It is now recognized in the evaluation of the technical specifications for the nuclear power plants that current testing and maintenance requirements invoke too many inadvertent reactor trips and that operating staff must devote significant amount of time and effort to comply with the requirements. Therefore, significant benefits could result from changes of the current technical specifications. With this recognition, the value and the impact of the proposed changes in the allowed outage time(AOT) and surveillance test interval(STI) are evaluated for the alternating system. The alternating system usually consists of multitrains and the operation is alternated train by train according to the design.
A Markov process is suitable for the modeling of the dynamic features of a system. Examples of the dynamic features are multi-states, test/repair policies, dependencies on and renewal effects of demands, and human errors.
A semi-Markov process is used for the evaluation of the alternating system of which dynamic features cannot be modeled with the conventional static fault tree methodology.
Because of the testing and AOT requirements, the alternating system exhibits semi-Markovian characteristics which change states in accordance with a Markov chain but take a nonexponentially distributed amount of time between changes. The state probabilities are quantified by memorizing the necessary number of past state probabilities.
Two measure of the plant performance, i,e., core damage probability and plant unavailability(reactor downtime), were calculated for the evaluation of AOT and STI. It is observed from the results that there is an optimal point that gives lowest core damage probability and that the optimal point depends on input parameters. With these results, we can conclude that the methodology developed in this study can be applied to the existing alternating systems to evaluate accurately the various alternatives in the technical specifications.
현재 원자력발전소의 운영기술지침 요건중 정기검사주기 및 허용정지 시간 요건은 불필요한 발전소 정지를 자주 일으키고 또한 많은 운전원의 인력과 업무를 요구한다. 따라서, 정기검사주기 및 허용정지시간 요건을 변경하면 발전소 가동율, 인력, 및 위험도 관점에서 이득을 얻을 수 있다. 이러한 인식아래 교대운전계통에 대하여 정기검사주기 및 허용정지시간을 검토하였다. 교대운전계통은 보통 여러개의 트레인으로 구성되어 있고 설계에 따라 트레인들을 교대로 운전한다.
마코프 프로세스는 계통의 동특성을 모델링하는데 적합하다. 이러한 동특성 모델링의 예로서는 기기 및 계통의 여러상태, 시험 및 수리정책 사고에 대한 계통간 종속성 및 회복효과, 인간실수 등이 있다.
시험 및 허용정지시간 요건 때문에 교대운전계통은 세마이-마코프 특성을 나타낸다. 세마이-마코프 특성은 마코프 프로세스와 동일하나 상태변화 시간이 지수함수분포가 아닌 임의의 분포를 갖고 있다.
본 검토에서는 허용정지시간 및 정기검사주기 변화에 따른 노심손상 확률과 발전소 이용불능도를 평가하였으며 노심손상 확률 관점에서 허용정지시간 및 정기검사주기의 최적화를 수행하였다. 수행 결과 최적의 허용정지시간과 정기검사주기를 찾아냈으며 이 결과는 원자로 정지시 노심손상확률 등과 같은 입력자료에 따라 변화됨을 알 수 있었다.
결론적으로 본 검토에서 개발된 방법은 교대운전계통에 대한 운영기술지침 요건을 여러 대안에 대하여 정확하게 평가하는데 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
