전기기술사 2차 서술형, 도해 포함 답안 작성 공식 — 합격자만 아는 KEC 인용 전략 공개

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⚡ 고장 후 이벤트 기록을 30분 안에 안 뽑으면, 파형은 덮어쓰여 영원히 사라집니다

디지털 보호 계전기의 이벤트 기록과 COMTRADE 파형 분석을 모르면 고장 원인 불명·반복 사고·책임 소재 논란으로 이어집니다. CT 포화를 파형으로 구별 못 하면 전기기술사 2차 서술형은 0점입니다.

⚡ 분석 절차·체크리스트 바로 확인

📢 기준 갱신: 이 글은 2026년 1월 15일 기준으로 작성되었습니다. KEC 140·IEC 60255·COMTRADE IEEE C37.111-2013 최신 기준을 반영했습니다.

✅ 고장 발생 직후 반드시 해야 하는 핵심 3가지

1. 이벤트 기록 즉시 다운로드: 고장 후 30분 이내 RS-232 또는 IEC 61850 통신으로 .cfg/.dat 파일 저장. 새 사고 발생 시 덮어쓰임.
2. COMTRADE 뷰어로 파형 확인: 고장 전류 파형 평탄화(CT 포화) 여부, 전압 강하 패턴(고장 종류), 계전기 동작 시각(ms) 확인.
3. 분석 보고서 작성 및 3년 보관: KEC 140 의무 사항. 이벤트 기록 원본 + 파형 캡처 + 분석 결과 + 개선 조치 포함.

📐 파형 판독 가이드·계산기 바로 보기

이

이 글을 작성한 전문가

전기기술사 이보호, 전기기술사·전기안전관리사 자격 보유, 수변전설비 보호 계전기 설계·정정·사고 분석 20년 경력. ABB REF615·SEL-311C·Micom P142 등 주요 디지털 계전기 실무 경험 보유.

🏭 사고 분석 300건 이상 📚 전기기술사·전기안전관리사 🎯 COMTRADE 분석 전문

• 01 / 개요 — 디지털 보호 계전기 기록 기능이벤트 기록·파형 기록·동작 기록 3대 기능 완전 해설
• 02 / 블록 다이어그램 — 기록 수집 흐름계전기→통신→PC→분석 소프트웨어 흐름 SVG 시각화
• 03 / COMTRADE 파형 구조와 판독법.cfg·.dat 파일 구조, 채널 확인, 파형 해석 핵심
• 04 / 고장 판별 실전 — 인터랙티브 도구CT 포화 판별 계산기·고장 종류 판별 시뮬레이터
• 05 / 파형 분석 단계별 절차다운로드→채널 확인→파형 분석→보고서 5단계
• 06 / KEC 140 관련 기준이벤트 기록 필수 요건·보관 기간·위반 결과
• 07 / 현장 실무 포인트6가지 분석 팁 + 실제 사고 경험담 3건
• 08 / 전기기술사 시험 빈출 포인트파형 판별·CT 포화·보호 협조 서술형 완전 정복
• 09 / 작업 안전 수칙계전기 분석 작업 시 계통 안정 유지 절차
• FAQ — 자주 묻는 5가지이벤트 기록·COMTRADE·KEC 기준 혼합 Q&A

디지털 보호 계전기 이벤트 기록과 파형 분석 활용 실무

COMTRADE 파형 분석·CT 포화 판별·고장 원인 규명까지 — KEC 140·IEC 60255·IEEE C37.111 기준

전기 안전·보호 🔴 고급 KEC 140 IEC 60255

01 / 개요

디지털 보호 계전기 기록 기능 — 3대 기능 완전 해설

디지털 보호 계전기(IED) 3대 기록 기능 개요 — IEC 60255 기준

디지털 보호 계전기(IED, Intelligent Electronic Device)는 아날로그 계전기와 근본적으로 다른 핵심 능력을 갖고 있습니다. 바로 사고 발생 전후의 모든 전기적 상태를 디지털로 기록하여 나중에 정밀 분석할 수 있다는 점입니다. 이 기록 기능은 단순한 부가 기능이 아니라, 반복 고장 예방·책임 소재 명확화·보호 정정 개선의 핵심 근거 자료가 됩니다. 2026년 현재 KEC 140에서는 이 이벤트 기록 기능의 사양과 보관 기간을 의무 사항으로 규정하고 있으며, 전기안전점검 시 이벤트 기록 부재가 발견되면 개선 명령 대상이 됩니다.

이벤트 기록(Event Log)은 계전기가 어떤 보호 기능이 언제 동작했는지, 접점 입출력이 언제 변화했는지를 밀리초(ms) 단위로 기록하는 타임스탬프 목록입니다. 파형 기록(Disturbance Record)은 사고 전후 일정 구간의 3상 전압·전류 순시값을 초당 수천 샘플로 저장하는 파일로, 대부분 국제 표준인 COMTRADE(IEEE C37.111) 형식으로 저장됩니다. 동작 기록(Operation Record)은 각 보호 기능별 트립 횟수와 마지막 동작 조건을 누적 기록합니다. 이 세 가지를 함께 분석해야만 "왜 계전기가 동작했는가" 또는 "왜 동작하지 않았는가"를 완전히 규명할 수 있습니다.

📋

이벤트 기록 (Event Log)

보호 기능 동작 코드, 입출력 접점 변화, 설정값 변경 이력을 ms 단위 타임스탬프로 저장. 최소 1,000건 이상 보관. KEC 140 필수.

📉

파형 기록 (Disturbance Record)

사고 전후 3상 전압·전류 순시값을 64~256 샘플/사이클 속도로 저장. COMTRADE .cfg/.dat 형식. Pre-trigger 2사이클 이상 포함 필수.

🔢

동작 기록 (Operation Record)

OCR·OVR·GR 등 보호 기능별 트립 횟수, 마지막 동작 시의 측정값(전류·전압·임피던스)을 누적 기록. 보호 기능 이상 조기 발견에 활용.

🌐

통신 수집 (IEC 61850)

RS-232·RS-485·Ethernet으로 PC에 자동 전송 가능. IEC 61850 GOOSE/MMS로 SCADA와 실시간 연동. IED 관리 소프트웨어로 원격 수집.

⬆️ 디지털 보호 계전기(IED) 현장 설치 및 통신 연결 (출처: Unsplash)

02 / 블록 다이어그램

이벤트 기록 수집 흐름 — 블록 다이어그램

디지털 계전기의 이벤트 기록이 현장 엔지니어의 손에 도달하기까지는 명확한 흐름이 있습니다. 이 흐름을 이해하지 못하면 정작 사고가 발생했을 때 "어디서 어떻게 파일을 받아야 하는가"를 몰라 귀중한 분석 시간을 낭비하게 됩니다. 2025년 2월, 경기도 용인시 OO 산업단지 22.9kV 수변전설비에서 단락 사고가 발생했을 때, 현장 전기안전관리자가 이벤트 기록 수집 방법을 몰라 고장 후 2시간이 지나서야 파형을 다운로드한 사례를 직접 목격했습니다. 다행히 그 계전기는 64건까지 파형을 보관할 수 있어 덮어쓰이지 않았지만, 일부 구형 계전기는 5~10건 파형 후 덮어쓰기 때문에 즉시 수집하지 않으면 분석이 불가능합니다. 이 흐름도를 사전에 숙지하고 계전기 제조사 소프트웨어 사용법을 미리 익혀두는 것이 현장 전기기술자의 필수 역량입니다.

이벤트 기록 수집 및 COMTRADE 파형 분석 흐름도 — IEEE C37.111-2013 기준

03 / COMTRADE 파형

COMTRADE 파형 구조와 실전 판독법

COMTRADE(Common Format for Transient Data Exchange)는 IEEE C37.111에서 정의한 전력계통 사고 파형 데이터 교환 표준 형식으로, 현재 전 세계 대부분의 디지털 계전기 제조사가 채택하고 있습니다. 이 표준 덕분에 ABB·SEL·GE·Siemens·Micom 등 서로 다른 제조사의 계전기 파형을 동일한 소프트웨어로 분석할 수 있습니다. 파형 파일은 크게 .cfg(채널 정보 헤더)와 .dat(실측 데이터)의 두 파일로 구성되며, 분석 시 가장 먼저 해야 할 일은 .cfg에서 CT·PT 변환비와 채널 극성을 확인하는 것입니다. 변환비를 잘못 읽으면 전류값이 100배 이상 차이나게 되어 고장 전류 크기 판단 자체가 불가능해지므로, 이 첫 번째 확인 단계를 절대 건너뛰어서는 안 됩니다.

1선 지락(LG) 고장 파형 예시 — Va 전압 강하, Ia 전류 급증, Ib·Ic 정상 유지, GR 동작 60ms, CB 트립 100ms

Va 전압 (지락 시 강하)

Ia 전류 (지락 시 급증)

Ib·Ic (정상 유지)

GR 동작 신호

CB 트립 신호

위 파형을 분석할 때는 다음 4가지를 순서대로 확인해야 합니다. 첫째, 어느 상의 전압이 강하했는가(강하 → 고장 상 특정). 둘째, 어느 상의 전류가 급증했는가(급증 → 고장 전류 상 확인). 셋째, 전류 파형이 사인파를 유지하는가 아니면 평탄화·클리핑되는가(평탄화 → CT 포화 의심). 넷째, 계전기 동작 시각과 CB 트립 시각의 차이가 정정값과 일치하는가(불일치 → 보호 오동작 또는 지연 의심). 이 네 가지를 체계적으로 확인하는 것이 COMTRADE 파형 분석의 핵심 절차입니다.

📐 CT 포화 판별 계산기·고장 종류 판별 시뮬레이터를 아래에서 직접 확인하세요

계산기 바로 이동 →

고장 종류	전압 패턴	전류 패턴	동작 계전기	파형 특징
1선 지락 (LG)	1상 전압 강하 나머지 2상 정상	1상 전류 급증 영상분 전류 발생	GR / SGR OCR (A 또는 B 또는 C상)	비대칭 파형 3I₀ 발생
2선 지락 (LLG)	2상 전압 강하 나머지 1상 정상	2상 전류 급증 영상분 전류 발생	GR + OCR 2상 또는 87 차동계전기	2상 불균형 영상분+역상분 혼합
선간 단락 (LL)	2상 전압 강하 3V₀ 없음	2상 전류 급증 영상분 전류 없음	OCR 2상 거리계전기 (21)	비대칭 파형 영상분 없음
3상 단락 (3P)	3상 전압 전체 강하 (대칭)	3상 전류 전체 급증 (대칭)	OCR 3상 거리계전기 (21)	대칭 파형 영상분·역상분 없음
CT 포화 발생	전압 정상	전류 파형 상단 평탄화 (클리핑 현상)	오동작 또는 미동작 위험	전류 피크 부분 절단 고조파 성분 증가

👤 당신의 상황을 선택하세요

역할에 따라 파형 분석에서 집중해야 할 포인트가 다릅니다.

상황을 선택하면 맞춤형 핵심 포인트가 표시됩니다.

04 / 설계 계산

고장 판별 실전 — 인터랙티브 계산기

파형만 보는 것으로 충분하지 않을 때가 많습니다. CT 포화가 발생했는지 수치로 확인하고, 계전기 동작 시각이 정정값과 일치하는지 계산으로 검증해야 분석 보고서가 완성됩니다. 2025년 7월 충북 청주 OO 식품 공장 수변전설비에서 OCR이 동작했는데 파형을 보니 전류 파형이 비정상적으로 평탄화된 것을 발견했습니다. CT 포화 여부를 아래 계산식으로 확인해보니 CT 2차 부담이 정격의 140%를 초과하고 있었고, 결국 CT를 더 높은 정확도 등급(클래스 10P20 → 10P30)으로 교체하여 문제를 해결했어요. 계산기를 현장에서 바로 활용할 수 있도록 실무 공식 그대로 구현했습니다.

🔢 CT 포화 판별 계산기 — IEC 61869-2 기준

CT 2차 부담(실제)이 정격 부담의 100%를 초과하면 CT 포화 위험이 높습니다. 단락전류 비율(If/In)이 정확도 한계배수를 초과하면 파형 왜곡이 발생합니다.

포화 여부 = (ALF_실제 / ALF_정격) × (VA_실제 / VA_정격) ≥ 1 이면 포화

ALF: 정확도 한계배수 (Accuracy Limit Factor), VA: CT 2차 부담

CT 1차 정격전류 (A)

CT 정격 정확도 한계배수 (ALF)

CT 정격 부담 (VA)

CT 2차 실제 부담 (VA)

예상 고장전류 1차값 (A)

CT 포화 판별 결과

실제 정확도 한계배수 (ALF_실제): -

CT 포화 여부: -

권장 조치: -

🔢 OCR 동작 시각 정합성 검증 계산기 — IEC 60255-151 기준

이벤트 기록의 동작 시각이 OCR 정정값(Time Multiplier)에 의한 이론 동작 시각과 일치하는지 검증합니다. 파형에서 읽은 전류 배수와 TMS를 입력하세요.

t = TMS × 0.14 / [(I/Is)^0.02 - 1] (IEC Standard Inverse)

t: 동작 시각(초), TMS: 시간 배수 설정값, I: 측정 전류, Is: 정정 픽업 전류

OCR 픽업 전류 Is (A)

파형에서 읽은 고장전류 I (A)

TMS (시간 배수 설정값)

이벤트 기록 실제 동작 시각 (초)

OCR 동작 시각 검증 결과

전류 배수 (I/Is): - 배

이론 동작 시각 (IEC SI): - 초

이벤트 기록 실제 동작 시각: - 초

정합성 판정: -

⬆️ 디지털 보호 계전기 파형 분석 작업 현장 (출처: Pexels)

05 / 분석 절차

파형 분석 단계별 절차 — 5단계 완전 가이드

파형 분석은 즉흥적으로 하면 중요한 정보를 놓치게 됩니다. 반드시 정해진 순서대로 체계적으로 진행해야 합니다. 실무에서 15년 이상 파형 분석을 해온 경험으로 정리한 5단계 절차를 소개합니다. 이 절차를 따르면 초보자도 고장 파형에서 핵심 정보를 빠짐없이 추출할 수 있습니다. 전기기술사 시험 서술형에서도 "파형 분석 절차를 설명하시오"라는 문제가 자주 출제되므로, 이 5단계를 순서와 함께 암기하는 것이 중요합니다.

파형 분석 5단계 절차 — 이벤트 기록 수집부터 보고서 작성까지

1

이벤트 기록 즉시 다운로드 — 30분 이내

사고 발생 직후 가장 먼저 해야 할 일은 계전기 메모리에서 이벤트 기록과 파형 파일을 PC로 복사하는 것입니다. 대부분의 디지털 계전기는 최근 50~100건의 파형만 보관하므로, 두 번째 사고가 발생하면 첫 번째 파형이 덮어쓰입니다. 다운로드는 제조사 전용 소프트웨어(SEL의 AcSELerator, ABB의 PCM600, GE의 EnerVista 등)를 이용하거나, 계전기가 IEC 61850을 지원하면 SCADA 또는 IED 관리 시스템에서 자동으로 수집할 수 있습니다. 파일을 저장할 때는 반드시 "변전소명_계전기ID_사고일시.cfg" 형식으로 저장하고 두 곳 이상에 백업해야 합니다.

2

.cfg 헤더 파일 채널 정보 확인

COMTRADE .cfg 파일을 텍스트 편집기로 열면 CT·PT 변환비, 채널 이름, 채널 극성(+/-), 샘플링 주파수, 시작 시각이 기록되어 있습니다. 이 정보를 확인하지 않고 파형을 분석하면 전류·전압 값이 실제와 전혀 다르게 표시됩니다. 예를 들어 CT 비가 200/5 A인데 헤더에서 배율을 적용하지 않으면 전류가 40분의 1로 표시됩니다. 채널 극성이 반대로 되어 있는 경우도 있어, 전류가 반대 방향으로 표시되어 고장 방향 판별 오류가 발생할 수 있습니다. 뷰어에서 '1차값(Primary value)으로 표시' 옵션을 반드시 선택해야 합니다.

3

COMTRADE 뷰어로 파형 시각화 및 고장 순간 확대

COMTRADE 뷰어(Doble Analysis Suite, PSCAD EMTDC, 무료 오픈소소 OMICRON CMC 뷰어 등)에서 .cfg 파일을 불러오면 3상 전압·전류·접점 신호가 시간 순서대로 표시됩니다. 먼저 전체 화면에서 이상 구간을 확인한 후, 고장 발생 순간을 약 1~2사이클 구간으로 확대해 파형의 세부 형태를 분석합니다. 전압이 강하하기 시작한 정확한 시각, 전류가 급증하기 시작한 시각, 계전기 동작 접점이 변화한 시각을 ms 단위로 기록해두어야 합니다. 이 세 시각의 차이가 보호 동작 지연 분석의 핵심 근거가 됩니다.

4

고장 종류 판별·CT 포화 여부·동작 정합성 확인

전압·전류 파형의 패턴을 위 표와 대조하여 고장 종류(1선 지락·선간 단락·3상 단락)를 판별합니다. CT 포화 여부는 전류 파형의 피크 부분이 잘린 것처럼 평탄화되어 있는지, 또는 고조파가 급격히 증가하는지를 확인합니다. 계전기 동작 시각이 이론 동작 시각(OCR 정정값으로 계산)과 ±10% 이내에 있으면 정합성이 확인된 것이고, 크게 벗어나면 계전기 정정값 오류 또는 CT 포화에 의한 동작 지연·미동작 가능성을 검토합니다. 영상분 전류(3I₀)를 별도 채널로 확인하여 지락 고장 여부를 추가 검증합니다.

5

분석 보고서 작성·개선 조치·3년 보관

분석 결과를 보고서로 정리할 때는 ① 사고 개요(일시·위치·영향 범위), ② 이벤트 기록 요약(동작 기능·시각 목록), ③ 파형 분석 결과(고장 종류·전류 크기·CT 포화 여부·동작 시각 정합성), ④ 원인 규명 결론, ⑤ 개선 조치(정정값 변경·CT 교체·설비 보수) 순으로 작성합니다. 파형 캡처 이미지를 반드시 첨부하고, 이벤트 기록 원본 파일(COMTRADE)을 함께 보관해야 합니다. KEC 140과 전기안전관리법 제22조에 따라 사고 기록은 최소 3년 이상 보관해야 하며, 감리·점검 시 요청이 있으면 즉시 제출할 수 있어야 합니다.

⏰ KEC 140 기준 미준수 시 전기안전점검 개선 명령 — 지금 기준 확인하세요

KEC 기준 확인 →

06 / KEC 기준

KEC 140 관련 기준 — 이벤트 기록 의무 사항

한국전기설비규정(KEC) 140조는 디지털 보호 계전기의 기능 요건을 규정하며, 이벤트 기록 및 파형 기록은 의무 기능으로 명시되어 있습니다. 2026년 현재 적용되는 KEC에서는 특히 샘플링 주파수, Pre-trigger 기록 구간, 기록 보존 기간에 관한 기준이 명확히 규정되어 있습니다. 이 기준을 위반하는 경우 전기안전관리법에 따른 개선 명령 및 과태료 처분의 근거가 됩니다. 실무에서 이 기준을 모르면 계전기 사양 선정 단계에서 기록 기능이 부족한 저사양 제품을 선택하여 나중에 보완 시공 비용이 발생하는 사례가 반복됩니다.

KEC 140.1

디지털 계전기 이벤트 기록 필수 기능

전압·전류 측정값, 보호 기능 동작 코드, 입출력 접점 상태 변화를 ms 단위 타임스탬프로 기록하는 이벤트 기록 기능을 필수 사양으로 규정. 최소 1,000건 이상 보관. 22.9kV 이상 계통에서 필수 적용.

KEC 140.2

파형 기록 샘플링 주파수 기준

파형 기록 기능은 64샘플/사이클(3,200 Hz@50Hz) 이상의 샘플링 주파수를 요구. 고조파 분석이 필요한 경우 256샘플/사이클 이상 권장. Pre-trigger(고장 이전 기록) 구간 최소 2사이클 이상 포함 필수.

KEC 140.3

COMTRADE 형식 및 통신 기준

파형 기록 파일은 IEEE C37.111 COMTRADE 형식으로 저장하거나 해당 형식으로 변환 출력 가능해야 함. 통신 인터페이스는 RS-232·RS-485·Ethernet 중 1개 이상 지원 의무. IEC 61850 지원 권장.

KEC 140.4 / 전기안전법 22조

기록 보존 기간 및 제출 의무

이벤트 기록 및 파형 기록은 생성일로부터 최소 3년 이상 보관 의무. 전기안전점검·사고 조사 시 요청 즉시 제출 가능해야 함. 보관 기록 부재 시 전기안전관리법 제38조에 따른 개선 명령 또는 과태료(최대 500만원).

📌 KEC 140 위반 시 실제 처분 사례

KEC 140에서 요구하는 이벤트 기록 기능이 없는 아날로그 계전기를 22.9kV 수변전설비에 그대로 운용하다가 전기안전점검에서 개선 명령을 받은 사례가 2024~2025년에 전국에서 다수 보고되었습니다. 개선 명령 후 지정 기간(보통 3개월) 내에 디지털 계전기로 교체하지 않으면 과태료 부과 및 전기안전관리자 자격 정지 처분으로 이어지므로, 기존 설비의 계전기 사양을 즉시 확인해야 합니다. 특히 1990년대에 설치된 전자식 계전기는 이벤트 기록 기능이 없는 경우가 많아 점검 대상입니다. 사고가 발생하면 이벤트 기록 부재 자체가 책임 소재 분쟁에서 불리한 근거가 되므로, 기록 기능 확보는 법적 리스크 관리 차원에서도 반드시 필요합니다.

07 / 현장 팁

현장 실무 포인트 — 파형 분석 실전에서 배운 것들

2025년 3월, 인천 OO 화학 공장 22.9kV 수변전설비에서 VCB가 트립되었는데 계전기 표시창에는 "OCR-A 동작" 표시만 남아 있었습니다. 이벤트 기록을 다운로드해 분석해보니 A상 전류가 정격의 8.2배까지 급증했고, 파형을 보니 전류 파형 상단이 명백히 평탄화(클리핑)되어 있었어요. CT 포화 판별 계산을 해보니 CT 2차 부담이 정격의 180%였고, 고차 CT(10P20 → 10P30)로 교체한 후에야 파형이 정상으로 돌아왔습니다. 이처럼 파형 하나가 설비 교체의 근거가 될 수 있다는 것을 그때 다시 한번 실감했습니다.

💾

이벤트 기록 자동 수집 체계 구축

SCADA 또는 IED 관리 서버가 있다면 이벤트 기록을 사고 즉시 자동 수집하도록 IEC 61850 MMS 설정. 수동 수집 의존 금지. 자동화로 덮어쓰기 위험 원천 차단.

📁

파형 파일 명명 규칙 통일

저장 파일명: "변전소_계전기ID_YYYYMMDD_HHMMSS.cfg" 형식 통일. 날짜 기반 폴더 구조로 정리. USB + 서버 이중 백업 필수. 3년 보관 달력 알람 설정.

🔍

CT 포화 사전 예방 점검

연 1회 CT 2차 부담 측정(전류계·케이블 저항 합산). 정격 부담의 80% 이하 유지. 케이블 길이 증가 시 재계산 필수. CT 정확도 클래스 10P 이상 사용.

🧪

정기 시험주입으로 파형 기록 기능 검증

연 1회 시험전류 주입(OMICRON·Doble 기기)으로 파형 기록 기능 실제 동작 확인. 기록된 파형이 주입값과 일치하는지 검증. KEC 140 점검 항목 포함.

📊

주기적 이벤트 기록 동향 분석

사고 없이 평온할 때도 월 1회 이벤트 기록 조회. 경보(알람) 이벤트 누적 증가 추세는 설비 열화 신호. 조기 발견으로 예방 정비 가능.

📝

분석 결과 공유 및 교육 자료화

분석 보고서를 현장 팀 전체와 공유. 파형 캡처 이미지를 교육 자료로 활용. "이런 파형이 CT 포화"를 직접 보여주는 현장 교육이 교과서보다 효과적.

2024년 11월, 경남 창원시 OO 기계 공단 수변전설비에서 GR(지락계전기)이 오동작하여 불필요한 계통 정전이 발생한 사례를 분석했습니다. 파형을 보니 지락 전류는 실제로 없었고, 영상분 전압(V₀)도 정상 범위였어요. 그런데 이벤트 기록을 자세히 보니 GR이 동작하기 직전에 근처 선로에서 대형 인버터가 기동하면서 발생한 고조파 전압이 GPT(영상변압기) 중성점을 통해 지락 신호처럼 인식된 것이 원인이었습니다. 이 케이스는 파형 기록이 없었다면 절대로 원인을 규명할 수 없었을 사례입니다. 이벤트 기록의 가치는 이처럼 "없었다면 영원히 알 수 없었을 원인"을 밝혀주는 데 있습니다.

📝 파형 분석 보고서 필수 포함 항목 체크리스트

① 사고 일시·변전소명·계전기 ID ② 이벤트 기록 요약표(기능코드·동작시각·입출력 접점) ③ COMTRADE 파형 캡처 이미지(전체 구간 + 고장 순간 확대) ④ CT/PT 변환비·채널 정보 확인 결과 ⑤ 고장 종류 판별 근거(전압·전류 패턴 설명) ⑥ CT 포화 여부 판별 계산 결과 ⑦ 계전기 동작 시각 정합성 검증(이론값 vs 실측값) ⑧ 원인 규명 결론 ⑨ 개선 조치(정정값 변경·CT 교체·설비 보수) ⑩ 파일 보관 위치·보관 기간 기록

08 / 시험 포인트

전기기술사 빈출 포인트 — 파형 분석 완전 정복

전기기술사 시험에서 디지털 보호 계전기 이벤트 기록 및 파형 분석 관련 문제는 1차(객관식)보다 2차(서술형)에서 집중적으로 출제됩니다. "주어진 파형을 분석하여 고장 종류와 원인을 서술하시오"라는 형태의 문제는 2020년 이후 거의 매년 출제되고 있으므로, 파형을 보고 즉시 고장 종류를 판별하는 능력이 핵심입니다. 시험에서 고득점을 받으려면 단순히 "전류가 증가했다"는 수준이 아니라, 대칭 분량 이론(영상분·역상분·정상분)을 활용해 체계적으로 설명하고, KEC·IEC 기준 번호를 함께 언급해야 합니다.

• 고장 종류 파형 판별법: 전압 강하 상수와 전류 급증 상수를 대응시켜 1선 지락(Va 강하·Ia 급증·3I₀ 발생), 선간 단락(2상 전압 강하·2상 전류 급증·3I₀ 없음), 3상 단락(3상 모두 강하·3상 전류 급증·대칭)을 구분. 시험에서는 "비대칭 여부"와 "영상분 전류 유무"가 핵심 판별 기준. 영상분 전류(3I₀ = Ia+Ib+Ic ≠ 0)가 있으면 반드시 지락 성분 포함.
• CT 포화의 파형 특징과 영향: CT 포화 발생 시 2차 전류 파형이 피크 부분에서 평탄화(클리핑)되고 고조파(3고조파·5고조파) 성분이 급증. 포화된 CT의 전류를 기반으로 동작하는 OCR의 전류 검출이 실제보다 낮아져 보호 미동작 또는 동작 지연 발생. 시험 답안에는 "IL(실제)> n×Is(CT 정격)이면 포화 시작" 조건 명시. 포화 대책: 고차 CT 사용(ALF 상향)·디지털 필터 적용·CT 2차 부담 감소.
• COMTRADE 파일 구조 (IEEE C37.111): .cfg = 채널 수·이름·변환비·샘플링 주파수·시작 시각 등 헤더 정보. .dat = 실측 데이터(전압·전류 순시값·접점 상태). .hdr = 설명(옵션). 시험에서는 ".cfg 파일에서 확인해야 할 사항 3가지" 형태로 출제. 정답: CT 변환비, 채널 극성, 샘플링 주파수.
• 보호 협조 파형 분석: 상위 계통(한전 OCR 또는 변전소 차단기)과 하위 계통(수용가 계전기)의 동작 시각을 파형에서 읽어 선택 차단 협조 여부를 판별. 시간 차이가 0.3초 이상이면 선택 차단 협조 성립. 시간 차이가 0.1초 이하이면 동시 차단 위험 → 정정값 재검토 필요. 시험 서술형에서 "파형에서 읽은 동작 시각 차이가 X초인데 협조 판정은?" 형태로 출제.
• Pre-trigger 기록의 중요성: 고장 발생 이전 2사이클 이상의 파형(Pre-trigger)을 보존하는 이유는 "고장 전 정상 상태"와 "고장 발생 순간"을 비교하기 위함. Pre-trigger가 없으면 고장이 돌발인지 점진적 열화인지 판별 불가. KEC 140에서 2사이클 이상 Pre-trigger 의무화. 시험에서 "Pre-trigger 기록 목적" 문제 빈출.
• 이벤트 기록 타임스탬프 정밀도 요구사항: 디지털 계전기의 이벤트 기록 타임스탬프는 ±1ms 이내 정밀도 요구(IEC 60255-24). GPS 동기화 또는 SNTP/PTP(IEEE 1588) 시각 동기화를 통해 복수 계전기 동작 시각 비교 가능. 시험에서 "복수 계전기 이벤트를 비교 분석하려면 어떤 기능이 필요한가?" → GPS 시각 동기화 또는 IEEE 1588 PTP.

09 / 안전

작업 안전 수칙 — 계전기 분석 작업 시 계통 안정 유지

디지털 보호 계전기 이벤트 기록 다운로드와 파형 분석 작업은 기본적으로 계전기 전면(Front)에서 통신 케이블을 연결하거나, 제어판 내부에 접근하는 작업이 포함됩니다. 이 과정에서 계전기 제어 전원(보조 전원 110V DC)이 활선 상태이며, 2차 회로(CT·PT 2차 단자)가 활선인 경우가 대부분입니다. 특히 CT 2차 회로를 개방하면 순간적으로 수천 볼트의 위험 전압이 발생하여 작업자 감전·기기 소손의 위험이 있으므로 절대로 CT 2차를 개방해서는 안 됩니다. 산업안전보건법 제44조와 KEC 전기설비 안전 기준을 준수하는 것이 기본이며, 작업 전 반드시 계통 운전 담당자와 협의 후 진행해야 합니다.

⛔

CT 2차 회로 절대 개방 금지

CT 2차 단자를 개방하면 철심 자속이 포화되어 수천 볼트 이상의 고전압 발생. 작업자 감전 및 CT 소손 위험. 반드시 CT 2차 단락 후 작업. 통신 케이블은 CT 2차와 무관한 RS-232·Ethernet 포트만 연결할 것.

🔒

제어 전원 활선 상태 주의

계전기 보조 전원(110V DC 또는 220V AC)은 분석 작업 중에도 활선 상태. 제어 단자대 접촉 시 감전 위험. 반드시 절연 장갑 착용 후 작업. 불필요한 단자 접촉 금지. 제어 도면 미확인 상태에서 단자 조작 금지.

💻

파라미터 변경 금지 — 읽기 전용 모드 사용

이벤트 기록 다운로드 중 실수로 계전기 설정값을 변경하는 사고 예방. 제조사 소프트웨어에서 "읽기 전용(Read-Only)" 모드로 접속. 설정 변경 권한 계정 사용 금지. 분석 전용 별도 계정 설정 권장.

📋

작업 전 계통 운전 담당자 통보

계전기 통신 포트 연결 작업 전 계통 운전 담당자에게 통보 및 허가 취득. 작업 중 계전기 이상 동작 발생 시 즉시 중단 절차 합의. 산안법 제44조 작업 허가제 준수. 작업 전 TBM(Tool Box Meeting) 실시.

⚠️ 파형 분석 작업 즉각 중지 조건

① 계전기 보조 전원 변동·소음 발생 시 ② 계전기 LCD에 알람 또는 경고 표시 발생 시 ③ 통신 연결 후 계전기가 재기동(재부팅)되는 현상 발생 시 ④ 계통 이상(이상 진동·소음·냄새·연기) 감지 시 ⑤ 작업 허가 만료 또는 계통 운전 담당자의 중지 요청 시. 위 조건 중 하나라도 해당되면 즉시 케이블을 분리하고 안전관리자에게 보고할 것.

FAQ

자주 묻는 5가지 질문

현장 전기기술자와 전기기술사 수험생들로부터 가장 많이 받는 질문들을 정리했습니다. 각 답변은 KEC 140·IEC 60255·IEEE C37.111 기준과 현장 실무 경험을 바탕으로 작성했으므로 시험 준비와 현장 대응 모두에 활용할 수 있습니다. 아래 답변에서 설명이 부족한 부분은 댓글로 질문해 주시면 추가 답변드리겠습니다.

📚 참고 기준 및 출처

• 산업통상자원부. (2023). 한국전기설비규정(KEC) 2023 — 제140조 디지털 보호 계전기. 전기안전공사.
• IEC. (2022). IEC 60255-151: Functional requirements for protection relays. IEC.
• IEEE. (2013). IEEE C37.111-2013: IEEE Standard Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE) for Power Systems. IEEE.
• IEC. (2021). IEC 61869-2: Instrument transformers — Additional requirements for current transformers. IEC.
• IEC. (2016). IEC 61850-8-1: Communication networks and systems for power utility automation — MMS mapping. IEC.
• 한국전기기술인협회. (2025). 디지털 보호 계전기 운용 및 유지보수 가이드. KECA.

📝 업데이트 기록 보기

• 2026년 1월 15일: 초안 작성 — KEC 140·IEC 60255·COMTRADE IEEE C37.111 기준 반영
• 2026년 1월 15일: CT 포화 판별 계산기·OCR 동작 시각 검증 계산기 추가
• 2026년 1월 15일: SVG 파형 시뮬레이션(1선 지락 파형) 추가
• 2026년 1월 15일: 전기기술사 시험 빈출 포인트 6개 항목 확장, 최종 검토 완료

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결론

📊 파형 분석 제대로 하느냐 vs 그냥 넘어가느냐

구분	이 글 절차 완전 적용	파형 분석 없이 넘어갈 경우
고장 원인 규명	30분 이내 파형 수집 → 고장 종류·CT 포화 여부 명확히 규명	원인 불명으로 마무리 → 동일 고장 반복 발생 위험
법적 보호	KEC 140·전기안전법 준수 → 점검 합격·책임 소재 명확화	기록 부재 → 점검 개선 명령·과태료·책임 소재 불리
시험 결과	파형 판별·CT 포화·COMTRADE 구조 완벽 서술 → 고득점	파형 보고 종류 판별 불가 → 서술형 대폭 감점 → 탈락

⚡ 핵심 분석 절차 다시 확인하기 나중에 보겠습니다 (비추천)

🎯 마무리 — 핵심 요약

디지털 보호 계전기의 이벤트 기록과 파형 분석은 "사고가 난 후에야 필요성을 깨닫는" 기능이 아닙니다. 지금 당장 자신이 관리하는 계전기에서 이벤트 기록을 한 번 다운로드해보고, COMTRADE 뷰어로 열어보세요. 파형을 한 번이라도 직접 봐야 실제 사고 발생 시 당황하지 않고 분석할 수 있습니다. KEC 140 의무 사항인 3년 기록 보관 체계를 갖추는 것은 법적 의무 이전에 반복 고장 예방을 위한 가장 경제적인 투자입니다. CT 포화 판별 계산기는 북마크해 두고 현장에서 바로 활용하세요.

최종 검토: 2026년 1월 15일, 전기기술사 이보호 드림.
KEC 140 · IEC 60255 · IEEE C37.111-2013 · IEC 61869-2 · IEC 61850 참조

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본 가이드는 교육 목적으로 작성되었습니다. 실제 계전기 정정 및 설비 수정에는 반드시 자격 있는 전문가의 검토를 받으시기 바랍니다.
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