of the reactor by using an neutron measuring instrument and a signal processor.
A digital neutron count rate conversion device for measuring the TTL signal from the signal processing device and converting the number of measured TTL signals per second into a digital form and outputting the digital neutron counting factor;
An alarm computing device that accumulates and adds a deviation between the count rate of the number of measured TTL signals per second and the set average count rate converted by the digital neutron count rate converter, and outputs an operation signal when the cumulative sum exceeds the set limit value;
And an alarm means for generating a visual and auditory signal to recognize an inadvertent boron dilution accident upon receiving an operation signal from the alarm calculation device.
제1항에 있어서, 상기 신호처리장치는,
상기 중성자 계측기에 고전압을 제공하여 전하신호를 전압 펄스신호로 변환하는 전치증폭기와,
신호처리를 용이하게 하기 위하여 상기 전압 펄스신호를 증폭하는 증폭기 및,
상기 전압 펄스신호에 포함된 감마선 및 알파선 노이즈를 제거하도록 설정된 전압 이하의 펄스신호를 제거하고, 통과된 펄스에 해당하는 TTL 신호를 발생하는 펄스선별기를 구비하는 것을 특징으로 하는 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템.
The method of claim 1, wherein the signal processing device,
A preamplifier for providing a high voltage to the neutron measuring instrument and converting a charge signal into a voltage pulse signal;
An amplifier for amplifying the voltage pulse signal to facilitate signal processing;
Using a cumulative deviation control chart, characterized in that it comprises a pulse selector for removing a pulse signal below a voltage set to remove gamma and alpha line noise included in the voltage pulse signal, and generating a TTL signal corresponding to the passed pulse. Boron dilution accident alarm system.
제2항에 있어서, 상기 중성자 계측기로 제공되는 고전압은 1,000V 이상의 전압인 것을 특징으로 하는 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템.
The boron dilution accident alarm system using a cumulative deviation control chart of claim 2, wherein the high voltage provided to the neutron meter is 1,000 V or more.
원자력 발전소의 원자로 미임계 감시와 중성자 계수율 측정과 관련하여 측정된 펄스신호를 디지털 중성자 계수율로 변환하고, 이 디지털 신호와 경보 연산조건을 이용하여 붕소희석사고를 감시하는 것을 특징으로 하는 붕소희석사고 감시방법.
Monitoring of boron dilution accidents characterized by converting the measured pulse signal into digital neutron counting rate and monitoring boron dilution accident using the digital signal and alarm operation condition Way.
누적합 관리도를 이용하여 붕소희석사고를 감지하는 방법으로서,
1) 기동채널로부터 중성자 계수율 y(t)을 측정하는 단계와,
2) 측정한 중성자 계수율 y(t)로부터 기준 중성자 계수율 k를 빼서 편차 Ct를 계산하는 단계,
3) 이전 단계까지 누적된 편차
Figure pat00004

에 새로운 편차를 더하는 단계 및,
4) 현재까지 누적된 편차값이 설정구간을 벗어났는지 여부를 판단하여 붕소희석사고를 감지하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 누적합 관리도를 이용하여 붕소희석사고를 감지하는 방법.
As a method for detecting a boron dilution accident using a cumulative sum control chart,
1) measuring the neutron count rate y (t) from the activation channel;
2) calculating the deviation C t by subtracting the reference neutron count rate k from the measured neutron count rate y (t),
3) accumulated deviation up to the previous step
Figure pat00004

Adding a new deviation to the, and
4) A method for detecting a boron dilution accident using a cumulative sum control chart, characterized in that it comprises the step of detecting whether or not the accumulated deviation value is out of the set interval.
KR1020100106782A 2010-10-29 2010-10-29 Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUMCumulative Sum Control Chart and Method Thereof KR101178707B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100106782A KR101178707B1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUMCumulative Sum Control Chart and Method Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100106782A KR101178707B1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUMCumulative Sum Control Chart and Method Thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120045319A true KR20120045319A (en) 2012-05-09
KR101178707B1 KR101178707B1 (en) 2012-08-30

Family

ID=46264806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100106782A KR101178707B1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUMCumulative Sum Control Chart and Method Thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101178707B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109785980A (en) * 2019-01-24 2019-05-21 中广核工程有限公司 Nuclear power station boron dilution Accident Handling Method and system
CN113297529A (en) * 2021-04-15 2021-08-24 中核核电运行管理有限公司 Method for pre-measuring circular shutdown date of pressurized water reactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109785980A (en) * 2019-01-24 2019-05-21 中广核工程有限公司 Nuclear power station boron dilution Accident Handling Method and system
CN113297529A (en) * 2021-04-15 2021-08-24 中核核电运行管理有限公司 Method for pre-measuring circular shutdown date of pressurized water reactor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101178707B1 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2650494C2 (en) Method for controlling dilution of boron during reactor downtime
US9280516B2 (en) Method and system to validate wired sensors
US8804893B2 (en) Method of and an apparatus for monitoring the operation of a nuclear reactor
CN111798643A (en) Novel global critical accident alarm method and system
JPH0477877B2 (en)
KR101178707B1 (en) Boron Dilution Accident Alarm System using CUSUMCumulative Sum Control Chart and Method Thereof
US5875221A (en) Method and device for operating a reactor in an unstable state
JP4828962B2 (en) Radioactivity inspection method and apparatus
KR20100047537A (en) On-line monitoring of sub-critical multiplication calculation in nuclear reactor
US5956380A (en) Method and apparatus for determining neutron flux density, in particular in a nuclear power facility
JP4334256B2 (en) Radiation output monitoring device
JP2008014705A (en) Nuclear reactor monitoring unit
JP2013200259A (en) Neutron measurement instrument and neutron measurement method thereof
JP2010210613A (en) Subcriticality determining device of neutron multiplying system, and program of the same
CN106890001B (en) Radiation detection system based on electronic computer tomography scanner
KR101750124B1 (en) Method and device for detecting the drop of a cluster in a nuclear reactor
KR102619779B1 (en) A threshold voltage level determining device using multichannel analysis and a method thereof
KR101523194B1 (en) spent fuel pool subcritical monitoring system and using spent fuel spontaneous neutron source
CN217111359U (en) Coolant leakage monitoring device
Gurgen et al. Quantifying Reactor Power Noise–A Case Study on NIST Research Reactor
Shin et al. Development of Digital Boron Dilution Alarm System (DBDAS)
JP5305335B2 (en) Nuclear power measurement device
KR102115139B1 (en) Neutron counting apparatus based on a neutron detector having dual sensitivity
Sakakibara et al. Off-Gas Nuclide Analysis System
JP4509831B2 (en) Output distribution monitoring apparatus and monitoring method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150821

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160801

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170801

Year of fee payment: 6