원자력발전소의 온도측정

전문가 제언

○ 원자력 발전소에서 공정변수(process variable)의 측정은 발전소 운전상태 감시 및 제어를 위해서 필요하며 더구나 중요공정(critical process)에 사용되는 계측기는 원전의 보호와 안전성을 위해서 더욱 중요하다. 이러한 공정변수 측정에 사용되는 센서는 주로 온도, 압력, 유량 및 액위 등이 있으며 센서도 다양한 종류가 사용된다. 특히 온도측정은 다양한 방법이 이용되는데 즉, 액체온도계(수은, 알코올), 기체온도계, 바이메탈 온도계, TC(Thermocouple, TC), RTD(Resistance Temperature Detector, 저항온도검출기) 등이 있다.

○ 플랜트 공정에는 주로 현장지시계로는 서머벌브(thermo-bulb)형 또는 바이메탈온도계가 사용되고, 기록 제어용으로는 TC나 RTD가 사용된다. 원전인 경우 NSSS(핵증기계통)와 BOP(Balance Of Plant)의 주요공정의 온도센서는 주로 TC나 RTD가 사용된다. 특히 NSSS에서는 원자로 출력계산에 필요한 냉각재 온도 측정에 RTD가, 원자로 노심 온도측정에는 TC가 사용된다. 고온측정에 사용되는 RTD는 Pt, Ni, Cu 등이 주로 사용되는데, 냉각재 온도측정에는 백금저항이 사용된다.

○ 원전 NSSS의 냉각재 온도는 원자로 열 출력뿐 아니라 보호계통 등 원전의 안전성에 필요한 데이터로 사용되기 때문에 여기에 사용되는 센서의 신뢰성이 중요하다. 따라서 센서의 정확도(accuracy), 응답성(response time) 등 센서특성이 중요하다. 원전에서는 주기적으로 이러한 센서를 점검하도록 규정하고 있다. 가압경수로인 경우 주기적 점검은 핵연료주기에 수행한다.

○ 국내 원전은 현재 20기가 가동 중으로 NSSS의 냉각재 온도측정에 RTD가 사용되고 있고 규정에 의하여 주기적으로 점검하고 있다. 특히 영광 1,2호기 및 고리 3,4호기의 출력증강에는 냉각재 온도차(hot leg와 Cold leg 온도차)를 증가하여 원자로 열 출력을 4.5% 정도 증강(SPU: Stretch Power Uprate, 7% 이내 증강)하는 것이 포함되고 있다. RTD 측정값은 출력계산뿐 아니라 운전마진에도 영향을 준다. 따라서 RTD의 정확도 등을 기술요건에 맞게 지속적으로 유지하는 것이 매우 중요하다.

저자

H.M. Hashemiana, Jin Jiang

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2009

권(호)

239

잡지명

Nuclear Engineering and Design

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

3132~3141

분석자

박*준

분석물

• 원자력발전소의 온도측정.pdf [355,837 byte]

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