발전소의 정전 사고 발생시 대처 시간을 연장하기 위한 방법 및 시스템

잉여 증기 자가발전을 활용한 원전 정전사고 대처시간 연장 시스템

본 기술은 원자력 발전소의 전원 상실 사고(SBO) 시 증기 발생기에서 나오는 증기로 터빈 구동 펌프(TDP) 모듈을 돌려 보조 급수를 공급하고, 같은 터빈에 연결된 제너레이터로 DC 모듈의 배터리를 충전해 제어 밸브 등에 전원을 공급하는 시스템입니다.

후쿠시마 사고처럼 지진·해일로 발전소 전원과 냉각 계통이 손상되면 핵연료 용융과 수소 폭발로 이어질 수 있는 위험이 있었습니다. 갑작스러운 정전 시 배터리에 의존해 발전소가 약 8시간 정도만 버틸 수 있어, 이후 오작동으로 인한 대형 사고를 막기 위한 대처 시간 확보가 절실한 과제였습니다.

본 기술은 증기 발생기 수위를 WR 레벨 76.8~90% 범위로 유지하도록 급수 유량을 조절하여, 펌프 구동에 필요한 양을 넘는 잉여 증기가 제너레이터 발전에 쓰이도록 합니다. 이렇게 생산된 전력이 배터리를 계속 충전하므로 RCP 밀봉 누설이 있는 경우 약 20시간, 없는 경우 약 32시간까지 대처 시간이 늘어납니다. 가압경수로형 원전의 비상 보조급수 계통 개선과 노후 원전 안전성 보강 사업에 적용될 수 있어 외부 전원 복구 전까지 노심 냉각을 지속할 여유 시간을 크게 늘릴 수 있습니다.

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Key Features:

• 증기 발생기와 증기 발생기에 냉각수를 공급하는 보조 냉각수 타워를 포함하는 발전소 정전사고 대처 시스템
• 증기로 에너지를 생성하는 터빈, 터빈에 의해 구동되어 냉각수를 증기 발생기로 공급하는 펌프, 터빈에 연결된 제너레이터를 포함하는 TDP 모듈
• 제너레이터가 발전한 전기로 충전되어 발전소의 각종 제어 밸브 등 구성요소에 구동 전원을 인가하는 배터리를 포함하는 DC 모듈
• SBO 발생 후 WR 레벨이 25% 미만이면 정상 급수의 70%를 공급하고 이후 WR 레벨이 76.8% 내지 90%로 유지되도록 급수 유량을 조절하는 제어 구성

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