제 16 회원자력안전정보기술회의 후쿠시마세션 III 분과전력, 냉각계통건전성확보 이동형발전차량및연결설비 확보에관한규제방향 한국원자력안전기술원 계측전기평가실김문영 (mykim@kins.re.kr)
Contents 1 이동형발전차량확보배경 2 이동형발전차량관련해외동향 3 이동형발전차량이행계획 4 이동형발전차량관련검토주안점 5 이동형발전차량추진현황 6 이동형발전차량관련규제방향 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 1 -
이동형발전차량확보배경 (1) 국내원전안전점검결과 (2011.05) 후쿠시마원전사고와같이설계기준을초과하는지진해일에의해원전부지가침수되고다수호기가동시에전력공급이중단되는최악의상황에대비하여추가적인안전성확보를위한개선사항도출 전력설비관련개선사항 (3-1) 이동형발전차량및축전지등확보 (3-2) 대체비상디젤발전기설계기준개선 (3-3) 예비변압기앵커볼트체결및월성원전비상전력공급계통연료주입구설비개선 (3-4) 스위치야드설비관리주체개선 (6-9) 소내전력공급계통신뢰도향상 ( 고리1) KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 2 -
이동형발전차량확보배경 (2) (3-1) 이동형발전차량및축전지등확보비상, 예비전원의침수와장기소내정전사고에대비하여, 차량장착이동형비상발전기및축전지 ( 충전기, 케이블포함 ) 등을침수에안전한위치에부지별로 1대씩구비하고, 임시전원연결지점을확보 ( 적용원전 : 전원전 ) 개선목표 : 2시간이내대체전원확보 기술배경 Ø EDG 및안전모선등주요전기설비지역에내진설계된방수문설치하는것을전제. ( 보조건물외각방수문설치사항과별도 ) Ø 그러나, 어느한방수문이그역할을수행하지못해침수가될경우에대비, 부지당한대의이동형비상전원을설치하도록요구함. Ø 부지별 1대씩구비 : 부지자체의사전적의미보다 AAC DG 백업개념의의미 Ø 침수위치에설치된축전지의경우, 방수문설치하거나침수안전한위치에추가확보 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 3 -
이동형발전차량관련해외동향 US : portable or permanently installed equipment to cope extended SBO. EU stress tests : loss of offsite power + loss of ordinary back up power source + loss of permanently installed diverse back up AC power source Ø UK : portable generator (415V or 3.3kV) Ø France : two small fixed generator(initial phase), fixed or mobile power source(extension) Ø Sweden : extending battery capacity, automatic diversified power supply, mobile gen. Ø Germany, Netherlands, Belgium, Bulgaria, Hungary, Lithuania, Romania, etc. : mobile diesel generator KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 4 -
이동형발전차량이행계획 가동원전이행계획 Ø 고리 / 월성 : 설계 구매 시공 확보단계 ( ~ 2012.12) Ø 영광 / 울진 / 신고리 1 : 설계 구매 시공 확보단계 ( ~ 2014.12) 건설원전이행계획 Ø 신고리2, : 480V 이동형발전차량설치 ( 한시적 ) 4.16kV 이동형발전차량 ( ~ 2014.12) Ø 신월성1,2 : 480V 이동형발전차량설치 ( 한시적 ) 4.16kV 이동형발전차량 ( ~ 2012.12) Ø 신고리3,4 : 임시전원연결지점확보 ( ~ 2013.03) KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 5 -
이동형발전차량관련검토주안점 설치위치및보관장소 ( 지진, 해일에안전한지역 ) 부하용량산정 ( 노심과격납건물건전성유지 ) 대처분석 ( 대처시간, 대처능력 ) 이동및전원공급지점 전원연결방법 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 6 -
이동형발전차량추진현황 (1) 추진현황 Ø 480V 이동형발전차량 : FSAR 경미사항변경신고검토중 Ø 4.16kV 이동형발전차량 : 설명회및회의등을통해추진중 480V 이동형발전차량추진현황 Ø 신월성 1,2 및신고리 2, : 480V 이동형발전차량설치관련 FSAR 변경신고제출 Ø 신고내용 : FSAR 부록 1C 추가및 8 장발전소단선도개정 Ø 주요검토내용 : 480V 이동형발전기설계특성, 공급부하용량산정, 설치위치및보관장소, 전원공급가능성, 대처분석등의타당성 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 7 -
이동형발전차량추진현황 (2) 설계특성 Ø 전압, 주파수 : 480V, 60Hz Ø 용량 : 500 kw 용량 Ø 연속운전시간 : 8시간이상 Ø 이동방식 : 트럭또는트레일러에탑재하여이동공급부하용량산정 Ø 노심손상방지를위한원자로냉각재의자연순환냉각유지에필요한부하산정 안전등급충전기, 보조충전펌프, 주증기대기방출밸브제어기, 보조급수격리밸브, 수소점화기, 수소분석기및감시기, 전산실전원공급 (CSIS) 전압조정용변압기, 운전원거주지역비상조명등 Ø 총 530.5 kva, 역률0.8 고려시 424.4 kw 이상의용량요구 Ø 500 kw 용량선정 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 8 -
이동형발전차량추진현황 (3) 설치위치및보관장소 Ø 지표면으로부터 3m 적용 Ø 이동편의성, 신속성등을고려 자재창고전원공급가능성 Ø 2시간이내전원공급가능을위해 3개조로나누어수행 차량이동조 0 준비 보관장소이동 1 h 2 h 차량이동운전대기발전기기동 10 분 15 분 30 분 케이블포설 / 결선조 준비 케이블운반케이블포설케이블결선 10 분 20 분 30 분 20 분 차단기조작조 준비 10 분 LC 차단기개방 MCC 차단기개방 차단기투입 20분 30분 10분 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 9 -
이동형발전차량추진현황 (4) 전원공급지점 : EDG 건물옆 ( 신월성 ), 복합건물옆 ( 신고리 ) 전원연결방법 : Ø 연결케이블길이 : 80~150m( 신월성 ), 120m( 신고리 ) KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 10 -
이동형발전차량추진현황 (5) 방수문설치 : 지표면 (100ft) 에위치한안전등급스위치기어룸, 충전기 / 인버터룸 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 11 -
이동형발전차량추진현황 (6) 대처분석 Ø 대처시간 : 8시간 (AAC DG coping time : 4시간 ) 8시간이상필요시, EDG 연료탱크용량이용하여대처시간연장 (7일) Ø 대처능력 : 부하공급용량, 설치및보관장소, 전원공급능력등을포함한절차화된종합적인대처능력확인 주기시험 : 제작자지침에의한주기시험으로설계목표신뢰도이상유지및관리 FSAR 반영 : 상기의내용들을 FSAR 8.3 절에모두기술 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 12 -
이동형발전차량추진현황 (7) 4.16kV 이동형발전차량추진현황 Ø 고리 / 월성, 신고리3,4 우선추진중 : 4.16kV 가스터빈발전기선정 Ø 주요논의사항 : 용량산정, 연결단자함, 월성원전축전지용량, 부지별확보대수등용량산정 : Ø 각발전소 scenario별운전부하에따라용량산정예 ) 신고리3,4호기 scenario I : 노심자연순환냉각으로발전소고온대기상태유지 (2,367 kw) scenario II : 정지냉각펌프이용고온대기에서상온정지상태로냉각 (2,755 kw) scenario III : 중대사고로진전을예방하기위한완화운전 (3,460 kw) Ø 모든부하가동일시간대운전되지않음을고려하여 3,200 kw 용량 ( 역률 0.8) Ø Scenario별용량산정은중대사고관련부서의최종확인이필요. Ø 사용후연료저장조 (SFP) 및필수기능감시계통 (CFMS)/ 안전정보표시계통 (SPDS) [ 안전점검 5-6 관련 ] 등이부하용량산정에포함되어야함. KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 13 -
이동형발전차량추진현황 (8) 연결단자함 : Ø Ø 이동형발전차량연결단자함은방수문제를고려하여소내에설치 전원연결케이블은케이블러그설치및절연캡으로단말처리 Ø 전원연결 : 고압접속관련기술기준에따라설계, 시공, 시험되어야함. 고리원전신월성 1,2 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 14 -
이동형발전차량추진현황 (9) 월성원전축전지용량 : Ø 월성원전의축전지 duty cycle 1 시간이므로, 이동형발전차량 확보완료시간인 2시간이내까지는축전지용량이부족함. Ø 따라서 2시간이상축전지가용시간을만족할수있는추가적인축전지확보가필요. 부지별이동형발전차량확보대수 : Ø 방수문을전제로한이동형발전차량은 AAC DG 후속비상전원개념으로설치되는의미이므로, AAC DG가확보되고공유된발전소중심으로이동형발전차량확보할것을권고. 발전소 고리1~4호기영광1,2호기영광3~6호기울진1,2호기울진3~6호기월성1,2호기월성3,4호기신고리1,2호기신월성1,2호기 AAC 수량 1 대 1 대 1 대 1 대 1 대 2 대 2 대 1 대 1 대 KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 15 -
이동형발전차량추진현황 (10) 100ft 이하에위치한침수예상기기 ( 축전지, 충전기, 인버터등 ) 에방수문설치가불가능 할경우, 추가적인전원설비확보필요. 구분 W 형원전 C 형원전 K 형원전 APR 원전 지표면 100 ft 100 ft 100 ft 100 ft EDG 100 ft 100 ft 100 ft 100 ft AAC DG 100 ft 100 ft 100 ft 100 ft Battery 80 ft 120 ft 100 ft 124 ft 80 ft SWGR 80 ft 100 ft 100 ft 80 ft KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 16 -
이동형발전차량관련규제방향 이동형발전차량규제방향 Ø 이동형발전차량설치및확보 : FSAR 개정에대한변경신고로제출. Ø FSAR 반영내용 : AAC DG에준한내용으로기술. 설계기준및특성 ( 이동형발전기관련내용 ) 부하용량 ( 중대사고 scenario가고려된부하용량 ) 대처분석 ( 대처시간, 대처능력, 설치위치, 전원공급능력등 ) 주기시험 ( 설계목표신뢰도유지 ) 등 Ø 이동형발전차량확보는주요전기설비지역에방수문설치가전제조건. Ø 100ft 이하에위치한축전지에방수문이확보되지않은경우, 축전지추가확보. Ø 이동형발전차량의부지별확보 : 각발전소 AAC DG의후속비상전원의미로확보. Ø 세계적추세및글로벌안전기준에따라보강되거나강화될수있음. KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 17 -
Thank you for your attention! KOREA INSTITUTE OF NUCLEAR SAFETY - 18 -