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신월성 1,2호기
저압전동기용 과부하계전기(SSOR) 개선사례
월성 제 3 발전소
전 기 팀
1/19
목 차
1. 개 요
2. 과부하계전기(SSOR) 특징
3. 오동작 사례 및 원인분석
4. 개선추진
5. 기대효과
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1. 개 요
□ 신월성 1,2호기 비안전계통 팬, 밸브, 펌프 구동용
저압전동기 보호용 과부하계전기로 열동형(TOR) 대신
정지형 계전기(SSOR)를 도입함
- 안전계통에는 TOR 계속 사용
□ 신월성 1호기 인수계통 시험운전 중 정지형 과부하계전기
오동작 사례가 발생하여 원인분석, 제품보완 및 전체부하를
대상으로 한 교체 필요성을 검토 및 교체작업 수행
- SSOR 1,634개 중 473개를 개선품 적용
- 설비 신뢰성 및 원전 안전성 향상이 기대됨
개 요
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2. 과부하계전기(SSOR) 특징
가. SSOR 개요
저압전동기 과부하 계전기
(SSOR ; Solid State Overload Relay)
- 과부하 상태를 검출하여 전원 차단
신호를 발생함으로써 전동기를
보호하는 마이크로프로세서 기반
과부하계전기 (열동형 계전기 대체용)
- SSOR의 주 보호기능 : 반한시성 과부하 보호
- SSOR의 보조 보호기능 : 결상보호 및 상불평형 보호
- TOR 대비 설정이 용이하고 정확성이 향상됨
4/19
나. SSOR 동작표시
주요기능 : 과부하, 회전자 구속, 결상, 상불평형 보호동작
[ 계속 ]
※ TOR : 과부하 보호
5/19
[ 계속 ]
다. TOR과 SSOR 비교
TOR (열동형 과부하계전기) : 바이메탈의 온도특성 이용
SSOR (전자식 과부하계전기) : 전류감지 및 디지털 판별회로 이용
TOR SSOR
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라. SSOR 내, 외부 구성
[ 계속 ]
SSOR 설정 및 표시부
판독부(8비트 마이컴 내장)
입력 전류 감지부
7/19
8.0m
3. 오동작 사례 및 원인분석
가. 오동작 사례
1. 오동작 사례 : 순환수 계통 기동중 펌프출구밸브 SSOR 오동작으로
계통운전 지연 또는 계통운전 불안정 초래
2. 현장 점검 : 레코더를 이용하여 밸브 운전 중 전류거동 감시 및
SSOR 동작 특성 확인
8/19
[ 계속 ]
나. Trip 발생 시 전류 거동
각 상 전류가 약간 상이하나
결상 Trip(30%이하)을 발생
시킬 정도는 아님
9/19
[ 계속 ]
계 속
1. 기동 및 운전 특성
가. 기동전류가 FLC의 약 7배까지 상승하고,
약 0.2초 이내에 3상 모두 0.6~0.7A 수준에서 안정됨
나. SSOR의 설정범위는 1~5A 기준으로 운전전류는
SSOR 최소설정치의 60~70% 수준임
※ 상기 운전전류는 80:5 CT의 2차 전류 기준임
2. 오동작 발생
가. 기동시점부터 약 1.5~1.7초 경과 후 결상 보호 동작으로
밸브가 정지됨(간헐적 발생)
나. SSOR 동작 시점에 전류거동에는 특이사항 없음
10/19
[ 계속 ]
다. 오동작 추정 원인
1. 한수원 추정원인
- 차단기 투입 초기의 전류 불평형을 결상으로 인식하는 것으로 추정
(내장 알고리즘 오류, 측정회로 포화 등)
2. 제작사 의견
- 운전전류가 최소설정치의 약 70% 이하이면
전류감지회로의 감도 문제(Resolution)로
결상으로 인식될 수도 있음
3. 결론
- 상기 2가지 조건 만족시 오동작하는 것으로
추정됨 내장 알고리즘 개선 추진.
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가. 시제품 개발 및 현장 실증시험
▣ 1차 시제품 시험 (’11. 05.04)
1. 1차 시제품 개발 : ‘11. 03. 14 ~ 04. 20
- 최소 설정치의 70% 이하 결상보호 기능 Blocking 알고리즘 추가
2. 현장 실증시험 결과 : 불만족 (수회 오동작 발생)
▣ 2차 시제품 시험 (’11. 05.24)
1. 2차 시제품 개발 : ‘11. 05. 17 ~ 05. 23
- 결상보호 기능 Blocking 80%로 변경
- 버퍼 메모리 Refresh 기능 추가 (제작사 의견반영)
2. 현장 실증시험 결과 오동작은 없었으나, 결상보호 Blocking 기준
과다 (설정치의 80%로 설정 → 최소설정치의 80% 수정 필요)
4. 개선 추진
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[ 계속 ]
▣ 3차 시제품 시험 (’11. 06. 17)
1. 3차 시제품 개발 : ‘11. 05. 30 ~ 06. 10
- 결상보호 기능 Blocking 범위를
최소설정치의 80% 이하로 수정
- 버퍼 메모리 Refresh 기능 유지
2. 현장 실증시험 결과 오동작 발생 안 함
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[ 계속 ]
나. SSOR 교체 대상 선정
1. 교체대상 선정기준
- 전동기 최소 운전전류가 SSOR 최소설정치의 70% 이하인 부하 교체
2. 교체 대상 선정 (공급사) : ‘11. 05. 10
- KS 전동기 용량별 무부하 전류를 기준하여 선정
3. 교체 대상 재선정 (신월성) : ‘11. 05. 20 ~ 07.10
- 시운전 시험데이터를 기준으로 재선정 (800개 부하 검토)
- 총 교체대상 선정 : 297 개 (1호기 및 공용호기)
1. 개선 제품 생산 : ’11. 07. 10 ~ 08. 05
2. 개선 제품 인수 및 정정 : ‘11. 08. 05 ~ 08. 17
3. 현장 교체 설치 : ’11. 08. 12 ~ 08. 17
- 총 교체수량 : 1,2 및 공용 473 개
다. SSOR 교체 설치
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[ 계속 ]
SSOR 교체대상 선정
15/19
[ 계속 ]
SSOR 개체시험 및 정정
16/19
[ 계속 ]
SSOR 교체작업 목록
17/19
[ 계속 ] 현장 교체작업 수행
MCC별 교체작업
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5. 기대 효과
SSOR 개선 효과
□ 내재된 결함을 개선하여 SSOR 품질향상을 기하고
□ 신월성 1,2호기에 설치된 전체 SSOR을 대상으로
오동작발생 가능성 검토 , 교체 대상 선정, 교체작업 수행을 통하여
향후 발생할 수도 있었던 SSOR 오동작에 의한 계통운전 지연,
과도상태 발생 가능성 등을 최소화 함으로서
신월성 1,2호기 원전 신뢰성 확보에 기여한 것으로 판단됨