소내정전(所內停電, 영어: Station Black-Out)은 발전소가 정전에 빠지는 사고이다. 약칭은 SBO.
발전소는 전기를 만들 뿐만 아니라 기기 운용에 필요한 전기를 일부 소모하는데, 이 관리용 전력을 공급받지 못하면 발전소가 제어불능에 빠지게 된다. 이런 류의 사고는 방사성 물질을 취급하는 원자력 발전소에서 중요하게 다뤄지는 사고이며, 대처가 미흡할 경우 멜트다운까지 이어질 수 있는 사고다.
소내정전에 이르기까지[편집 | 원본 편집]
모든 게 기적적으로 짜맞춰지지 않는 이상, 멜트다운이 일어나진 않는다. 발전소는 이중삼중으로 계통을 갖추고 있으며 일반적인 환경에서는 어딘가에서 사고의 확대가 막힌다.
- 소외전원상실(LOOP)
- 예방정비, 지진 등으로 주 발전기를 정지하면 스위치야드의 기동용 변압기를 통해 외부 전력을 공급받는다. 외부 전력계통은 물리적으로 이격된 2개 이상의 변전소로부터 공급되며, 이들을 모두 잃는 것을 “소외전원상실(소외정전)”이라 한다.
- 소내부하운전 또는 발전정지
- 주 발전기에서 나오는 전기(22kV)를 소내보조변압기에서 강압해 사용하여 주요 안전요소를 유지한다. 소외정전으로 외부 전력공급이 차단된 경우 원자로 출력을 줄인 후 소내부하운전으로 전환하여 안전계통을 자체적으로 유지하며, 복수호기(2개 호기 이상)인 경우 발전정지 상태여도 다른 주 발전기에서 전력을 충당할 수 있다.
- 단, 소내부하운전이 설계에 반영되어 있지 않은 경우(고리 1~4호기, 한빛 1~2호기)는[1] 정상운전 중이었더라도 소외전원이 상실되면 원자로 정지신호가 발생하여 곧바로 비상발전기가 투입된다.
- 비상발전기 투입
- 외부와 연결이 단절되고, 주 발전기도 정지되어 있는 경우 발전소에 설치된 비상디젤발전기가 투입된다. 한국의 원자력 발전소는 여러 개의 발전소가 하나로 합쳐진 형태이며(ex: 고리 제1~3발전소) 각 발전소마다 별도의 비상디젤발전기가 마련되어 있다.
- 대체교류전원 투입
- 비상디젤발전기가 뻗어버릴 경우, 발전소 전체가 공유하는 “대체교류전원(발전기)”가 투입된다. 비상디젤발전기는 자동으로 투입되지만, 대체교류전원은 자동 투입이 상정되어 있지 않고 설비 기준도 약하다.
- 소내정전 발생(축전지 투입)
후쿠시마 사고 이후 상정되지 않은 재난에 의한 소내정전에 대한 위험성이 부각되면서 위 5단계에 추가로 대책이 마련되어 있다. 이동발전차, 이동펌프차, 소방펌프차 등이 소내정전시 전력/냉각재를 공급한다.
사고 사례[편집 | 원본 편집]
- 1986년 4월 26일 체르노빌 원자력 발전소 사고 (INES 7등급)
- 소련에서 개발한 RBMK 노형은 비상발전기를 시동하는 데 시간이 오래 걸렸으며 그 전까지 터빈의 관성에 의존해야 했다. 당시 터빈의 관성으로 얼마나 버틸 수 있을지 모의 소내정전으로 실험을 진행했으나, 무리한 진행으로 원자로가 폭주하면서 세계 최악의 원자력 사고에 이름을 올리게 된다.
- 2011년 3월 11일 후쿠시마 원자력 발전소 사고 (INES 7등급)
- 2012년 2월 9일 고리 원자력 1호기 소내정전 (INES 2등급)
- 예방정비를 위해 저온정지 상태로 있었던 1호기에서 소외전력계통 점검 도중 계전기 절체로 LOOP 사고가 발생하고, 비상디젤발전기가 고장으로 기동불능에 빠지면서 12분간 소내정전이 발생했던 사고. 12분간 냉각수 온도가 21℃ 상승(36.9℃→ 58.3℃)했다. 사건을 운영사가 은폐하여 큰 비난을 받았다.[2]
각주
- ↑ 김영창, 유재국, <블랙아웃과 전력시스템 운용>, 북코리아, 2015, ISBN 9788963244334
- ↑ 계획예방정비 중 소외전원상실 및 비상디젤발전기 기동실패에 의한 교류전원 완전상실, 원자력안전위원회, 2012.03.21.