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Management of medium voltage retrofitted circuit breakers in Nuclear Power Plant

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Thesis: Management of retrofitted Medium Voltage Circuit Breakers in a Nuclear P.P  Matteo Sozzi 1 AKNOWLEDGMENTS ............................................................................... 4 PREAMBLE .................................................................................................. 5 CHAPTER I .................................................................................................. 7 1 AIM OF THE TESIS AND REASEARCH ........................................... 7 1.1 Methodology applied ...................................................................................................... 9 1.1.1 Inductive Approach ............................................................................................. 9 1.1.2 Application of inductive approach on the thesis ............................................... 10 1.2 The abstract and purpose of the Thesis ......................................................................... 12 1.3 The industrial purpose of the Thesis: reliability of the plant with the Retrofitting circuit breaker to extended life cycle .................................................................................................. 13 1.4 Terms & Definitions ..................................................................................................... 14 2 ENERGY TRENDS: THE NEED OF NUCLEAR ENERGY ............ 15 2.1 Energy forecasts and Total energy balance .................................................................. 15 2.1.1 Electric Energy production ............................................................................... 17 2.1.2 Electric Energy consumption ............................................................................ 19 2.2 Global warming problem .............................................................................................. 21 2.2.1 Green energies worldwide ................................................................................. 26 2.2.2 Nuclear energy in Europe and worldwide ......................................................... 32 2.2.3 Overall Trend .................................................................................................... 35 2.2.4 Country by Country update ............................................................................... 36 2.3 Consideration over the need of nuclear power plant ................................................... 38 3 RELIABILITY OF THE NUCLEAR POWER PLANTS POWER SUPPLY ...................................................................................................... 41 3.1 Technology of Nuclear power plants ............................................................................ 41 3.1.1.1 The gist ........................................................................................................... 43 3.1.1.2 The control and safety device ......................................................................... 45 3.1.1.3 The watertight container ................................................................................. 46        Thesis: Management of retrofitted Medium Voltage Circuit Breakers in a Nuclear P.P     Matteo Sozzi   2  3.2 Oskarshamn Nuclear power plant technology .............................................................. 47 3.2.1 Moderate light water reactors ............................................................................ 47 3.2.2 Critical area in Nuclear power plant ................................................................. 52 3.3 Criteria to ensure technical reliability in critical area .................................................. 53 3.3.1 Over Voltage generation problem ..................................................................... 53 3.3.2 Technologies to avoid overvoltage ................................................................... 55 3.3.2.1 Best technology: SF6 Circuit Breakers .......................................................... 58 3.3.2.2 Development of the specific retrofitted circuit breaker .................................. 60 3.3.3 Test to ensure reliability of circuit breakers. ..................................................... 61 3.3.3.1 Routine test for IEC 61267 ............................................................................. 62 3.3.3.2 Type test for IEC61267 .................................................................................. 64 4 RELIABILITY AND RISK ASSESTMENT WITH SPARE PARTS STOCK MANAGEMENT .......................................................................... 65 4.1 Reliability engineering .................................................................................................. 65 4.2 Reliability and safety stock for critical circuit breakers. Which model to be adopted? 66 4.3 Risk assessment and failure rate definitions ................................................................. 68 4.3.1 Risk assessment based on reliability ................................................................. 68 4.3.2 Failure rate ........................................................................................................ 69 4.3.3 Poisson distribution ........................................................................................... 71 4.3.4 Probability of events for a Poisson distribution ................................................ 72 4.4 Risk assessment calculation for repairable item ........................................................... 75 4.4.1 Condition of exercise ........................................................................................ 75 4.4.2 Risk of insufficient stock level of the circuit breaker ....................................... 77 4.4.3 Calculation development for repairable items. ................................................. 79 4.4.4 Deduction for reparable items ........................................................................... 80 4.4.1 Optimized realiability........................................................................................ 81  4.4.2 Deduction for repairable optimized items ......................................................... 82 Thesis: Management of retrofitted Medium Voltage Circuit Breakers in a Nuclear P.P  Matteo Sozzi 3 4.5 Risk assessment calculation for not reparable items..................................................... 83 4.5.1 Conditions of exercise ....................................................................................... 83 4.5.1.1 Probability of faults in the redundant system ................................................. 84 4.5.2 Risk of out of service of the single water cooling pumps ................................. 86 4.5.3 MTBF Failure Rate parameters ......................................................................... 87 4.5.4 Risk assessment: Correlation between the MTBF and the Risk of out service . 90 4.5.5 Calculation development ................................................................................... 91 4.5.6 Deduction for not repairable items .................................................................... 92 5 CONCLUSIONS .................................................................................. 93 5.1 Results obtained and consideration over the reliability and risk assessment ................ 93 5.2 Final considerations ...................................................................................................... 95 Bibliography ................................................................................................ 96
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Management of medium voltage retrofitted circuit breakers in Nuclear Power Plant

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Informazioni tesi

  Autore: Matteo Sozzi
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2015-16
  Università: Università degli Studi di Bergamo
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria industriale
  Relatore: Roberto Pinto
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 97

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Parole chiave

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reliability
retrofit
circuit breaker
nuclaer power plant
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realibility

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