원자력발전소 터빈계통은 증기발생기에서 공급한 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 회전력 으로 변환하고 터빈밸브 조절을 통해 터빈의 속도와 발전기 출력을 제어하는 발전소 핵 심 설비이다. 터빈은 고속으로 회전하기 때문에 정격속도를 초과하여 위험속도가 되면 터빈 날개가 비산물이 되어 발전소 내에 있는 안전 기기를 손상시킬 수 있으므로 터빈의 과속도를 방지하기 위해 터빈과속보호계통이 설치되어 있고 주기적으로 터빈밸브 시험을 통해 모든 터빈밸브의 완전 담힘 가능 여부를 확인하고 있다. 터빈밸브 시험은 출력변동 에 따른 계통의 과도상태나 원자로 정지를 유발할 수 있고 장시간의 시험으로 인한 이용 율 손실을 발생시킨다. 2010년까지 국내 전 원전의 터빈밸브 시험주기는 3개월로 연장되 었다. 본 연구에서는 터빈밸브 시험으로 인한 발전소 운영리스크를 완화하기 위해 기존 밸브시험 주기연장 시 적용했던 신뢰성 평가기법의 오류를 수정하고 최신 운전이력 및 ...
원자력발전소 터빈계통은 증기발생기에서 공급한 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 회전력 으로 변환하고 터빈밸브 조절을 통해 터빈의 속도와 발전기 출력을 제어하는 발전소 핵 심 설비이다. 터빈은 고속으로 회전하기 때문에 정격속도를 초과하여 위험속도가 되면 터빈 날개가 비산물이 되어 발전소 내에 있는 안전 기기를 손상시킬 수 있으므로 터빈의 과속도를 방지하기 위해 터빈과속보호계통이 설치되어 있고 주기적으로 터빈밸브 시험을 통해 모든 터빈밸브의 완전 담힘 가능 여부를 확인하고 있다. 터빈밸브 시험은 출력변동 에 따른 계통의 과도상태나 원자로 정지를 유발할 수 있고 장시간의 시험으로 인한 이용 율 손실을 발생시킨다. 2010년까지 국내 전 원전의 터빈밸브 시험주기는 3개월로 연장되 었다. 본 연구에서는 터빈밸브 시험으로 인한 발전소 운영리스크를 완화하기 위해 기존 밸브시험 주기연장 시 적용했던 신뢰성 평가기법의 오류를 수정하고 최신 운전이력 및 PSA 자료를 적용하여 신뢰성 평가를 재수행하였다. 국내 원전 터빈의 다수를 점유하고 있는 GE(두산중공업), GEC(ALSTOM) 터빈에 대한 터빈 비산물 방출빈도와 노심손상빈도 분석을 통해 규제요건 범위 내에서 시험주기 연장 가능성을 검토하여 타당성을 확보하고 그에 따른 경제적 효과를 분석하였다.
원자력발전소 터빈계통은 증기발생기에서 공급한 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 회전력 으로 변환하고 터빈밸브 조절을 통해 터빈의 속도와 발전기 출력을 제어하는 발전소 핵 심 설비이다. 터빈은 고속으로 회전하기 때문에 정격속도를 초과하여 위험속도가 되면 터빈 날개가 비산물이 되어 발전소 내에 있는 안전 기기를 손상시킬 수 있으므로 터빈의 과속도를 방지하기 위해 터빈과속보호계통이 설치되어 있고 주기적으로 터빈밸브 시험을 통해 모든 터빈밸브의 완전 담힘 가능 여부를 확인하고 있다. 터빈밸브 시험은 출력변동 에 따른 계통의 과도상태나 원자로 정지를 유발할 수 있고 장시간의 시험으로 인한 이용 율 손실을 발생시킨다. 2010년까지 국내 전 원전의 터빈밸브 시험주기는 3개월로 연장되 었다. 본 연구에서는 터빈밸브 시험으로 인한 발전소 운영리스크를 완화하기 위해 기존 밸브시험 주기연장 시 적용했던 신뢰성 평가기법의 오류를 수정하고 최신 운전이력 및 PSA 자료를 적용하여 신뢰성 평가를 재수행하였다. 국내 원전 터빈의 다수를 점유하고 있는 GE(두산중공업), GEC(ALSTOM) 터빈에 대한 터빈 비산물 방출빈도와 노심손상빈도 분석을 통해 규제요건 범위 내에서 시험주기 연장 가능성을 검토하여 타당성을 확보하고 그에 따른 경제적 효과를 분석하였다.
The turbine system of a nuclear power plant is a core facility that expands the high-temperature/pressure steam supplied from the steam generator, converts it into rotational force, and controls the speed of the turbine and the power of the generator by controlling the turbine valves. Si...
The turbine system of a nuclear power plant is a core facility that expands the high-temperature/pressure steam supplied from the steam generator, converts it into rotational force, and controls the speed of the turbine and the power of the generator by controlling the turbine valves. Since the turbine rotates at high speed, if it exceeds the rated speed and reaches a dangerous speed, the turbine blades become missiles and may damage safety-related equipment in the power plant. To prevent overspeed of the turbine, turbine overspeed protection system is installed and tested periodically whether all turbine valves can be fully closed. Turbine valve test may cause system transients or reactor shutdown due to power fluctuations and cause loss of utilization due to long testing time. By 2010, the test interval for turbine valves in all domestic nuclear power plants was extended to three months. In this study, in order to alleviate the operating risk of the power plant due to the turbine valve test, Reliability evaluation was re-performed by correcting errors in the reliability evaluation technique applied when extending the existing valve test interval and applying the latest operating history and probabilistic safety analysis data. Possibility of extending the valve test interval within the scope of regulatory requirements was reviewed to ensure feasibility through analysis of the turbine missile release frequency and the core damage frequency to GE(Doosan) and GEC(ALSTOM) turbines, which occupy the majority of domestic nuclear power plant turbines. The resulting economic effect was analyzed.
The turbine system of a nuclear power plant is a core facility that expands the high-temperature/pressure steam supplied from the steam generator, converts it into rotational force, and controls the speed of the turbine and the power of the generator by controlling the turbine valves. Since the turbine rotates at high speed, if it exceeds the rated speed and reaches a dangerous speed, the turbine blades become missiles and may damage safety-related equipment in the power plant. To prevent overspeed of the turbine, turbine overspeed protection system is installed and tested periodically whether all turbine valves can be fully closed. Turbine valve test may cause system transients or reactor shutdown due to power fluctuations and cause loss of utilization due to long testing time. By 2010, the test interval for turbine valves in all domestic nuclear power plants was extended to three months. In this study, in order to alleviate the operating risk of the power plant due to the turbine valve test, Reliability evaluation was re-performed by correcting errors in the reliability evaluation technique applied when extending the existing valve test interval and applying the latest operating history and probabilistic safety analysis data. Possibility of extending the valve test interval within the scope of regulatory requirements was reviewed to ensure feasibility through analysis of the turbine missile release frequency and the core damage frequency to GE(Doosan) and GEC(ALSTOM) turbines, which occupy the majority of domestic nuclear power plant turbines. The resulting economic effect was analyzed.
주제어
#Turbine valve test interval Overspeed protection Turbine missile release frequency
학위논문 정보
저자
이은국
학위수여기관
부산대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
원자력공학전공
지도교수
정재준
발행연도
2022
총페이지
v, 59 장
키워드
Turbine valve test interval Overspeed protection Turbine missile release frequency
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