KR20180073227A - Method and Apparatus for prevention of Reactor Trip in a Loss of one Reactor Coolant Pump - Google Patents

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Abstract

In a preferred embodiment of the present invention, if one of four reactor coolant pumps breaks down, a pre-selected control rod is dropped to a core through a partial reactor trip breaker system to implement partial reactor trip. The apparatus for preventing reactor trip comprises: a core protection computing system; and a power plant protection system.

Description

원자로냉각재펌프 1대 상실 시 원자로 정지 방지 장치 및 방법{Method and Apparatus for prevention of Reactor Trip in a Loss of one Reactor Coolant Pump}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear reactor coolant pump,

본 발명은 가압경수로원전에서 원자로냉각재펌프 1대 상실 시 원자로 정지 방지 방법에 관한 발명이다. 보다 상세히, 부분원자로정지를 통해 원자로냉각재펌프 1대 상실 시 원자로 정지 방지를 구현하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preventing a reactor shutdown when one reactor coolant pump is lost in a pressurized light water reactor nuclear power plant. More particularly, it relates to a method for implementing reactor shutdown prevention in the event of loss of one reactor coolant pump through partial reactor shutdown.

후쿠시마 원전 사고 이후 원자력발전소의 기기 고장에 의한 정상적인 원자로 정지에 대해서도 원전 안정성에 대해 문제가 있는 것처럼 사회적 이슈가 되고 있고, 원자로가 불시 정지되면 재 기동을 위해 KINS 및 원안위를 포함한 인허가 관련 모든 기관의 승인이 요구되는 관계로 기기 고장에 의한 불시 원자로 정지를 방지하는 기술 개발이 강력히 요구되고 있다. Regarding the normal reactor shutdown due to the failure of the nuclear power plant after the Fukushima nuclear accident, it is a social issue as if there is a problem about the stability of the nuclear power plant. If the reactor is stopped temporarily, all institutions related to the licensing including KINS and It is strongly required to develop a technique for preventing the stoppage of an abnormal reactor due to a failure of the apparatus due to the approval.

원자력발전소의 발전소보호계통은 발전소가 규정된 안전제한치에 도달할 경우 원자로보호계통을 통해 원자로정지를 개시하거나, 또는 유체계통이나 원자로건물 관련 변수가 규정된 제한치에 도달할 때 공학적안전설비 계통에 작동신호를 제공하여 노심 핵연료 설계제한치 및 원자로냉각재계통의 압력경계 허용기준을 초과하지 않고 사고시 노심냉각과 원자로건물 건전성이 유지되도록 한다. The plant protection system of a nuclear power plant operates on an engineering safety system when the plant reaches a specified safety limit or initiates a reactor shutdown through a reactor protection system or when a plant or reactor building related variable reaches a specified limit Signal to ensure core cooling and reactor building integrity without exceeding the core fuel design limits and the pressure boundary limits of the reactor coolant system.

발전소보호계통은 선정된 발전소 변수들을 감시하여 운전변수가 설정치에 도달할 때 보호기능을 개시한다. 만약 이러한 경우가 발생하면, 원자로정지차단기계통이 동작하여 제어봉구동장치로 공급되는 전원이 차단되고 제어봉집합체들은 노심 속으로 낙하되어 원자로를 정지시킨다.The plant protection system monitors selected plant parameters and initiates protection when the operating variable reaches a set point. If this happens, the reactor shutdown circuit breaker system is activated and the power supplied to the control rod actuator is shut off and the control rod assemblies fall into the reactor core to stop the reactor.

원자력발전소의 원자로 노심에서 생성된 열은 원자로냉각재펌프를 이용하여 증기발생기로 전달되며, 4대의 원자로냉각재펌프 중 1대라도 고장 나면 냉각재 유량이 감소하여 원자로 온도 상승으로 인한 노심 손상을 방지하기 위해 발전소보호계통에 의해 즉시 원자로를 정지시키도록 되어있다. 그러나, 원자로냉각재펌프는 복잡한 구조의 다수의 전기적 기계적 보호회로로 인해 원자로 출력 운전 중 고장 가능성이 상존하여, 1대라도 고장나면 즉시 원자로가 정지되므로 발전소 정비담당자의 정신적인 부담이 크다.The heat generated from the nuclear reactor core of the nuclear power plant is transferred to the steam generator using the reactor coolant pump. When one of the four reactor coolant pumps fails, the coolant flow rate is reduced to prevent the core damage caused by the reactor temperature rise. And the reactor is immediately stopped by the protection system. However, since the reactor coolant pump has a possibility of failure during operation of the reactor output due to a large number of electrical and mechanical protection circuits of complicated structure, if one of the coolant pumps fails, the reactor is immediately shut down.

KR 10-2016-0086082KR 10-2016-0086082

기존 발전소보호계통은 4대의 원자로냉각재펌프 중 1대라도 고장이 발생할 경우 냉각재 유량 감소로 원자로 온도가 상승하여 노심을 손상시키는 것을 방지하기 위해 즉시 원자로를 정지시키도록 구현되었다. 기존 발전소보호계통의 예로는 가압경수로원전인 한국 표준형원전 및 APR1400 원전이 있다. The existing plant protection system was implemented to immediately shut down the reactor to prevent damage to the core due to increased coolant flow rate caused by failure of one of the four reactor coolant pumps. Examples of conventional power plant protection systems include Korea's standard nuclear reactors and APR1400 nuclear power reactors.

본 발명에서는 원자로냉각재펌프 계통의 광범위한 단일고장으로 인해 발생할 수 있는 원자로냉각재펌프 1대 상실에 따른 원자로정지를 예방함으로써 발전소의 안정적인 운전을 보장하고 발전 중단으로 인한 비용을 절감하여 원전의 경제성을 향상하고자 한다. In the present invention, to prevent the shutdown of the reactor due to the loss of one reactor coolant pump caused by a wide range of single failure of the reactor coolant pump system, the stable operation of the power plant is guaranteed, do.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 4대의 원자로냉각재펌프 중 1대의 원자로냉각재펌프가 고장이 발생할 경우, 부분원자로정지차단기계통을 통해 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시켜, 부분 원자로 정지를 구현함으로써, 노심건정성을 확보하고 원자로출력급감발계통을 이용한 터빈출력 감발로 발전소의 출력균형을 확보하여 원자로 정지를 예방하므로 경제성을 향상시킬 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, when a failure occurs in one of the four reactor coolant pumps, the preselected control rod is dropped through the partial reactor shutdown circuit system to the core to realize partial reactor shutdown, By ensuring dryness and using turbine output deceleration using the reactor output power reduction system, it is possible to improve the economical efficiency by preventing the reactor shutdown by securing the output balance of the power plant.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 부분원자로정지를 구현하는 원자로정지장치는 복수의 원자로냉각재펌프 중 원자로냉각재펌프 하나만의 속도가 기설정된 값보다 적은지 또는 복수 개의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된 값보다 적은지를 구별하여 판단하도록 구현되는 노심보호연산기계통;및 원자로냉각재펌프 하나만의 속도가 기설정된 값보다 적은 경우 상기 노심보호연산기계통에서 전송한 제1부분원자로정지신호를 수신하고, 수신한 제1부분원자로정지신호와 원자로냉각재유량 및 원자로 출력값을 기초로 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시키는 제2부분원자로정지신호를 출력하는 발전소보호계통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment of the present invention, a reactor shutdown device that implements partial reactor shutdown requires that the speed of only one of the plurality of reactor coolant pumps is less than a predetermined value, or that the speed of the plurality of reactor coolant pumps is less than a predetermined value A first partial reactor shutdown signal transmitted from the core protection operator system when the speed of only one reactor coolant pump is less than a preset value, And a power plant protection system for outputting a second partial reactor shutdown signal for dropping the preselected control rods to the core based on the reactor shutdown signal, the reactor coolant flow rate, and the reactor output value.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 원자로냉각재유량이 기설정된 제2가변설정치 이하인지를 판단한 결과와 상기 제1부분원자로정지신호를 'OR 연산'하고, 상기 원자로 출력값이 기설정된 출력값 이상인지를 판단한 결과와 상기 'OR연산'의 연산 결과값을 'AND연산'하여 상기 제2부분원자로정지신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In one preferred embodiment of the present invention, the first partial reactor shutdown signal is OR'd as a result of determining whether the reactor coolant flow rate is equal to or less than a predetermined second variable set value and whether the reactor output value is equal to or greater than a predetermined output value And outputs the second partial atomic stop signal by ANDing the determined result with the operation result value of the OR operation.

본 발명을 적용할 경우 원자로냉각재펌프 계통의 광범위한 단일고장으로 인해 발생할 수 있는 원자로냉각재펌프 1대 상실에 따른 원자로정지를 예방함으로써 발전소의 안정적인 운전을 보장할 수 있다. When the present invention is applied, it is possible to ensure stable operation of the power plant by preventing reactor shutdown due to loss of one reactor coolant pump caused by a wide range of single failure of the reactor coolant pump system.

또한, 원자로냉각재펌프 1대 상실에 따른 원자로정지를 예방함으로써 발전 중단으로 인한 비용을 절감하여 원전의 경제성을 향상시킬 수 있다. 그 외에 원전 이용률 향상에 따른 원전 수출 경쟁력 향상에 유리한 이점이 있다.
In addition, by preventing the reactor shutdown due to the loss of one reactor coolant pump, it is possible to reduce the cost due to power generation interruption, thereby improving the economical efficiency of the nuclear power plant. In addition, there is an advantage in improving nuclear power export competitiveness by improving utilization rate of nuclear power plants.

도 1 은 한국 표준형원전 및 APR1400 원전의 원자로냉각재펌프 고장 시 원자로 노심 보호 방법을 도시한 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 부분원자로정지를 통한 원자로 정지 방지 방법을 도시한 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 원자로정지방지장치의 내부 구성도를 도시한다. 1 is a view showing a reactor core protection method in case of failure of a reactor coolant pump of a Korean standard nuclear reactor and an APR1400 nuclear reactor.
2 is a block diagram illustrating a method of preventing a reactor shutdown through partial reactor shutdown as a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows an internal construction of a reactor stop prevention apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참고하여 실시예들을 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

도 1 은 한국 표준형원전 및 APR1400 원전의 원자로냉각재펌프 고장 시 원자로 노심 보호를 통한 원자로 정지 방법을 도시한 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram showing a reactor shutdown method through nuclear reactor core protection when a reactor coolant pump failure occurs in Korean standard nuclear reactor and APR1400 nuclear reactor.

도 1 에 도시된 원자로 정지 방지법에서는 노심보호연산기계통(110)에서 4대의 원자로냉각재펌프(102)의 속도(S102)를 모두 감시하여, 단 하나의 원자로냉각재펌프(102)의 속도라도 기설정된 값 이하로 감소하는 경우, 발전소보호계통(120)으로 원자로 정지 신호(S110)를 발생한다. 발전소보호계통(120)은 노심보호연산기계통(110)로부터 원자로 정지 신호(S110)를 수신하거나 또는 원자로냉각재유량이 저유량 트립설정치 이하로 감소하는 경우, 즉시 원자로 정지 신호(S120)를 원자로정지차단기계통(130)에 전송하여 원자로를 정지시킨다. 이 경우, 원자로냉각재유량은 증기발생기의 1차측 전단과 후단의 압력차를 측정하여 계산된다. 그리고, 저유량 트립설정치는 가변설정치로, 원자로냉각재 유량에 대해 일정한 차이만큼 작은 값으로 설정되며, 냉각재 유량을 추종하도록 제한된 증가 변화율 또는 감소 변화율에 따라 가변된다. 1, all of the speeds S102 of the four reactor coolant pumps 102 are monitored in the core protection operator system 110 so that the speed of only one reactor coolant pump 102 is set to a predetermined value The system generates a reactor shutdown signal S110 to the plant protection system 120. [ The plant protection system 120 immediately receives the reactor stop signal S110 from the core protection operator system 110 or immediately releases the reactor shutdown signal S120 when the reactor coolant flow rate falls below the low flow trip setpoint, System 130 to stop the reactor. In this case, the reactor coolant flow rate is calculated by measuring the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the primary side of the steam generator. And, the low flow rate trip setting is a variable set value, which is set to a value which is smaller by a constant difference with respect to the reactor coolant flow rate, and is variable according to the limited increase rate or decrease rate to follow the coolant flow rate.

원자로정지차단기계통(130)은 발전소보호계통(120)으로부터 원자로 정지 신호(S120)를 수신하는 경우 즉시 차단기를 개방하여 모든 제어봉이 중력에 의해 원자로 노심으로 낙하되도록 하여 원자로를 정지시킨다. When the reactor shutdown circuit breaker system 130 receives the reactor shutdown signal S120 from the plant protection system 120, it instantly opens the circuit breaker and causes all the control rods to fall to the reactor core by gravity to stop the reactor.

디지털제어봉제어계통(140)은 전동발전기세트(132)에서 공급하는 교류전원을 전력변환회로를 통해 직류로 변환한 후, 원자로 상부에 위치하는 제어봉구동장치에 구동전원을 공급하여 제어봉의 위치를 유지하거나 제어봉을 인출 또는 삽입함으로써 원자로 출력을 제어한다.The digital control rod control system 140 converts AC power supplied from the motor generator set 132 into DC power through a power conversion circuit and supplies driving power to the control rod driving device located above the reactor to maintain the position of the control rod Or controls the reactor output by drawing or inserting control rods.

원자로정지차단기계통에 의해 전동발전기세트(132)에서 디지털제어봉제어계통(140)으로 공급되는 교류전원이 차단되면, 디지털제어봉제어계통(140)에서 제어봉구동장치로 전송되는 전압이 차단되어, 모든 제어봉이 중력에 의해 낙하되며, 그에 따라 원자로가 정지된다. When the AC power supplied from the motor generator set 132 to the digital control rod control system 140 is cut off by the reactor shutdown circuit system, the voltage transmitted from the digital control rod control system 140 to the control rod drive system is shut off, Is dropped by gravity, and thus the reactor is stopped.

도 1 에 도시된 형태의 원자로 정지 방법을 구현하는 원자로 정지 장치 내지 시스템의 경우, 원자로냉각재펌프 중 1대라도 고장나면 즉시 원자로를 정지시키도록 되어 있다. In the case of a reactor shutdown system or system implementing a reactor shutdown method of the type shown in FIG. 1, one of the reactor coolant pumps is to stop the reactor immediately if it fails.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 이상의 발전 정지를 방지하기 위해 원자로냉각재펌프 1대 고장 시 부분원자로정지차단기계통을 통해 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시켜 노심 건전성을 확보하고 원자로출력급감발계통을 이용한 터빈출력 감발로 발전소의 출력균형을 확보하여, 발전 정지 대신 출력감발을 통한 발전소의 운전 상태를 유지하고자 한다. In one preferred embodiment of the present invention, in order to prevent the power generation stoppage, a pre-selected control rod is dropped through the core of a partial reactor shutdown circuit breaker in case of failure of one reactor coolant pump to ensure core integrity and the turbine The power balance of the power plant is ensured by the power output, and the operation state of the power plant is maintained by the power output instead of the power generation stop.

본 발명은 4대의 원자로냉각재펌프 중 1대가 상실될 경우 안전계통 및 원자로출력급감발계통을 이용하여 원자로 정지를 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 발명이다. The present invention relates to an apparatus and a method for preventing a reactor shutdown by using a safety system and a reactor power dropout system when one of four reactor coolant pumps is lost.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 부분원자로정지를 통한 원자로정지방지방법은 4대의 원자로냉각재펌프 중 1대 상실 시 노심보호연산기계통 및 발전소보호계통에 의한 원자로 정지 대신 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시키는 부분 원자로 정지를 통해 원자로출력을 급격히 감소시켜 노심 건전성을 확보하고, 원자로출력급감발계통을 이용한 터빈출력 자동감발(Setback)을 통해 1, 2차 계통의 출력 균형을 통하여 원자로 정지를 방지한다. As a preferred embodiment of the present invention, a method of preventing a reactor shutdown by stopping a partial reactor is a method of dropping a preselected control rod into a core instead of a reactor shutdown by a core protection operator system and a power plant protection system when one of four reactor coolant pumps is lost The reactor power is rapidly reduced through partial reactor shutdown to ensure core integrity, and reactor shutdown is prevented through the output balance of the primary and secondary systems through automatic setback of the turbine output using the reactor output power reduction output system.

이를 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 노심보호연산기계통에서 부분원자로 정지신호를 생성하고, 또한 발전소보호계통에서 수신한 부분원자로 정지신호와 원자로 냉각재 유량이 기설정된 가변설정치 이하인지를 'OR'연산하며, 추가로 원자로 출력이 기설정된 값, 예, 60%, 이하인지를 'AND' 연산하여 부분원자로 정지 차단기계통을 동작시키는 구성이 개시되어 있다. To this end, in a preferred embodiment of the present invention, a partial reactor shutdown signal is generated in the core protection operator system, and a partial reactor shutdown signal received at the power plant protection system and the OR coolant flow rate are ORed to be less than a predetermined variable set value. , And further performs a 'AND' operation on whether the reactor output is a predetermined value, for example, 60% or less, to operate the partial reactor shutdown circuit breaker system.

도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 원자로 정지 방지 방법을 구현하는 장치 내지 시스템의 내부 구성도를 도시한다. Fig. 2 shows an internal configuration of an apparatus or system for implementing a reactor shutdown prevention method according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 원자로 정지 장치(200)는 노심보호연산기계통(210), 발전소보호계통(220)을 포함하고, 원자로정지차단기계통(230) 및 부분원자로정지차단기계통(250)을 더 포함할 수 있다. 노심보호연산기계통(210), 발전소보호계통(220), 원자로정지차단기계통(230) 및 부분원자로정지차단기계통(250)은 안전계통에 속한다. The reactor shutdown system 200 includes a core protection operator system 210 and a power plant protection system 220 and includes a reactor shutdown circuit breaker system 230 and a partial reactor shutdown circuit system 250. [ As shown in FIG. The core protection computing system 210, the plant protection system 220, the reactor shutdown circuit system 230 and the partial reactor shutdown circuit system 250 belong to the safety system.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 원자로냉각재펌프 1대 상실 시 원자로 정지 방지 장치(200)는 전동발전기세트(232), 디지털제어봉제어계통(240), 원자로출력급감발계통(260), 터빈제어계통(270)을 더 포함할 수 있다. 전동발전기세트(232), 디지털제어봉제어계통(240), 원자로출력급감발계통(260) 및 터빈제어계통(270)은 비안전계통에 속한다. In one preferred embodiment of the present invention, when the reactor coolant pump 1 is lost, the reactor stop prevention apparatus 200 includes a motor generator set 232, a digital control rod control system 240, a reactor power reduction / System 270 as shown in FIG. The motor generator set 232, the digital control rod control system 240, the reactor power reduction and derogation system 260, and the turbine control system 270 belong to the non-safety system.

주요 구성 요소의 기능은 아래와 같다. 도 2와 3을 참고하여 설명한다. Functions of the main components are as follows. Will be described with reference to Figs. 2 and 3. Fig.

노심보호연산기계통(210,310)은 4대의 원자로냉각재펌프 중 원자로냉각재펌프 하나만의 속도가 기설정된 값보다 적은지(214) 또는 2대 이상의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된 값보다 적은지(212)를 구별하여 판단하도록 구현된다. The core protection operator systems 210 and 310 distinguish whether the speed of only one reactor coolant pump among the four reactor coolant pumps is lower than a predetermined value (214) or the speed of two or more reactor coolant pumps is lower than a predetermined value (212) .

이를 위해, 노심보호연산기계통(310)은 단일원자로냉각재펌프속도 판단부(314)와 복수원자로냉각재펌프속도판단부(312)를 포함한다. For this purpose, the core protection computing system 310 includes a single-reactor coolant pump speed determination unit 314 and a multi-reactor coolant pump speed determination unit 312.

단일원자로냉각재펌프속도 판단부(314)는 4대의 원자로냉각재펌프 중 단 하나의 원자로냉각펌프의 속도가 기설정된값보다 적은지를 판단한다.The single reactor coolant pump speed determination unit 314 determines whether the speed of only one of the four reactor coolant pumps is lower than a predetermined value.

복수원자로냉각재펌프속도판단부(312)는 노심보호연산기계통(310)에 입력된 4대의 원자로냉각재펌프 중 2 개 이상의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된값보다 적은지를 판단한다. The multi-reactor coolant pump speed determination unit 312 determines whether the speed of two or more reactor coolant pumps among the four reactor coolant pumps input to the core protection operator system 310 is less than a predetermined value.

단일원자로냉각재펌프속도 판단부(314)는 4대의 원자로냉각재펌프 중 단 하나의 원자로냉각펌프의 속도가 기설정된값보다 적다고 판단되는 경우에는 제 1부분원자로정지신호(S214,S314)를 생성한다. The single reactor coolant pump speed determination unit 314 generates the first partial reactor shutdown signals S214 and S314 when it is determined that the speed of only one of the four reactor coolant pumps is lower than a predetermined value .

복수원자로냉각재펌프속도판단부(312)는 4대의 원자로냉각재펌프 중 2대 이상의 원자로냉각펌프의 속도가 기설정된값보다 적다고 판단되는 경우에는 제 1전체원자로정지신호(S212,S312)를 생성한다. The multi-reactor coolant pump speed determination unit 312 generates the first total reactor stop signals S212 and S312 when it is determined that the speeds of two or more of the four reactor coolant pumps are less than a predetermined value .

발전소보호계통(220,320)은 노심보호연산기계통(210,310)으로부터 모든 제어봉을 낙하하기 위한 제 1 전체원자로정지신호(S212, S312) 또는 미리 선택된 하나의 제어봉만을 낙하하기 위한 판단 변수로 이용되는 제 1 부분원자로정지신호(S214, S314)를 수신한다. The plant protection systems 220 and 320 include a first entire reactor stop signal S212 and S312 for dropping all the control rods from the core protection operator systems 210 and 310 or a first total reactor shutdown signal S212 and S312 for dropping only one pre- And receives the reactor stop signals S214 and S314.

도 2 를 참고하면, 발전소보호계통(220)은 원자로 출력이 기설정된 값 이상에서, 노심보호연산기계통으로부터 제1부분원자로정지신호(S214)를 받거나, 냉각재 유량이 1대 원자로냉각재펌프 상실 시의 가변 설정치 이하로 감소하면 즉시 제2부분원자로정지 신호(S227)를 부분원자로정지차단기계통(250)으로 제공하여 미리 선택된 제어봉을 낙하시킨다. Referring to FIG. 2, the plant protection system 220 receives the first partial reactor shutdown signal S214 from the core protection operator system at a reactor output of a predetermined value or more, or when the coolant flow rate exceeds a predetermined value If it falls below the variable set point, the second partial reactor shutdown signal S227 is immediately provided to the partial reactor shutdown circuit system 250 to drop the preselected control rods.

이와 동시에, 발전소보호계통(220)은 원자로출력급감발계통(260)으로 제2부분원자로정지신호(S228)를 제공하여, 터빈출력자동감발(270)을 통해 1, 2차 계통의 출력 균형을 유지하도록 하여 출력 불평형에 의한 원자로 정지를 방지한다. At the same time, the plant protection system 220 provides a second partial reactor shutdown signal S228 to the reactor output downtemper 260 to adjust the output balance of the primary and secondary systems via the turbine output automatic spout 270 To prevent reactor shutdown due to output imbalance.

이 경우, 원자로 출력의 기설정된 값은 원자로냉각재펌프 1대 상실 시 나머지 3대의 원자로냉각재펌프 운전을 가정하여 원자로 노심에 손상을 주지 않는 원자로 출력 설정치 값을 의미한다. 원자로출력은 노외중성자속 또는 원자로냉각재온도 신호를 통해 확인이 가능하다.In this case, the predetermined value of the reactor output is the value of the reactor output setpoint, which assumes the operation of the remaining three reactor coolant pumps when one reactor coolant pump is lost and does not damage the reactor core. The output of the reactor can be identified through the extraneous neutron or reactor coolant temperature signal.

도 3 을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 발전소보호계통(320)은 노심보호연산기계통(310)로부터 제 1 전체원자로정지신호(S312)를 수신하면 전체원자로정지판단부(323)는 차단기를 개방하여 중력에 의해 모든 제어봉을 낙하시키는 제 2 전체원자로정지신호(S323)를 원자로정지차단기계통으로 출력한다. 또한, 전체원자로정지판단부(323)는 제 1 전체원자로정지신호(S312)를 수신한 경우 외에 원자로냉각재유량이 기설정된 제 1 가변설정치값보다 적은 경우에도 제 2 전체원자로정지신호(S323)를 생성한다. 제 1 가변설정치값은 2대 이상의 원자로냉각재펌프가 상실된 경우의 값으로 설정될 수 있다. 3, the power plant protection system 320 receives the first total reactor shutdown signal S312 from the core protection system 310 and transmits the total reactor shutdown signal S312 to the entire reactor shutdown determination unit 323. In this case, And outputs a second total reactor stop signal S323 for dropping all the control rods by gravity to the reactor shutdown circuit system by opening the circuit breaker. In addition, the entire reactor shutdown determination unit 323 may be configured to stop the second total reactor shutdown signal S323 even when the reactor coolant flow rate is less than the predetermined first variable set value, in addition to the case where the first overall reactor shutdown signal S312 is received . The first variable set point value may be set to a value when two or more reactor coolant pumps are lost.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 발전소보호계통(320)은 노심보호연산기계통(310)로부터 제 1 부분원자로정지신호(S314)를 수신하면 원자로출력판단부(326)에서 원자로출력값이 기설정된 값을 초과하는 경우 제 2 부분원자로정지신호(S327)을 출력하여 미리 선택된 제어봉만을 노심으로 낙하시킨다. 이 경우, 일 예로 원자로출력판단부(326)에서는 원자로 출력이 60% 미만인 경우에는 제 2 부분원자로정지신호(S327)를 생성하지 않을 수 있다.The power plant protection system 320 receives the first partial reactor shutdown signal S314 from the core protection computer system 310 and the reactor output determination unit 326 compares the reactor output value with a predetermined value The second partial reactor shutdown signal S327 is output to drop only the preselected control rods to the core. In this case, for example, the reactor output determination unit 326 may not generate the second partial reactor shutdown signal S327 when the reactor output is less than 60%.

발전소보호계통(320)은 또한 부분원자로정지판단부(328)에서 노심보호연산기계통(310)로부터 수신한 제 1 부분원자로정지신호(S314)와 제 2 원자로냉각재유량판단부(324)에서 판단한 원자로냉각재유량의속도 및 원자로출력판단부에서 판단한 원자로출력값을 기초로 제 2 부분원자로정지신호(S327)를 생성한다. The plant protection system 320 further includes a first partial reactor shutdown signal S314 received from the core protection computing system 310 and a second reactor shutdown signal S314 determined by the second reactor coolant flow amount determiner 324, The second partial reactor shutdown signal S327 based on the speed of the coolant flow rate and the reactor output value determined by the reactor output determination unit.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 부분원자로정지차단기계통을 통한 부분원자로정지 기능은 노심보호연산기계통, 발전소보호계통 및 원자로출력급감발계통과 연계하여 원자로냉각재 압력의 고압력 상황 시 원자로냉각재계통 압력경계의 허용기준을 만족하기 위해 원자로를 정지하는 대신 부분원자로정지신호를 미리 발생시켜 원자로 정지를 방지할 수 있도록 응용하여 적용할 수 있다. As a further preferred embodiment of the present invention, the partial reactor shutdown function through the partial reactor shutdown circuit breaker system is connected to the reactor core system, the plant protection system, and the reactor output power reduction system, It is possible to apply the present invention so as to prevent the reactor shutdown by previously generating a partial reactor shutdown signal instead of stopping the reactor to meet the pressure boundary tolerance standard.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the drawings and specification, there have been disclosed preferred embodiments. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (9)

복수의 원자로냉각재펌프 중 한 대의 원자로냉각재펌프 속도가 기설정된 값보다 적은지 또는 복수 개의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된 값보다 적은지를 구별하여 판단하도록 구현되는 노심보호연산기계통;및
한 대의 원자로냉각재펌프 속도가 기설정된 값보다 적은 경우 상기 노심보호연산기계통에서 전송한 제1부분원자로정지신호를 수신하고, 수신한 제1부분원자로정지신호와 원자로냉각재유량 및 원자로 출력값을 기초로 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시키는 제2부분원자로정지신호를 출력하는 발전소보호계통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로정지방지장치. A core protection arithmetic logic system that is implemented to discriminate between whether the reactor coolant pump speed of one of the plurality of reactor coolant pumps is less than a preset value or whether the speed of the plurality of reactor coolant pumps is less than a predetermined value;
A first partial reactor shutdown signal transmitted from the core protection operator system when the reactor coolant pump speed is less than a preset value, and based on the received first partial reactor shutdown signal and the reactor coolant flow rate and reactor output value, And a power plant protection system for outputting a second partial reactor shutdown signal for dropping the selected control rods to the core. 제 1 항에 있어서, 상기 발전소보호계통은
상기 원자로냉각재유량이 기설정된 가변설정치 이하인지를 판단한 결과와 상기 제1부분원자로정지신호를 'OR 연산'하고, 상기 원자로 출력값이 기설정된 출력값 이상인지를 판단한 결과와 상기 'OR연산'의 연산 결과값을 'AND연산'하여 상기 제2부분원자로정지신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 원자로정지방지장치. The plant protection system according to claim 1,
OR operation "of the first partial reactor stop signal and a result of determining whether the reactor coolant flow rate is less than or equal to a predetermined variable set value and whether the reactor output value is equal to or greater than a preset output value, And outputs the second partial reactor shutdown signal by ANDing the value of the second partial reactor shutdown signal. 제 1 항에 있어서,
상기 제2부분원자로정지신호를 수신하여 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하하는 부분원자로정지차단기계통;을 더 포함하고, 상기 부분원자로정지차단기계통은 안전계통인 것을 특징으로 하는 원자로정지방지장치. The method according to claim 1,
Further comprising a partial reactor shutdown circuit system for receiving the second partial reactor shutdown signal and dropping the preselected control rods to the core, wherein the partial reactor shutdown circuit system is a safety system. 제 1 항에 있어서, 상기 노심보호연산기계통은
복수 개의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된 값보다 적은 경우 전체원자로정지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 원자로정지방지장치. The system of claim 1, wherein the core protection computing system
And generates an entire reactor shutdown signal when the speed of the plurality of reactor coolant pumps is less than a predetermined value. 제 4 항에 있어서, 상기 발전소보호계통은
상기 노심보호연산기계통으로부터 상기 전체원자로정지신호를 수신하거나 또는 원자로냉각재유량이 기설정된 값 이하인 경우 모든 제어봉을 낙하시키는 원자로정지 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 부분원자로정지를 구현하는 원자로정지장치. 5. The power plant protection system according to claim 4,
Wherein the reactor shutdown signal is generated to receive the entire reactor shutdown signal from the core protection operator system or to drop all control rods when the reactor coolant flow rate is less than a predetermined value. 복수의 원자로냉각재펌프 중 한 대의 원자로냉각재펌프 속도가 기설정된 값보다 적은지 판단하는 단일원자로냉각재펌프속도판단부와 복수의 원자로냉각재펌프 중 복수 개의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된 값보다 적은지 판단하는 복수원자로냉각재펌프속도판단부를 포함하는 노심보호연산기계통;및
상기 복수원자로냉각재펌프속도판단부의 출력값 및 원자로 냉각재 유량값을 기초로 모든 제어봉을 낙하시키는 원자로정지 신호인 제2전체원자로정지를 생성하는 전체원자로 정지판단부와 상기 단일원자로냉각재펌프속도판단부의 출력값, 원자로 냉각재 유량값 및 원자로출력 값을 기초로 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시키는 제2부분원자로정지신호를 출력하는 부분원자로정지판단부를 포함하는 발전소보호계통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로정지장치. A single-reactor coolant pump speed determiner for determining whether the reactor coolant pump speed of one of the plurality of reactor coolant pumps is less than a predetermined value, and a plurality of plurality of reactor coolant pumps among the plurality of reactor coolant pumps determining whether the speed of the plurality of reactor coolant pumps is less than a predetermined value A core protection operator system including a reactor coolant pump speed determination unit;
A total reactor shutdown determination unit for generating a second total reactor shutdown signal that is a reactor shutdown signal for dropping all the control rods based on the output value of the plural reactor coolant pump speed determination unit and the reactor coolant flow rate value; And a partial reactor shutdown determination section for outputting a second partial reactor shutdown signal for dropping the preselected control rods to the core based on the reactor coolant flow rate value and the reactor output value. 부분원자로정지를 구현하는 원자로정지방지 방법으로서,
노심보호연산기계통에서 복수의 원자로냉각재펌프 중 한 대의 원자로냉각재펌프 속도가 기설정된 값보다 적은지 또는 복수 개의 원자로냉각재펌프의 속도가 기설정된 값보다 적은지를 구별하여 판단하는 단계;
발전소보호계통에서 상기 판단하는 단계에서 판단한 결과 원자로냉각재펌프 하나만의 속도가 기설정된 값보다 적은 경우 상기 노심보호연산기계통에서 전송한 제1부분원자로정지신호를 수신하는 단계; 및
상기 발전소보호계통에서 수신한 제1부분원자로정지신호와 원자로냉각재유량 및 원자로 출력값을 기초로 미리 선택된 제어봉을 노심으로 낙하시키는 제2부분원자로정지신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A reactor shutdown prevention method for implementing a partial reactor shutdown,
Judging whether the reactor coolant pump speed of one of the plurality of reactor coolant pumps is lower than a predetermined value or the speed of the plurality of reactor coolant pumps is lower than a predetermined value in the core protection operator system;
Receiving a first partial reactor shutdown signal transmitted from the core protection operator system when the speed of only one reactor coolant pump is lower than a predetermined value as a result of the determination in the power plant protection system; And
And outputting a second partial reactor shutdown signal for dropping the preselected control rod to the core based on the first partial reactor shutdown signal received from the plant protection system, the reactor coolant flow rate, and the reactor output value . 제 7 항에 있어서,
상기 원자로냉각재유량이 기설정된 가변설정치 이하인지를 판단한 결과와 상기 제1부분원자로정지신호를 'OR 연산'하고, 상기 원자로 출력값이 기설정된 출력값 이상인지를 판단한 결과와 상기 'OR연산'의 연산 결과값을 'AND연산'하여 상기 제2부분원자로정지신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7,
OR operation "of the first partial reactor stop signal and a result of determining whether the reactor coolant flow rate is less than or equal to a predetermined variable set value and whether the reactor output value is equal to or greater than a preset output value, Quot; AND " value to output the second partial atomic stop signal. 제 7 항에 있어서, 상기 발전소보호계통은
원자로출력급감발계통으로 부분원자로정지신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 방법.8. The plant protection system of claim 7,
And outputting a partial reactor shutdown signal to the reactor output power reduction output system.
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