MOF, 이거 모르면 전기요금 폭탄? 한전 검침의 핵심, 계기용 변성기 배선도·정격 선정 완전 정복

⚡ 전기 설비 설계·시공

MOF(계기용 변성기)
배선도와 정격 선정 방법

고압 수변전 설비에서 전력량 계량의 핵심 — MOF 구조, 배선도, 정격 선정부터 현장 실무까지 완전 정리

🔴 고급 KEC 기준 적용 현장 실무 포함 CT · PT 통합 전기기사 출제

01 MOF란 무엇인가 — 개요 및 역할

MOF(Metering Outfit / 계기용 변성기 장치)는 고압 또는 특고압 전원을 한국전력(KEPCO)이 계량하기 위해 수용가 인입구에 설치하는 CT(변류기) + PT(계기용 변압기)의 복합 장치입니다.

22.9kV 배전선로의 전압과 전류를 직접 계량기에 인가하면 절연·안전 문제가 발생하므로, MOF는 전압을 110V로, 전류를 5A로 변환해 계량기에 공급합니다.

한국전력 계량기 설치 기준에 따라 계약 전력 100kW 이상 고압 수용가에는 MOF 설치가 의무이며, 이는 수용가 자산이 아닌 한전 자산으로 관리됩니다.

🔌 CT (변류기)

• 대전류 → 소전류 변환 (예: 400A → 5A)
• 계량기·보호계전기에 전류 신호 공급
• 2차 측 개방 절대 금지 (고전압 발생)
• 정격 : 변류비, 과전류강도, 정확도 계급

⚡ PT (계기용 변압기)

• 고전압 → 저전압 변환 (예: 22,900V → 110V)
• 계량기·보호계전기에 전압 신호 공급
• 2차 측 단락 절대 금지 (과전류 소손)
• 정격 : 변압비, 과전압강도, 정확도 계급

02 MOF 배선도 (단선결선도 · SLD)

특고압 22.9kV (한전 인입)

MOF 내부 1차측

MOF 2차 계량선 (110V / 5A)

접지선

03 MOF 구성 기기별 역할 및 선정 기준

기기명	IEC 심볼	역할	선정 기준	정격 예시
PT 계기용 변압기	◎—◎	22,900V → 110V 변환 계량기 전압 신호 공급	계통 전압, 정확도 계급 과전압강도, 용량(VA)	22,900/√3 / 110/√3 V CL 0.2s, 50VA
CT 변류기	⊙—⊙	대전류 → 5A 변환 계량기·OCR 전류 신호	변류비, 과전류강도(n배) 정확도 계급, 부담(VA)	400/5A, CL 0.5s 과전류강도 40n, 5VA
LA 피뢰기	↯	낙뢰·개폐 서지로부터 MOF 1차측 보호	정격전압, 제한전압 방전내량	18kV 갭레스형 10kA
DS 단로기	—/—	MOF 1차측 점검 시 무부하 전로 개방	정격전압, 전류 단락강도	25.8kV, 400A 접지형 DS
TTB 시험단자함	[ T ]	검침·시험 시 계량기를 안전하게 분리·단락	CT 단락 기능 필수 PT 개방 기능 포함	전압: 개방형 전류: 단락형(필수)
전력량계 Wh Meter	Wh	유효·무효 전력량 계량 한전 요금 산정 기준	정확도 CL 0.5s급 AMI 통신 기능	전자식 3상 4선 CL 0.5s, AMI

04 MOF 정격 선정 방법 (실무 계산)

① CT 변류비 선정

CT 1차 전류는 수용가 계약 전력으로부터 산출합니다.

I₁ = P / (√3 × V × cosφ) 예) 계약 전력 3,000kW, 역률 0.9, 22.9kV I₁ = 3,000,000 / (1.732 × 22,900 × 0.9) = 84.2A → CT 변류비 : 100/5A 선정 (표준 상위 값) → 2차 전류 : 5A (표준)

⚠

CT 과전류강도 확인 필수

계통 단락 전류가 CT 과전류강도(n배 × 정격전류)를 초과하면 CT가 소손됩니다.
일반적으로 40n 이상을 선정합니다.

② PT 변압비 선정

22.9kV 3상 4선식 계통에서 PT는 상전압 기준으로 선정합니다.

PT 변압비 = V₁(상전압) / V₂ 22.9kV 3상 4선식 : V₁ = 22,900 / √3 = 13,220V (상전압) V₂ = 110 / √3 = 63.5V (상전압) → PT 변압비 : 13,220/63.5 = 208.2 → 표기 : 22,900/√3 V / 110/√3 V 배율기(Meter Factor) = 변압비 × 변류비 = 208.2 × 20 = 4,164

③ 정확도 계급(Accuracy Class) 선정

정확도 계급	오차 한도	용도	적용 기준
CL 0.2s	±0.2%	고정밀 계량 (한전 계량)	100kW 이상 수용가 PT
CL 0.5s	±0.5%	정밀 계량	100kW 이상 수용가 CT
CL 1.0	±1.0%	일반 계량	설비 내부 계측
CL 3P / 5P	±3% / ±5%	보호 용도 CT	OCR, 차동계전기 등

④ CT 부담(Burden) 계산

CT 2차 부담 VA = I₂² × (Z_leads + Z_meter + Z_relay) 예) 2차 전류 5A, 연결선 저항 0.1Ω, 계량기 0.1Ω, 계전기 0.1Ω 부담 = 5² × (0.1 + 0.1 + 0.1) = 25 × 0.3 = 7.5VA → CT 정격 부담 : 10VA 이상 선정 (여유율 30~50% 확보)

• CT 2차 배선은 2.5mm² 이상 동선 사용 권장 (저항 감소)
• CT 2차 연결선 길이는 보통 20m 이내로 제한
• 부담이 클수록 CT 오차 증가 → 정격 부담 내에서 운용

05 계량 신호 전력 흐름 — 단계별 설명

• 1
  22.9kV 특고압 인입

  한전 22.9kV 배전선로에서 지중 또는 가공 방식으로 수용가 인입구까지 전력이 공급됩니다. 인입 전주 또는 지중 맨홀 인근에 LA(피뢰기)를 설치해 서지를 흡수합니다.
• 2
  DS(단로기) 통과 → MOF 1차 인가

  단로기를 통해 22.9kV가 MOF 1차 단자에 인가됩니다. DS는 부하 전류 차단 능력이 없으므로 반드시 VCB를 먼저 개방 후 DS를 조작합니다.
• 3
  PT 변압 : 22,900V → 110V

  PT가 22,900/√3V의 상전압을 110/√3V로 변환합니다. 변환된 110V 신호는 TTB를 거쳐 계량기 전압 단자(V 단자)에 공급됩니다.
• 4
  CT 변류 : 수백A → 5A

  CT가 1차 부하 전류를 5A로 변환합니다. 변환된 5A 신호는 TTB를 거쳐 계량기 전류 단자(I 단자)와 OCR에 공급됩니다. CT 2차 회로는 항상 폐회로 유지 필수입니다.
• 5
  전력량계 계량 및 AMI 전송

  전자식 전력량계가 V(110V) × I(5A) × 배율기(MF)로 실제 전력량을 산출합니다. AMI(Advanced Metering Infrastructure) 통신으로 한전에 15분 단위 자동 전송됩니다.
• 6
  주 전력은 VCB → 변압기 → 저압 배전

  MOF를 통과한 22.9kV 주 전력은 VCB(진공차단기)와 수변전 설비를 거쳐 변압기로 강압(380V/220V)된 후 저압 배전반을 통해 부하에 공급됩니다.

06 관련 KEC 기준

KEC 341.10 (계기용 변성기)

계기용 변성기 시설 기준

고압 및 특고압 전로에서 계기·계전기 등에 접속하는 변성기는 최대 사용 전압에 적합한 절연 내력을 가져야 하며, CT 2차 측은 접지 및 단락 보호 조치가 필요합니다.

KEC 341.14 (계기용 변성기의 2차 측 접지)

PT·CT 2차 측 접지

계기용 변성기 2차 측 전로는 접지해야 합니다. PT 2차 측 — 3종 접지(100Ω 이하), CT 2차 측 — 3종 접지. 단, 계통 지락 보호를 목적으로 비접지 운용이 필요한 경우 예외 적용 가능합니다.

KEC 341.15 (과전류 보호)

CT 과전류 강도

변류기는 과전류 강도(열적·기계적 강도)가 해당 계통의 단락 전류 이상이어야 합니다. 계통 단락 전류 계산 후 CT 과전류 강도를 선정해야 합니다.

KEC 351.5 (수전 설비 보호)

계기용 변성기 보호 협조

MOF로부터 신호를 받는 OCR(과전류 계전기)은 한전 보호 계전기와 보호 협조를 이루어야 하며, 0.3~0.5초의 협조 시간 마진을 확보합니다.

한전 내규 (SBR-D)

한전 계량 설비 기술 기준

100kW 이상 고압 수용가에 MOF 방식 계량 의무 적용. CT 정확도 CL 0.5s 이상, PT 정확도 CL 0.2s 이상, 3상 4선식 계량, 전자식 전력량계 AMI 적용.

07 현장 실무 포인트

🚫

CT 2차 측 개방 절대 금지

CT 2차 회로가 개방되면 1차 전류가 모두 여자 전류로 흐르며 2차 측에 수천V의 고전압이 유도됩니다. 절연 파괴·감전·화재 위험이 있으며, 반드시 TTB의 CT 단락 레버를 먼저 단락한 후 작업합니다.

🚫

PT 2차 측 단락 절대 금지

PT 2차 단자를 단락하면 변압 비율에 의해 2차에 과전류가 흘러 PT가 즉시 소손됩니다. PT 2차 회로 작업 시 반드시 TTB에서 PT 전압 퓨즈(또는 개방 레버)를 차단 후 작업합니다.

🔧 설치 시 체크 포인트

• MOF 1차 극성 확인 (P₁→P₂, K→L)
• CT 2차 배선 극성 일치 확인 (K₁, K₂ 단자)
• PT·CT 접지선 : 3종 접지 100Ω 이하
• TTB 단자 결선 후 CT 단락레버 확인
• 연결선 2.5mm² 이상, 케이블 트레이 구분 포설
• 계기 배율기(MF) 설정 전력량계에 입력

🔍 시험·검교정 절차

• TTB에서 CT 단락 → 계량기 분리
• CT 2차 전류 측정 (클램프 미터)
• PT 2차 전압 측정 (멀티미터)
• 위상각 확인 (역률 계량 오차 원인)
• 계량기 재접속 → CT 단락레버 개방
• 검교정 주기 : 한전 CT·PT 5년, 계량기 7년

⚠ 자주 발생하는 트러블 슈팅

증상	원인	조치
계량기 지침 역회전	CT 또는 PT 극성 오결선	배선도 재확인 후 극성 수정
역률 계량값 비정상	CT 위상 오결선 (R/S상 교환)	상순 확인, CT K/L 단자 교환
계량 오차 과대	CT 2차 부담 초과 또는 정확도 저하	2차 배선 저항 측정, CT 교체
PT 퓨즈 빈번 용단	PT 2차 배선 단락 또는 과부담	절연 측정, 부하 점검
AMI 통신 불량	계량기 통신 모듈 고장 또는 접촉 불량	단자 청소, 계량기 재설정

08 시험 출제 포인트 (전기기사·기술사)

CT 2차 측을 개방하면 안 되는 이유는?

CT는 1차 전류(부하 전류)에 비례하여 2차에 전류를 흘리도록 설계되어 있습니다. 2차 회로가 개방되면 1차 전류 전체가 여자 전류로 변환되어 자속이 급증하고, 2차에 수천~수만V의 고전압이 유기됩니다. 절연 파괴, 감전, 화재의 원인이 됩니다. 반드시 단락 후 교체합니다.

MOF에서 배율기(Meter Factor, MF) 산출 방법은?

MF = PT 변압비 × CT 변류비. 예를 들어 PT 22,900/110V, CT 400/5A인 경우 MF = (22,900/110) × (400/5) = 208.2 × 80 = 16,655.4. 계량기 지시값에 MF를 곱하면 실제 전력량이 됩니다.

CT 정확도 계급 0.5s와 5P의 차이점은?

CL 0.5s는 계량용(Metering) CT로 정상 전류 범위에서 ±0.5% 이내 오차를 보장합니다. 5P는 보호용(Protection) CT로 정격 전류의 수십 배 과전류까지 오차 ±5%를 보장하도록 설계됩니다. 계량용 CT는 과전류 시 철심이 포화하여 보호계전기에 부적합하고, 보호용 CT는 정상 상태 계량 정밀도가 낮습니다.

MOF 설치 시 PT 2차 접지의 목적과 방법은?

PT 2차 접지는 ①1차 고전압이 2차로 혼입될 경우 인체·기기 보호, ②PT 외부 누설 전류 억제를 목적으로 합니다. 3종 접지(접지저항 100Ω 이하)를 적용하며, 2차 중성선(N상) 또는 한 단자를 접지합니다. 단, 중성선 다중 접지 계통에서는 영상 전류 오류가 생길 수 있어 주의합니다.

22.9kV 3상 4선식 계통에서 PT 결선 방식과 적용 이유는?

22.9kV 계통은 V결선(오픈 델타) 또는 Y결선을 주로 사용합니다. 계량 MOF는 3상 완전 계량을 위해 Y-Y 결선(3개의 PT 사용)이 표준입니다. 2차 전압은 110/√3V (상전압)로 취출하며, 3상 3선 계통에서는 2개의 PT를 V결선하는 경우도 있습니다. 계량 정확도 향상을 위해 3PT 방식이 권장됩니다.

09 안전 주의사항 — 고압 작업 특별 수칙

⛔

정전 작업 원칙 — MOF 1차 측

MOF 1차 측(22.9kV)은 반드시 한전에 정전 신청하여 정전 확인 후 작업합니다. DS 개방 후에도 잔류 전하가 있으므로 검전기로 무전압 확인 → 접지 클램프 설치 → 작업 순서를 반드시 준수합니다.

⚠

MOF 2차 측 활선 작업 주의

계량기 교체 또는 TTB 작업 시 2차 측(110V, 5A)은 활선 상태일 수 있습니다. 2차 측이라도 CT 2차 개방 시 고전압 발생 위험이 있으므로 절연 장갑 착용, TTB 단락 레버 조작 후 작업합니다.

📋

작업 전 안전 체크리스트

① 안전모·절연 장갑·절연화 착용 확인
② 검전기 동작 확인 (고압용 검전기 필수)
③ 한전 작업 허가서(한전 정전 신청 완료 확인)
④ TTB CT 단락레버 위치 확인
⑤ 접지 클램프 설치 완료 확인
⑥ 2인 1조 작업 원칙 준수

🧰 고압 작업 PPE (개인 보호 장구)

보호 장구	규격	검사 주기
절연 장갑	Class 2 (17kV급) 이상	6개월마다 내전압 시험
절연화	20kV 이상 내전압	1년마다 교체 검토
절연 안전모	AE형 (내전압 20kV)	이상 발생 시 즉시 교체
고압 검전기	22.9kV 대응형	사용 전 동작 시험 필수
절연 시트	두께 3mm 이상	이상 발견 시 교체

본 자료는 KEC 2023년 기준 및 한전 계량설비 기술기준을 바탕으로 작성된 교육·참고 자료입니다.

실제 설계·시공 시 최신 KEC 및 한전 내규를 직접 확인하시기 바랍니다.

KEC 341.10 KEC 341.14 KEC 351.5 한전 SBR-D IEC 61869