The Emergency Core Cooling system in current nuclear power plants typically has a considerable number of complex functions and largely cumbersome operator interfaces. Functions for initiation, switch-over between various phases of operation, interlocks, monitoring, and alarming are usually performed by relay and analog comparator logic which is difficult to maintain and test.
To improve problems of an analog based ECC (Emergency Core Cooling) System, the trip computer for ECCS based on Dynamic Safety System is implemented.
The Dynamic Safety System (DSS) is a computer based reactor protection system that has fail-safe nature and performs a dynamic self-testing. The most important feature of the DSS is the introduction of test signal that send the system into a tripped state. The test signals are interleaved between the plant signals to produce an output which switches between a tripped and health state. The dynamic operation is a key feature of the failsafe design of the system.
In this thesis, a possible implementation of the DSS using PLC is presented for a CANDU reactor. ECC System of the CANDU Reactor is selected as the reference system.
The function of the DSS is implemented In PLC with the CONCEPT language. CONCEPT was developed by GROUPE SCHNEIDER as a graphic user interface programming tool for the Quantum PLC.
A MMI display for ECCS based on DSS is implemented with LOOKOUT as an object driven programming tool.
The Validation test has been performed by S/W Input Simulator as per Validation Test Procedure. The result of the test was checked and displayed on the MMI display. From the test results, it is shown that the DSS based ECC System operates correctly in all conditions.
현재 운용중인 비상노심냉각계통은 계전기 로직 (Relay Logic) 및 아날로그 비교기 (Analog Comparator) 등으로 구성된 아날로그 기반의 트립로직으로서, 계통이 복잡하여 계통유지 및 성능시험의 어려움이 있다. 이에 따른 문제점을 개선하기 위해서 디지털 컴퓨터기반의 원자로 보호계통인 동적안전계통 (DSS, Dynamic Safety System)을 기존 비상노심냉각계통 트립로직에 구현하여 아날로그 기반의 계통의 문제점을 해결하고 또한 온라인상태로 자기진단 (dynamic self-testing) 기능을 갖고 있다.
동적안전계통 (DSS)은 동적 자기진단 특성과 고장에도 안전한 특성을 가지고 있는 디지털 컴퓨터기반의 원자로 보호계통이다.
동적안전계통은 non-tripped 상태뿐 만 아니라 trip이 되는 테스트신호를 넣어 계통이 트립 되어야 할 때 트립 되는 것을 점검하는 보다 적극적인 테스트 방법임을 알 수 있다.
본 연구에서는 동적안전계통을 현재 운용 중인 가압 중수로형 (PHWR)의 안전계통의 하나인 비상노심냉각계통 (Emergency Core Cooling System)에 적용하여 먼저 계전기 로직 및 아날로그 비교기 등으로 구성된 아날로그기반 주입 로직을 디지털화하고 동적안전 계통의 기본 구조 골격으로 기존 ECCS 로직을 수정하여 구성하였다.
로직은 Quantum PLC에서 동작하는 Graphic User Interface Programming Tool 인 Concept을 사용하여 구현하였고 주요 MMI (Man Machine Interface) 디스플레이 설계는 Object Driven Programming Tool인 LOOKOUT 소프트웨어를 이용해 운전모드에 따른 계통동작도와 DSS 트립 로직의 동작상태를 표시하는 화면을 각각 구현하였다.
구현된 동적안전계통 기능을 가지는 비상노심냉각계통 트립컴퓨터 시스템은 소프트웨어 입력 시뮬레이터를 사용하여 검증절차에 따라 시험이 수행되었고 시험 결과는 MMI 화면에 표시된다. 테스트 결과 구현된 계통이 모든 검사조건에서 정상적으로 작동하는 것을 볼 수 있었다.