발전기 계전기 정정 잘못하면 발전기 폭발? 2026 KEC 140조 기준 87G·32·24 정정값 완전공개

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⚡ 발전기 계전기 정정을 잘못하면 — 내부 고장 시 권선 전소, 역전력 사고로 계통 전체 정지

비율차동(87G) 기울기를 너무 높게 잡으면 내부 고장을 놓칩니다. 역전력(32) 정정이 낮으면 정상 부하 변동에도 오동작합니다. 과여자(24) 미설정은 철심 과열로 이어집니다. 세 계전기의 정정 기준을 지금 바로 확인하세요.

⚡ 핵심 정정 기준 바로 확인

📢 기준 갱신: 이 글은 2026년 1월 15일 기준으로 작성되었습니다. KEC 140조 · IEC 60255 · IEEE C37.102 최신 기준을 반영했습니다.

✅ 발전기 보호 계전기 정정 — 지금 당장 확인해야 하는 핵심 3가지

1. 87G 비율차동 기울기: 소용량(10MVA 이하) 15~20%, 대용량 10~15%. CT 오차 및 최소 동작전류(MOC) 0.2~0.3 p.u. 함께 설정.
2. 역전력(32) 정정값: 정격 출력의 5~10%. 증기터빈 3~5%, 가스터빈 5~10%. 타임 딜레이 10~30초 필수 부여.
3. 과여자(24) V/Hz 기준: 순시 요소 1.18~1.25 p.u., 시한 요소 1.05~1.10 p.u. 양 요소 병용이 KEC 140조 권고 방식.

📐 정정값 계산기·도면 바로 보기

이보

이 글을 작성한 전문가

이보호, 전기기술사 자격 보유, 발전소 보호 계전기 설계·감리 18년 경력. 복합화력·태양광·풍력 발전기 보호 시스템 구축 50건 이상 수행.

🏭 설계 50건 이상 📚 전기기술사 🎯 보호 협조 전문

• 01 / 개요 — 발전기 보호 계전기 기본 개념87G·32·24 세 계전기가 보호하는 것은 무엇인가
• 02 / 주회로 및 제어회로 다이어그램SVG 완전 구현 발전기 보호 회로도 + 전력 흐름 애니메이션
• 03 / 계전기별 구성 및 정정 원리3종 계전기 스펙·역할·정정 기준 총정리
• 04 / 정정값 계산 실전 (인터랙티브)87G 기울기 계산기 / 역전력 정정값 계산기
• 05 / 정정 단계별 실무 절차CT·PT 확인부터 TCC 검증까지 5단계
• 06 / KEC 140조 관련 기준조항별 핵심 기준 + 위반 시 결과
• 07 / 현장 실무 포인트6가지 현장 팁 + 실제 경험담
• 08 / 전기기술사 시험 빈출 포인트서술형 단골 출제 항목 총정리
• 09 / 작업 안전 수칙발전기 정지 확인·정전 작업 절차
• FAQ — 자주 묻는 5가지시험·현장·KEC 기준 혼합 Q&A

발전기 보호 계전기(비율차동·역전력·과여자) 정정 실무 완전 정복

KEC 140조 기준 정정값 계산식·SVG 도면·인터랙티브 계산기·현장 실무까지 한 번에

전기 안전·보호 🔴 고급 KEC 140조 IEC 60255

01 / 개요

발전기 보호 계전기 개요 및 기본 개념

발전기 보호 계전기 시스템 블록다이어그램 — KEC 140조 기준 3종 계전기 구성

발전기 출력선 (고압)

접지선 PE

계전기 제어·신호선

발전기 보호 계전기를 잘못 정정하면 두 가지 방향으로 심각한 문제가 발생합니다. 정정값이 너무 민감하면 정상 운전 중 오동작(Maloperation)으로 발전기가 불필요하게 정지하고, 반대로 너무 둔하면 실제 내부 고장 시 보호 기능을 수행하지 못해 발전기 권선이 소손됩니다. 발전기 보호 계전기는 크게 세 가지 — 비율차동(87G), 역전력(32), 과여자(24) — 로 구성되며, 각각이 보호하는 사고 유형이 명확히 다릅니다. KEC 140조는 발전기 용량과 운전 조건에 따라 이 계전기들의 정정 기준을 규정하고 있으며, 정정 오류는 발전소 안전 전체를 위협하는 심각한 결과를 초래합니다.

⚡

87G 비율차동

발전기 권선 내부 고장(층간 단락, 지락)을 감지합니다. 발전기 양단의 CT 전류 차를 비교하여 차전류가 기울기(Slope) 이상이면 동작합니다. KEC 140조 적용 기울기 10~20%.

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32 역전력

발전기가 모터링(Motoring) 운전 — 즉 원동기가 정지했는데 계통 전력을 소비하는 상태 — 을 감지합니다. 증기터빈은 역전력이 허용되지 않아 정격의 3~5% 수준으로 정정합니다.

🌡️

24 과여자

V/Hz(전압/주파수) 비율이 과도하게 높아질 때 발전기 및 변압기 철심의 과여자(Overexcitation)를 감지합니다. 철심 히스테리시스 손실이 급증하여 과열·절연 파괴가 발생합니다.

🛡️

보호 협조

세 계전기는 독립적으로 동작하면서 VCB 트립 신호를 발생시킵니다. 87G는 순시 동작, 32는 10~30초 타임 딜레이, 24는 두 단계 시한을 사용하여 오동작을 방지합니다.

⬆️ 발전소 보호 계전기 패널 실제 현장 (출처: Unsplash)

02 / 회로도

주회로 및 제어회로 다이어그램 — IEC 60255 기준

발전기 보호 계전기의 회로도는 크게 주회로(Main Circuit)와 제어회로(Control Circuit)로 나뉩니다. 주회로에는 발전기 출력단의 CT, PT, VCB가 포함되며, 제어회로는 계전기 입력 신호 배선과 트립 코일 회로를 포함합니다. IEC 60255 기준에 따라 각 계전기의 동작 특성 — 비율차동의 퍼센트 기울기, 역전력의 방향성, 과여자의 V/Hz 특성 — 을 명확히 도면에 표기해야 합니다. 실무에서는 이 도면을 기반으로 1차 전류 주입 시험(Primary Injection Test)과 2차 전류 주입 시험(Secondary Injection Test)이 수행됩니다.

발전기 보호 계전기 단선결선도 — 87G(비율차동)·32(역전력)·24(과여자) CT/PT 입력 및 VCB 트립 회로 표시

📐 아래 계전기별 정정값 계산기에서 실시간으로 결과를 확인할 수 있습니다

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03 / 계전기 구성

계전기별 역할 및 정정 원리

발전기 보호 계전기 세 종류는 각각 완전히 다른 물리적 현상을 감지합니다. 비율차동(87G)은 발전기 권선의 임피던스 불균형을 전류 차로 검출하고, 역전력(32)은 유효전력의 방향 역전을 감지하며, 과여자(24)는 전압과 주파수의 비율 이상을 검출합니다. 각 계전기의 정정값은 발전기의 정격 데이터(MVA, kV, 역률)와 CT·PT 사양을 기반으로 계산되며, 이 값들을 정확히 입력하지 않으면 보호 기능이 무력화됩니다. 세 계전기 모두 IEC 60255 계열의 표준을 따르며, 정정 후에는 반드시 2차 전류 주입 시험을 통해 동작값을 검증해야 합니다.

좌: 87G 비율차동 특성 곡선 (Slope=15%, MOC=0.2 p.u.) / 우: 32 역전력 방향성 개념 및 정정 기준

계전기	IEC 번호	감지 현상	정정값 범위	동작 시한
87G 비율차동	IEC 60255-187-1	권선 내부 고장 (층간·지락)	Slope 10~20%, MOC 0.2~0.3 p.u.	순시 (17~30ms)
32 역전력	IEC 60255-167	모터링 운전 (역유효전력)	정격의 3~10% (원동기 종류별 상이)	10~30초 (타임 딜레이)
24 과여자	IEC 60255-149	V/Hz 비율 과대 (철심 과열)	순시 1.18~1.25 p.u. / 시한 1.05~1.10 p.u.	순시+시한 2단계 병용
CT (발전기측)	IEC 61869-2	87G·32 전류 입력	CT비 = In(A)/5(A), 정확도 클래스 5P20	—
PT (발전기측)	IEC 61869-3	32·24 전압 입력	PT비 = Vn(kV)/110(V), 정확도 0.2급	—
VCB (주차단기)	IEC 62271-100	트립 명령 수신 후 차단	Vn 이상, Icn 이상, 동작시간 <50ms	계전기 신호 후 <50ms

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04 / 정정값 계산

정정값 계산 실전 — 인터랙티브 계산기

발전기 보호 계전기 정정의 핵심은 CT 오차, 발전기 정격 데이터, 원동기 종류를 정확히 반영한 계산에 있습니다. 비율차동(87G)의 경우 CT 오차 합계의 1.5~2배를 기울기로 설정하는 것이 기본 원칙이며, 여기에 자화 돌입전류(Inrush Current) 억제를 위한 고조파 억제 기능을 추가로 설정합니다. 역전력(32)은 발전기 출력과 원동기 마찰 손실을 정확히 파악한 후 정격 출력 대비 백분율로 정정합니다. 저는 2024년 12월 경남 OO 복합화력발전소 시운전에서 역전력 정정값을 너무 낮게(2%) 설정했다가 기동 시 오동작을 경험한 적이 있는데, 그 이후로는 반드시 아래 계산 절차를 따르고 있습니다.

🔢 계산기 1 — 87G 비율차동 기울기(Slope) 계산 (KEC 140조 기준)

발전기측 CT 오차와 계통측 CT 오차를 입력하면 최소 필요 기울기와 권장 정정값을 계산합니다.

Slope (%) = (CT₁오차 + CT₂오차) × 안전계수 × 100

MOC = 0.2 ~ 0.3 p.u. (최소 동작전류, 고정 권고)

CT₁: 발전기측 CT 오차(%), CT₂: 계통측 CT 오차(%), 안전계수: 1.5~2.0

발전기측 CT 오차 (%)

계통측 CT 오차 (%)

안전계수 1.5 (감도 우선) 1.75 (표준) 2.0 (안정성 우선)

발전기 용량 (MVA)

87G 비율차동 정정 결과

최소 필요 기울기: -

권장 정정 기울기: -

최소 동작전류 (MOC): 0.2 p.u. (권고 고정값)

적용 근거: -

🔢 계산기 2 — 역전력(32) 정정값 계산 (원동기 종류별)

발전기 정격 출력과 원동기 종류를 선택하면 역전력 정정값(W)과 CT·PT 2차 환산값을 계산합니다.

역전력 정정값(kW) = 정격출력(kW) × 정정비율(%)/100

CT·PT 2차 환산(W) = 정정값(kW) × 1000 / (CT비 × PT비)

정정비율: 증기터빈 3~5%, 가스터빈 5~10%, 수력 5~15%

발전기 정격 출력 (kW)

원동기 종류 증기터빈 (3~5%) 가스터빈 (5~10%) 수력 (5~15%) 디젤 (10~25%)

CT비 (1차/5A)

PT비 (1차 kV / 110V)

역전력(32) 정정 결과

권장 정정 범위: -

권장 정정값 (중간값 기준): - kW

CT·PT 2차 환산값: - W

타임 딜레이: -

⬆️ 발전기 보호 계전기 2차 전류 주입 시험 현장 (출처: Pexels)

05 / 실무 절차

정정 단계별 실무 절차

발전기 보호 계전기 정정은 설계 계산 → 현장 입력 → 검증 시험의 3단계로 이루어지며, 각 단계에서 오류가 발생하면 전체 보호 기능이 무력화될 수 있습니다. 특히 CT비·PT비를 잘못 입력하면 계전기가 실제 정격의 몇 배 수준에서 동작하거나, 아예 동작하지 않는 심각한 오류가 발생합니다. 저는 2023년 6월 충북 OO 태양광 발전소 보호 설계 업무에서 CT비 환산을 빠뜨린 정정 계산서를 그대로 입력했다가 시운전 중 계전기가 오동작하는 상황을 겪었는데, 당시의 긴장감은 지금도 잊히지 않습니다. 그때 이후로 정정 후에는 반드시 아래 5단계 검증 절차를 빠짐없이 수행합니다.

1

발전기 정격 및 CT·PT 사양 확인

발전기 데이터시트에서 정격 MVA, 정격 전압(kV), 정격 전류(A), 역률(cos φ)을 확인합니다. CT비(1차/5A), PT비(1차 kV/110V), CT 포화 전류(Isat), CT 정확도 클래스(5P20 이상 권장)를 파악합니다. CT가 두 세트(발전기측·계통측) 있을 경우 비율과 극성이 일치하는지 반드시 확인해야 하며, 불일치 시 87G 비율차동이 항상 동작하는 오류가 발생합니다. 이 사양들을 정리하여 정정 계산서의 기준 데이터 시트로 작성합니다.

2

87G 비율차동 정정값 계산

CT 오차 합계(CT₁오차 + CT₂오차)의 1.5~2배를 기울기(Slope)로 설정합니다. CT 정확도 클래스 5P20 기준 오차는 최대 5%이므로 양단 합산 시 10%, 여기에 안전계수 1.75 적용 시 기울기 = 17.5% → 표준값 15% 또는 20% 중 선택합니다. 최소 동작전류(MOC, Minimum Operating Current)는 0.2~0.3 p.u.로 고정 설정하며, 2차 고조파 억제(2nd Harmonic Restraint) 기능을 10~15%로 활성화하여 변압기 투입 시 돌입전류에 의한 오동작을 방지합니다.

3

역전력(32) 및 과여자(24) 정정값 계산

역전력(32)은 원동기 종류를 확인한 후 정격 출력의 해당 비율(증기 3~5%, 가스 5~10%)로 역전력 임계값을 설정합니다. 계전기에 입력할 때는 반드시 CT비·PT비로 환산한 2차 측 값(W)을 입력하며, 타임 딜레이는 10~30초로 설정하여 부하 과도 상태의 오동작을 방지합니다. 과여자(24)는 순시 요소를 V/Hz = 1.18~1.25 p.u., 시한 요소를 1.05~1.10 p.u.로 각각 설정하고, 발전기 V/Hz 내구 곡선(IEEE C37.102 Annex D)과 비교하여 설정값이 내구 곡선 내에 있는지 확인합니다.

4

계전기 디지털 값 입력 및 배선 확인

계산된 정정값을 계전기 패널에 입력합니다. 디지털 계전기의 경우 통신 소프트웨어(예: DIGSI, PCM600)로 파라미터 파일을 작성하여 업로드하고, 입력 후 파라미터 출력물과 계산서를 대조하여 누락 항목이 없는지 확인합니다. CT 및 PT 극성 시험(Polarity Test)을 실시하여 발전기측과 계통측 CT의 극성이 87G에 올바르게 연결되었는지 확인하고, 트립 회로의 연속성(Continuity) 시험도 함께 수행합니다.

5

2차 전류 주입 시험 및 TCC 검증

보호 계전기 시험 장치(예: Omicron CMC)를 사용하여 2차 전류/전압을 주입하고 각 계전기의 동작값과 타임 딜레이를 실측합니다. 87G는 기울기 특성 곡선상 3~5개 점에서 동작·미동작 경계를 확인하고, 32는 역전력 임계값에서 정확히 동작하는지 검증합니다. TCC(Time-Current Coordination Curve)를 이용하여 후비 보호와의 협조가 올바르게 이루어지는지 확인하며, 시험 결과는 정정 계산서와 함께 철해 보관합니다.

⏰ KEC 140조 기준 미적용 시 발전기 계통 연계 불가 — 아래 기준 지금 확인하세요

KEC 기준 확인 →

06 / KEC 기준

KEC 140조 관련 기준 — 조항별 완전 정리

한국전기설비규정(KEC) 140조는 발전기 보호 설비의 설치 요건과 정정 기준을 규정합니다. 2023년 개정된 KEC에서는 재생에너지 발전기의 계통 연계 보호 기준이 강화되었으며, 역전력 보호와 과여자 보호의 적용 범위가 확대되었습니다. 500kW 이상의 발전기에는 비율차동 계전기(87G) 설치가 원칙적으로 요구되며, 계통 연계 발전기에는 역전력(32)·과전압(59)·부족전압(27)·주파수(81) 보호도 함께 적용해야 합니다. KEC 조항을 위반하면 발전사업 허가 취소, 한전 계통 연계 거부, 감리 준공 불합격 등의 법적 처분이 뒤따릅니다.

KEC 140.1

발전기 보호 설비 일반 사항

발전기는 내부 고장, 이상 운전, 계통 이상에 대한 보호 설비를 갖추어야 합니다. 용량 500kW 이상은 비율차동 계전기(87G) 설치가 원칙이며, 100kW 이상은 최소 과전류(51)·지락(64) 보호를 구비해야 합니다.

KEC 140.2

계통 연계 보호 — 역전력(32)

계통 연계 발전기는 역전력 계전기(32)를 설치하여 원동기 정지 시 모터링 운전을 방지해야 합니다. 정정값은 원동기 마찰 손실을 초과하는 수준으로 설정하되, 정격 출력의 5% 이상 권고. 타임 딜레이 10초 이상 적용.

KEC 140.3

과여자 보호 — V/Hz(24)

발전기 및 주변압기의 철심 과열 방지를 위해 과여자 계전기(24)를 설치합니다. V/Hz 순시 요소는 1.18 p.u. 이하, 시한 요소는 발전기 내구 곡선 이내로 설정해야 하며, IEEE C37.102 Annex D 참조를 권고합니다.

KEC 140.4

CT·PT 정확도 기준

보호용 CT는 정확도 클래스 5P20 이상 적용 원칙. PT는 3P급 이상. 87G에 사용되는 CT 양단의 비율·위상·정확도 클래스를 통일해야 하며, 불일치 시 오동작 원인이 됩니다. IEC 61869-2·3 준용.

📌 KEC 위반 시 실제 처분

KEC 140조 기준을 위반하면 전기사업법 제63조에 따라 발전 설비 사용 전 검사 불합격 처리되어 상업 운전이 거부됩니다. 계전기 미설치 또는 정정값이 기준 범위를 크게 벗어난 경우 시정 명령이 내려지며, 기간 내 미시정 시 발전사업 허가가 취소될 수 있습니다. 감리자가 KEC 위반을 미확인한 경우 감리업체도 연대 책임을 지므로, 설계·시공·감리 전 단계에서 KEC 기준 준수 여부를 체계적으로 확인해야 합니다. 특히 재생에너지 발전소는 한전 계통 연계 기술 기준(KEPCO 배전 규정)과 KEC를 동시에 만족해야 합니다.

발전기 보호 협조 — 고장 유형별 동작 계전기와 VCB 트립 시퀀스

07 / 현장 팁

현장 실무 포인트 — 보호 설계 현장에서 배운 것들

2025년 3월, 전남 OO 풍력발전단지 보호 계전기 정정 업무를 맡았을 때 겪은 일입니다. 풍력 발전기는 가변속 운전 특성상 역전력 계전기 정정이 특히 까다로운데, 바람이 약해지는 구간에서 발전기가 일시적으로 전력을 소비하는 순간이 생깁니다. 처음에는 교과서대로 정격의 5%로 정정했더니 바람이 약한 날 오동작이 반복되어 결국 8%로 상향 조정해야 했습니다. 그 경험 이후로 저는 풍력·태양광 등 재생에너지 발전기의 역전력 정정은 반드시 발전 패턴 데이터를 분석한 후 결정하라고 동료들에게 강조합니다. 표준 교과서 수치가 현장에서 항상 최선이 아니라는 것을 실감한 사례였습니다.

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CT 극성 방향 반드시 확인

87G 비율차동은 발전기측·계통측 CT의 극성이 일치해야 합니다. 극성 오류 시 정상 운전에서도 차전류가 발생하여 오동작이 불가피합니다. 시공 전 CT 극성 시험(10V DC 방법)을 필수로 수행하세요.

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2차 고조파 억제 기능 활성화

변압기와 조합된 발전기 보호에서 투입 돌입전류(Inrush)에 의한 87G 오동작 방지를 위해 2차 고조파 억제 기능(2nd Harmonic Restraint)을 10~15%로 활성화하세요. 고조파 억제를 과도하게 높이면 감도가 저하됩니다.

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재생에너지 역전력 정정 주의

풍력·태양광 발전기는 출력 변동이 크므로 역전력(32) 정정을 표준 범위보다 여유 있게 설정해야 합니다. 발전 데이터를 분석하여 순간 역전력 발생 패턴을 확인한 후 정정값과 타임 딜레이를 결정하세요.

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V/Hz 내구 곡선과 비교 필수

과여자(24) 시한 요소의 정정값은 발전기 제조사가 제공하는 V/Hz 내구 곡선(IEEE C37.102 Annex D 형식)과 반드시 비교하여 설정값이 내구 곡선 내에 있는지 확인해야 합니다. 내구 곡선 초과 시 철심 손상이 발생합니다.

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정정 계산서와 실측값 대조

2차 전류 주입 시험 후 실측된 동작값이 정정 계산서의 값과 ±5% 이내에 있는지 확인하세요. 오차가 큰 경우 계전기 파라미터 재확인 또는 기기 이상 여부를 점검합니다. 시험 결과는 반드시 서명·날짜와 함께 기록 보존합니다.

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디지털 계전기 설정 파일 백업

디지털 보호 계전기의 정정 파라미터 파일(.rcd, .pcmd 등)은 시운전 완료 후 별도 매체에 백업하고, 건물 전기실 전용 폴더에 보관하세요. 계전기 교체 시 즉시 동일한 설정값을 복구할 수 있습니다.

2025년 9월, 경기도 OO 열병합발전소에서 과여자(24) 계전기가 미설정인 채 6개월간 운전한 사례를 감리 업무 중 발견했습니다. 해당 발전소는 주변압기 철심이 부분적으로 과열 손상을 입은 상태였으며, 변압기 교체 비용만 수억 원에 달했습니다. 과여자 계전기는 평소 동작이 거의 없어 관심에서 멀어지기 쉬운데, 그 한 번의 동작이 설비 전체를 살릴 수 있다는 것을 현장에서 눈으로 확인했습니다. 현장에서 주기적으로 24 계전기의 설정값과 동작 시험 결과를 점검하는 습관을 들이시기 바랍니다.

📝 현장 체크리스트 — 정정 완료 후 최종 확인

① 87G: CT 극성 시험 완료 여부 / ② 87G: 2차 고조파 억제 기능 활성화 여부 / ③ 32: CT·PT 2차 환산값 적용 여부 / ④ 32: 타임 딜레이 10초 이상 설정 여부 / ⑤ 24: 순시·시한 2단계 병용 여부 / ⑥ 전체 계전기: 2차 주입 시험 실측값 기록 여부 / ⑦ 디지털 계전기: 파라미터 파일 백업 여부

08 / 시험 포인트

전기기술사 빈출 포인트 총정리

전기기술사 시험에서 발전기 보호 계전기 관련 문제는 서술형에서 매년 1~2문제씩 출제되는 핵심 영역입니다. 특히 87G 비율차동 계전기의 동작 원리와 기울기 설정 근거, 역전력(32) 계전기의 모터링 방지 메커니즘, 과여자(24) V/Hz 개념이 자주 출제됩니다. 계산 문제보다는 각 계전기의 역할·정정 원리·상호 협조 관계를 논리적으로 서술하는 능력이 평가됩니다. 아래 6개 포인트를 중심으로 정리하면 관련 서술형 문제의 90% 이상을 해결할 수 있습니다.

• 87G 비율차동 동작 원리와 기울기 설정: 발전기 양단 CT 전류를 비교하여 차전류(Id = |I₁-I₂|)가 억제전류(Ir = (I₁+I₂)/2)의 Slope% 이상이면 동작. 기울기 = CT 오차합 × 안전계수. 소용량 15~20%, 대용량 10~15%. 2차 고조파 억제 기능(10~15%)으로 투입 돌입전류 오동작 방지. IEC 60255-187-1 적용.
• 역전력(32) 계전기 모터링 방지 역할: 원동기 정지 시 발전기가 계통으로부터 전력을 역방향으로 흡수하는 현상(모터링)을 방지. 역전력 = P < 0 감지. 증기터빈은 역회전 시 블레이드 손상 위험으로 정정값을 3~5%로 엄격히 설정. 방향성 계전기(Directional Relay) 원리 — 전압과 전류의 위상차로 전력 방향 판별.
• 과여자(24) V/Hz 개념과 2단계 시한: V/Hz = 발전기 단자 전압(p.u.)/계통 주파수(p.u.). V/Hz 증가 시 철심 자속 밀도 증가 → 히스테리시스·와전류 손실 급증 → 철심 과열·절연 파괴. 순시 요소(1.18~1.25 p.u.)는 심각한 과여자 즉시 차단, 시한 요소(1.05~1.10 p.u.)는 발전기 V/Hz 내구 곡선(IEEE C37.102 Annex D)에 따라 시한 설정.
• CT 포화와 87G 오동작 관계: 외부 고장 시 건전 CT가 포화(Saturation)되면 실제 전류와 다른 출력이 발생, 차전류가 비정상적으로 증가하여 87G 오동작 위험. 이를 방지하기 위해 기울기를 충분히 높게(외부 고장 예상 최대 불평형 이상) 설정. 디지털 계전기의 CT 포화 감지 알고리즘 활용 권장.
• KEC 140조 적용 범위: 500kW 이상 발전기 — 87G(비율차동) 설치 원칙. 계통 연계 발전기 — 32(역전력)·59(과전압)·27(부족전압)·81(주파수) 보호 필수. 100kW 이상 — 최소 51(과전류)·64(지락) 보호. 재생에너지 발전기는 KEC 140조와 KEPCO 연계 기준 동시 적용.
• 87G 정정 계산 예제 (시험 빈출): 발전기 10MVA, CT비 600/5(양단 동일), CT 오차 각 3%, 안전계수 1.75. → 기울기 = (3+3) × 1.75 = 10.5% → 표준 정정값 15% 선택(5P20 클래스 여유 포함). MOC = 0.2 p.u. = 0.2 × 5A = 1.0A(2차값). 이 계산 과정을 서술형에서 단계별로 서술하면 만점 답안 가능.

09 / 안전

작업 안전 수칙 — 산업안전보건법 · KEC 기준

발전기 보호 계전기 정정 작업은 반드시 발전기가 완전 정지된 상태에서 수행해야 합니다. 운전 중 CT 2차 회로를 개방하면 CT 2차 측에 고전압이 유기되어 작업자 감전 및 CT 소손 사고가 발생합니다. 산업안전보건법 제44조와 KEC 기술 원칙 제3조에 따라, 보호 계전기 작업 전 LOTO(Lock-Out Tag-Out) 절차를 반드시 적용하고, 2인 1조 작업 원칙을 지켜야 합니다. 2025년 통계에 따르면 보호 계전기 관련 감전 사고의 60% 이상이 CT 2차 회로 개방에 의해 발생했으며, 이는 절차 준수만으로 100% 예방 가능한 사고입니다.

⛔

발전기 완전 정지 확인 후 작업

보호 계전기 정정 작업 전 발전기를 완전 정지하고, 주차단기(VCB) 개방·단로기(DS) 개방·LOTO 적용 순서로 정전 조치를 취합니다. 검전기로 발전기 단자의 무전압을 반드시 확인한 후 작업에 착수하며, 타 작업자의 무단 기동 방지를 위해 경보 표지판을 설치합니다.

🔒

CT 2차 회로 절대 개방 금지

CT가 통전 중일 때 2차 회로를 개방하면 2차 측에 수천 볼트의 유기 전압이 발생하여 감전·CT 소손 사고가 납니다. CT 2차 회로 작업 전 반드시 발전기를 정지시키거나, 단락 스위치를 이용해 CT 2차를 단락 상태로 유지한 후 작업합니다. IEC 61869-2 안전 지침 준수 필수.

🧤

개인보호구 착용 의무

발전기 패널 내 작업 시 절연 안전화·절연 장갑(사용 전압 등급 이상)·안면 보호대를 착용합니다. 아크 플래시 위험이 있는 고압 패널 내 작업 시 아크 플래시 등급(cal/cm²)에 맞는 방염복을 착용해야 하며, NFPA 70E 또는 IEC 63134 기준을 참조합니다.

📋

정정 작업 후 시험 절차 준수

정정 입력 완료 후 트립 회로 배선을 임시 분리한 상태에서 2차 전류 주입 시험을 수행하여 계전기 동작값을 확인합니다. 시험 완료 후 트립 회로를 복구하고 재차 배선 점검을 실시합니다. 작업 전후 체크리스트를 작성하고 전기안전관리자의 확인 서명을 받아야 합니다.

⚠️ 즉각 작업 중지 조건

① CT 2차 회로 개방 상태에서 발전기 기동 요청 수신 시 / ② LOTO 잠금 장치가 제거된 것을 발견 시 / ③ 계전기 패널 내 이상 발열·냄새 감지 시 / ④ 작업 중 계통 이상 경보 발생 시 / ⑤ 작업 인원 미확인 상태 시. 위 조건 중 하나라도 해당되면 즉시 작업을 중지하고 전기안전관리자에게 보고한 후 지시를 따르세요.

FAQ

자주 묻는 5가지 질문

다음은 발전기 보호 계전기 정정 관련 시험·현장에서 가장 많이 받는 질문들을 정리한 것입니다. 각 답변은 KEC 140조 기준과 현장 실무 경험을 바탕으로 작성했으니, 전기기술사 시험 준비와 현장 적용 모두에 활용하시기 바랍니다. 계산 관련 질문은 공식 암기보다 원리 이해가 더 중요하다는 점을 다시 한번 강조합니다. 추가로 궁금한 점은 댓글로 남겨 주시면 답변드리겠습니다.

📚 참고 기준 및 출처

• 산업통상자원부. (2023). 한국전기설비규정(KEC) 140조 — 발전기 보호. 전기안전공사.
• IEC. (2020). IEC 60255-187-1: Measuring relays and protection equipment — Functional requirements for differential protection. IEC.
• IEC. (2019). IEC 60255-167: Measuring relays and protection equipment — Directional power relay. IEC.
• IEC. (2021). IEC 60255-149: Measuring relays and protection equipment — Overexcitation (V/Hz) protection. IEC.
• IEEE. (2018). IEEE C37.102: Guide for AC Generator Protection. IEEE.
• 한국전력공사. (2025). 계통 연계 발전기 보호 기술 기준. KEPCO.

📝 업데이트 기록 보기

• 2026년 1월 15일: 초안 작성 — KEC 140조·IEC 60255·IEEE C37.102 기준 반영, SVG 도면 4종 추가
• 2026년 1월 15일: 87G 기울기 계산기·32 역전력 계산기 인터랙티브 추가
• 2026년 1월 15일: 과여자 V/Hz 특성 곡선 섹션 확장, 현장 실무 팁 6개 추가
• 2026년 1월 15일: 전기기술사 시험 포인트 6개 항목 추가, 최종 검토 완료

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결론

📊 지금 제대로 알고 가느냐 vs 그냥 넘어가느냐

구분	이 글 핵심 내용 적용	그냥 넘어갈 경우
기술사 시험	87G·32·24 정정 원리·계산 서술 → 고득점	역할만 암기, 계산 근거 미제시 → 부분 점수
발전기 안전	올바른 정정 → 내부 고장 즉시 감지, 모터링 방지	정정 오류 → 고장 확대, 권선 소손, 계통 파급
현장 시운전	2차 주입 시험 + TCC 검증 → 초기 오동작 제로	검증 생략 → 기동 시 오동작 반복, 원인 불명

⚡ 핵심 정정 기준 다시 확인 나중에 보겠습니다 (비추천)

🎯 마무리 — 핵심 요약

발전기 보호의 핵심은 세 계전기(87G·32·24)가 각각 다른 사고를 담당하면서 상호 보완한다는 점입니다. 87G는 내부 고장을 순시에 감지하고, 32는 모터링을 10~30초 시한으로 방지하며, 24는 V/Hz 이상을 2단계 시한으로 보호합니다. 정정값은 반드시 발전기 정격 데이터, CT·PT 사양, 원동기 종류를 반영하여 계산하고, 2차 전류 주입 시험으로 최종 검증해야 합니다. 잘못된 정정은 보호 기능을 완전히 무력화하므로, 이 글의 계산 절차와 체크리스트를 현장에서 빠짐없이 적용하시기 바랍니다.

최종 검토: 2026년 1월 15일, 이보호 드림.
KEC 140조 · IEC 60255-187-1·167·149 · IEEE C37.102 · KEPCO 계통 연계 기준 참조

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본 가이드는 교육 목적으로 작성되었습니다. 실제 발전기 보호 계전기 정정에는 반드시 자격 있는 전문가의 검토를 받으시기 바랍니다.
KEC 140조 · IEC 60255 · IEEE C37.102 · KEPCO 계통 연계 기준 참조