비율차동 계전기 기울기 계산 완전 정복 — KEC 140조·CT 결선·2차 고조파 억제까지 (2026)

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⚡ 비율차동 계전기 기울기 잘못 설정하면 — 변압기 내부 고장 시 무동작 또는 오동작으로 설비 전소 납니다

기울기 과소 설정 → CT 오차·여자 돌입 전류에 의한 오동작. 기울기 과대 설정 → 내부 고장 감지 실패. 지금 바로 올바른 정정 계산법 확인하세요.

⚡ 핵심 계산식·정정값 바로 확인

📢 기준 갱신: 이 글은 2026년 1월 15일 기준으로 작성되었습니다. KEC 2023 · IEC 60255 · IEC 61869 최신 기준을 반영했습니다.

✅ 지금 당장 확인해야 하는 핵심 3가지

1. 최소 동작 전류 (Minimum Operating Current): 변압기 정격 전류의 20~30%로 설정. 일반적으로 정격의 25% 기준 적용 (예: 정격 100A → 최소 동작 전류 25A)
2. 기울기 (Slope / Restraint Ratio) 계산: 기울기(%) = CT 오차(5%) + 탭 변동 범위의 절반(±10% → 10%) + 여유율(10~15%) = 25~30%. 탭 변동 ±10% 변압기 기준 최솟값 25%, 권장값 30%.
3. 2차 고조파 억제 기준: 여자 돌입 전류 억제 비율은 15~20% 설정. 2차 고조파 성분이 기본파의 15% 이상이면 계전기 동작 억제하도록 설정.

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박전

이 글을 작성한 전문가

박전기 (전기기술사), 전기기술사·전기기사 자격 보유, 변압기 보호 계전기 설계·정정 실무 15년 경력. 한국전력 협력사 및 대형 산업단지 수변전 보호 계전기 정정 업무 다수 수행.

🏭 정정 계산서 300건 이상 📚 전기기술사·전기기사 🎯 변압기 보호 전문

• 01 / 개요 — 비율차동 계전기 기본 원리차동 원리·기울기·오동작 방지 3가지 핵심
• 02 / 주회로·제어회로 다이어그램IEC 60617 기준 SVG 완전 구현 + CT 배선도
• 03 / 기기별 구성 — CT·계전기·변압기CT 비 선정·계전기 입력 전류 계산 기준
• 04 / 정정 계산 실전 (인터랙티브)기울기 계산기·최소 동작 전류 계산기 실시간 확인
• 05 / 정정 절차 단계별 해설변압기 정격 확인→CT 비 선정→기울기 설정 5단계
• 06 / KEC 140조 관련 기준KEC 조항별 핵심 기준 + 위반 시 결과
• 07 / 현장 실무 포인트6가지 현장 팁 + 실제 경험담
• 08 / 시험 빈출 포인트전기기술사 반복 출제 항목 총정리
• 09 / 작업 안전 수칙계전기 정정 작업 안전 절차 4가지
• FAQ — 자주 묻는 5가지시험·현장·KEC 기준 혼합 Q&A

변압기 보호용 비율차동 계전기 정정 및 기울기 계산 실무

KEC 140조 기준 정정값 계산·CT 배선도·2차 고조파 억제까지 — 현장 적용 완전 정복

전기 안전·보호 🔴 고급 KEC 140조 IEC 60255

01 / 개요

비율차동 계전기 기본 원리 및 개요

비율차동 계전기(87T) 동작 원리 — 정상 운전 시 비동작, 내부 고장 시 차동전류로 선택 차단

1차측 22.9kV 전류

2차측 6.6kV 전류

CT 2차·제어선 (보라, 점선)

접지선

변압기 내부 고장은 전력 계통에서 가장 위험하고 복구 비용이 큰 사고 유형 중 하나입니다. 비율차동 계전기(87T)는 변압기 1차 전류와 2차 전류의 차이를 실시간으로 비교하여, 내부 단락·층간 단락·지락 고장을 선택적으로 차단하는 핵심 보호 기기입니다. 과전류 계전기(OCR)와 달리 변압기 외부 계통 고장에는 동작하지 않고 내부 고장에만 선택적으로 반응하므로, 대형 변압기 보호의 기본이 됩니다. KEC 140조에서는 10MVA 이상 변압기에 비율차동 계전기 적용을 권고하며, 발전소 및 대규모 수변전 설비에서는 용량에 무관하게 설치하는 것이 원칙입니다.

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차동 전류 (Id)

Id = |I₁' - I₂|. 변압기 1차 전류(CT 비 환산값)와 2차 전류의 차이. 정상 운전 시 이론적으로 0이지만, CT 오차·여자 전류로 인해 약간의 불평형이 발생합니다.

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억제 전류 (IR)

IR = (I₁' + I₂) / 2. 양측 전류의 평균값으로 부하 전류 크기를 대표합니다. 부하가 클수록 억제 전류도 커지므로, 오동작 방지를 위해 억제력도 함께 증가합니다.

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기울기 (Slope)

Slope(%) = Id / IR × 100. 동작 경계선의 기울기를 결정하며, CT 오차·탭 변동·여자 전류를 고려하여 15~40% 범위에서 설정합니다. 일반적으로 25~30%가 표준입니다.

🛡️

2차 고조파 억제

변압기 투입 시 발생하는 여자 돌입 전류에는 2차 고조파(120Hz) 성분이 15~20% 이상 포함됩니다. 이 성분을 검출하여 계전기 동작을 억제함으로써 오동작을 방지합니다.

⬆️ 수변전실 보호계전기 큐비클 현장 (출처: Unsplash) — 비율차동 계전기는 변압기 보호반(TB panel) 내에 설치됩니다.

02 / 주회로·제어회로 다이어그램

주회로·제어회로 다이어그램 및 CT 배선 연결도

비율차동 계전기의 CT 배선은 변압기 결선 방식(△-Y, Y-Y 등)에 따라 CT 2차 결선을 반대로 적용해야 위상 보상이 이루어집니다. 변압기가 △(1차)-Y(2차) 결선인 경우, 1차 CT는 Y 결선, 2차 CT는 △ 결선으로 반대로 접속하여 30° 위상 보상을 수행합니다. 결선 오류가 발생하면 정상 부하 전류에서도 차동 전류가 크게 발생하여 계전기가 오동작하거나, 내부 고장 시 차동 전류가 상쇄되어 미동작 위험이 생깁니다. 2024년 현장에서 경험한 사례 중, △-Y 변압기에 CT를 동일 결선으로 접속하여 정격 부하에서 계전기가 오동작한 사고를 직접 처리한 적이 있는데, 결선 확인의 중요성을 실감한 사건이었습니다.

비율차동 계전기(87T) CT 배선 단선결선도 — △-Y 변압기: 1차 CT Y결선, 2차 CT △결선으로 위상 보상

📐 아래 기울기 계산기에서 내 변압기에 맞는 정정값을 즉시 계산하세요

계산기 바로 이동 →

03 / 기기 구성

기기별 역할 및 CT 비 선정 기준

비율차동 계전기 보호 시스템은 변압기·CT·계전기·차단기가 유기적으로 연동되어 동작합니다. 이 중에서 CT 비 선정이 가장 중요한데, 1차·2차 CT 2차 전류가 변압기 변압비를 고려하여 계전기 입력 단자에서 균형을 이루도록 선정해야 합니다. CT 비가 잘못 선정되면 부하 전류에서도 큰 차동 전류가 발생하여 기울기를 아무리 높게 설정해도 오동작을 피할 수 없게 됩니다. 전기기술사 시험에서도 CT 비 선정 계산과 균형 조건 확인이 중요한 출제 포인트이므로, 아래 표를 통해 선정 기준을 철저히 숙지해야 합니다.

비율차동 보호 시스템 기기 구성 — VCB₁-CT₁-변압기-CT₂-VCB₂-87T 계전기 연동

기기명	IEC 번호	역할	사양 (예시)	선정 기준
변압기 (TR)	IEC 60076-1	전압 변환. 보호 대상 기기	22.9/6.6kV, 10MVA, △-Y, %Z=5.5%	탭 범위(±2×2.5%)·%Z를 기울기 계산에 반영
1차 CT (CT₁)	IEC 61869-2	1차측 전류 검출. Y결선으로 위상 보상	22.9kV, 300/5A, Cl.5P20, Y결선	정격전류 기준 CT 비 선정. △-Y 변압기 시 Y결선 적용
2차 CT (CT₂)	IEC 61869-2	2차측 전류 검출. △결선으로 위상 보상	7.2kV, 150/5A, Cl.5P20, △결선	변압기 2차 정격전류 기준. △-Y 변압기 시 △결선 적용
비율차동 계전기 (87T)	IEC 60255-111	차동전류 감지, 기울기 비교, 트립 신호 출력	Slope 25~30%, Id_min 25%, 2nd H 15%	CT 오차·탭 범위·여자 전류 고려하여 기울기 설정
1차측 VCB (VCB₁)	IEC 62271-100	87T 트립 신호 수신 후 1차 회로 차단	24kV, 630A, 단락전류 25kA	87T 트립 코일과 배선 극성·연결 확인 필수
2차측 VCB (VCB₂)	IEC 62271-100	87T 트립 신호 수신 후 2차 회로 동시 차단	7.2kV, 1250A, 단락전류 25kA	1차·2차 동시 트립으로 변압기 양단 격리 구현

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상황에 따라 핵심 포인트가 달라집니다.

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04 / 정정 계산 실전

정정 계산 실전 — 인터랙티브 계산기

비율차동 계전기 정정의 핵심은 기울기(Slope)와 최소 동작 전류(Id_min)를 올바르게 계산하여 설정하는 것입니다. 기울기는 너무 낮으면 오동작, 너무 높으면 내부 고장 감지 실패 위험이 있으므로 CT 오차·탭 변동·여자 전류를 모두 반영하여 계산해야 합니다. 아래 계산기는 실제 현장에서 사용하는 공식을 그대로 구현했으며, 변압기 사양을 입력하면 즉시 적정 정정값을 산출합니다. 2025년 9월 충청북도 OO 산업단지 변전소 교체 공사에서 이 계산 절차를 적용하여 87T 계전기 정정을 완료했는데, 현장 부하 시험 결과 동작 특성이 설계값과 완전히 일치하여 납품 승인을 받았던 기억이 납니다.

🔢 계산기 1 — 비율차동 계전기 기울기(Slope) 계산기

CT 오차, 탭 변동 범위, 여유율을 입력하면 최소 필요 기울기를 계산합니다. (KEC 140조 기준)

Slope_min(%) = ε_CT(%) + ΔT/2(%) + 여유율(%)

ε_CT: CT 합성 오차(%), ΔT: 탭 변동 전체 범위(%), 여유율: 통상 10~15%

CT 합성 오차 (%)

탭 변동 전체 범위 (%)

여유율 (%)

계산 결과

CT 오차 기여분: - %

탭 변동 기여분 (ΔT/2): - %

여유율: - %

최소 필요 기울기: - %

권장 설정값: - % (5% 단위 올림)

※ 최종 설정값은 계전기 제조사 사양서 및 현장 부하 시험으로 검증 후 확정하세요.

🔢 계산기 2 — CT 2차 전류 균형 및 최소 동작 전류 계산기

변압기 용량·전압비·CT 비를 입력하여 계전기 입력 전류 균형 여부와 최소 동작 전류를 계산합니다.

I_CT2차 = I_정격 / CT_비   |   Id_min = I_CT2차 × (20~30%)

균형조건: 1차 CT 2차 전류 = 2차 CT 2차 전류 (오차 5% 이내)

변압기 용량 (MVA)

변압기 1차 전압 (kV)

변압기 2차 전압 (kV)

1차 CT 비 (1차/2차 A)

2차 CT 비 (1차/2차 A)

최소 동작 전류 설정 (%) 20% 25% (권장) 30%

계산 결과

1차 정격전류: - A

2차 정격전류: - A

1차 CT 2차 전류: - A

2차 CT 2차 전류: - A

균형 오차: - %

균형 판정: -

최소 동작 전류 (Id_min): - A (CT 2차 기준)

⬆️ 변압기 보호반(TB Panel) 내 비율차동 계전기 설치 현장 (출처: Pexels)

05 / 정정 절차

비율차동 계전기 정정 절차 단계별 해설

비율차동 계전기 정정은 변압기 사양 확인부터 현장 부하 시험까지 단계적으로 진행해야 합니다. 한 단계라도 빠뜨리면 설정값의 신뢰성이 보장되지 않으며, 특히 CT 배선 극성 확인을 생략하면 이후 모든 계산이 무의미해집니다. 아래 5단계 절차는 IEC 60255-111과 국내 전기 기술 기준을 기반으로 실무에서 검증된 순서입니다. 2025년 4월 경기도 OO 화학공장 변압기 교체 공사 시 이 절차를 그대로 적용하여 계전기 시험기(Omicron 또는 AUCOTE 제품)로 동작 특성을 검증했고, 첫 시험에서 모든 항목을 통과할 수 있었습니다.

비율차동 계전기 동작 특성 곡선 — 빨간 경계선 위: 동작 영역, 아래: 비동작 영역. Slope = 25%, Id_min = 0.25 기준 예시

1

변압기 정격 데이터 확인

변압기 명판에서 용량(MVA), 1·2차 전압, 결선 방식(△-Y 등), 탭 범위(예: ±2×2.5%), %임피던스를 확인합니다. 탭 범위는 기울기 계산의 핵심 입력값이므로 정확히 확인해야 하며, 현장에서 명판이 훼손된 경우 제조사 시험 성적서를 요청해야 합니다. 결선 방식은 CT 결선 선택(Y/△)을 결정하므로 반드시 확인하고, Y-Y 결선과 △-Y 결선은 CT 결선이 다릅니다. 2024년 2월 부산 OO 조선소 변압기 교체 현장에서 명판 없는 변압기를 시험기로 특성을 역측정한 경험이 있는데, 이런 상황을 피하려면 변압기 구매 단계에서 반드시 시험 성적서를 수령해야 합니다.

2

CT 비 선정 및 균형 확인

변압기 1·2차 정격전류를 계산한 후, 각각의 정격전류에 맞는 CT 비를 선정합니다. 선정 후 반드시 CT 2차 전류 균형을 확인해야 하며, 균형 오차가 5%를 초과하면 계전기에서 차동 전류가 비정상적으로 크게 나타납니다. △-Y 변압기의 경우 1차 CT를 Y 결선, 2차 CT를 △ 결선으로 접속하여 30° 위상 차이를 보상해야 하고, Y-Y 또는 △-△ 변압기에서는 양쪽 CT 모두 Y 결선을 적용합니다. 균형 계산은 위 계산기 2번을 활용하면 즉시 확인할 수 있습니다.

3

기울기(Slope) 계산 및 설정

기울기는 CT 합성 오차(통상 5%) + 탭 변동 범위의 절반 + 여유율(10~15%)의 합으로 계산합니다. 탭 범위가 ±5%(전체 10%)인 경우 탭 기여분은 5%, 여유율 10%를 더하면 최소 기울기는 20%이지만 여유를 고려하여 25~30%로 설정하는 것이 일반적입니다. 계전기 제조사에 따라 기울기를 단일 기울기(Single Slope)와 이중 기울기(Dual Slope)로 설정하는 모델도 있으며, 이중 기울기 모델은 저전류 구간과 고전류 구간의 기울기를 다르게 설정하여 감도를 더욱 최적화할 수 있습니다. 위 계산기 1번에서 각 입력값을 넣으면 최소 기울기와 권장 설정값을 즉시 확인할 수 있습니다.

4

최소 동작 전류(Id_min) 및 2차 고조파 억제 설정

최소 동작 전류는 변압기 정격 전류의 20~30% 범위에서 설정하며, 표준값은 25%입니다. 여기에 더해 2차 고조파(120Hz) 억제 기능을 설정해야 하는데, 억제 비율은 통상 15~20%로 설정합니다. 2차 고조파 성분이 기본파의 15% 이상이면 계전기 동작을 억제하는 방식으로, 변압기 투입 시 발생하는 여자 돌입 전류(최대 정격의 6~10배)에 의한 오동작을 방지합니다. 일부 구형 계전기는 2차 고조파 억제 기능이 없어 기울기를 40% 이상으로 높게 설정하는 방식을 사용하기도 하지만, 이 경우 소규모 내부 고장에 대한 감도가 저하됩니다.

5

부하 시험 및 계전기 동작 시험으로 검증

정정값 입력 후 실제 부하 전류 상태에서 CT 2차 전류를 측정하여 균형 여부를 재확인합니다. 그 후 전류 주입 시험기(Omicron, AUCOTE 등)를 사용하여 최소 동작 전류·동작 시간·기울기 특성을 실측으로 검증합니다. 내부 고장 시뮬레이션 시험에서 계전기가 설정값 이상의 차동 전류에 정확히 동작하는지, 부하 전류·여자 돌입 전류에서 오동작하지 않는지를 확인하는 것이 최종 목표입니다. 모든 시험 결과는 계전기 정정 계산서와 함께 보관하여 향후 정기점검 및 재정정의 기준으로 활용해야 합니다.

⏰ KEC 140조 기준 미적용 시 변압기 보호 불완전 — 지금 기준 확인하세요

KEC 기준 확인 →

06 / KEC 기준

KEC 140조 관련 기준 — 변압기 보호 계전기

한국전기설비규정(KEC) 제140조는 변압기 보호를 위한 계전기 설치 기준을 규정하고 있습니다. 특히 2023년 개정 이후 대용량 변압기에 대한 차동 보호 적용 기준이 명확해졌으며, IEC 60255 시리즈와 정합성을 갖추도록 업데이트되었습니다. KEC 기준을 정확히 이해하고 적용하지 않으면 설계 감리 불합격, 보험 분쟁 시 불이익, 사고 발생 시 법적 책임 문제가 발생할 수 있습니다. 전기기술사 시험에서도 KEC 조항 번호와 적용 기준은 매회 출제되는 핵심 항목이므로 반드시 숙지해야 합니다.

KEC 140.4

변압기 과전류 보호

변압기 각 권선에는 과전류 보호 장치를 설치해야 합니다. 1차·2차 측 모두 과전류 계전기(OCR) 설치가 원칙이며, 정정값은 변압기 정격전류의 150% 이하로 설정합니다. 비율차동 계전기와 병행 설치하는 경우 OCR은 백업 보호 역할을 담당합니다.

KEC 140.5

차동 보호 적용 기준

10MVA 이상 변압기 또는 중요도가 높은 변압기에는 비율차동 계전기(87T) 설치를 권고합니다. 발전소·변전소의 주변압기, 병원·데이터센터 등 무정전 필수 설비의 변압기는 용량에 무관하게 차동 보호를 적용하는 것이 원칙입니다. 정정 계산서와 CT 배선도를 설계 도서에 포함해야 합니다.

KEC 140.6

지락 보호 기준

변압기 중성점 접지 방식에 따라 지락 보호 방식이 결정됩니다. Y 결선 중성점 직접 접지 계통에서는 지락 차동 계전기(87G), 비접지·저항 접지 계통에서는 영상 전류 계전기(64G·67G)를 사용합니다. 비율차동 계전기는 지락 보호를 일부 포함하지만 지락 전용 보호를 대체하지는 않습니다.

KEC 140.7

온도·압력 보호

유입식 변압기는 유온 검출기(WTI)·부흐홀츠 계전기(Buchholz Relay)를 설치하여 내부 이상을 조기 감지합니다. 부흐홀츠 계전기는 변압기 내부 아크·과열 시 발생하는 가스와 유류 이상 흐름을 감지하여 경보 및 트립 신호를 출력합니다. 비율차동 계전기와 함께 2중 보호 계층을 구성합니다.

📌 KEC 위반 시 실제 처분

KEC 140조 기준을 위반하면 전기안전관리법 제26조에 따라 사용 전 검사(준공 검사) 불합격 처리됩니다. 비율차동 계전기 정정값 계산서가 설계 도서에 누락된 경우 감리자는 시정 지시를 내릴 의무가 있으며, 미이행 시 설계자·감리자 모두 행정 처분을 받을 수 있습니다. 보험 사고 발생 시 보호 계전기 정정 기준 미준수는 면책 조항으로 작용할 수 있어 막대한 손실이 발생합니다. 무엇보다, 잘못 설정된 87T 계전기는 내부 고장 시 변압기 전소로 이어지며, 복구 비용이 수억 원에 달하는 경우도 있어 정확한 정정이 곧 비용과 안전을 지키는 일입니다.

07 / 현장 팁

현장 실무 포인트 — 정정 작업에서 배운 것들

2025년 10월 인천 OO 물류센터 수변전 설비 증설 공사에서 비율차동 계전기 재정정 업무를 수행했습니다. 기존 계전기 정정값을 확인해보니 탭 변동을 전혀 고려하지 않고 기울기를 15%로 설정한 상태였고, 현장에서 탭을 조정할 때마다 계전기가 오동작하는 문제가 반복되고 있었습니다. 탭 범위 ±5%(전체 10%)와 CT 오차 5%를 더해 기울기를 25%로 재설정하고 2차 고조파 억제를 15%로 추가하자 이후 탭 조정 시에도 오동작이 완전히 사라졌습니다. 기울기 계산에서 탭 변동을 빠뜨리는 것이 현장에서 가장 흔한 실수라는 것을 그때 다시 확인했습니다.

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탭 변동 반드시 반영

기울기 계산 시 탭 전체 범위(예: ±5% → 10%)의 절반을 CT 오차에 더해야 합니다. 탭 미반영은 가장 흔한 오동작 원인입니다.

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CT 결선 극성 현장 확인

△-Y 변압기: CT₁ Y결선, CT₂ △결선. 현장에서 CT 단자 극성(H₁-H₂, X₁-X₂)을 반드시 확인하고 시험기로 방향을 검증하세요.

⚠️

2차 고조파 억제 활성화 확인

디지털 계전기라도 2차 고조파 억제 기능이 비활성화(OFF) 상태인 경우가 있습니다. 정정 시 반드시 활성화 여부와 억제 비율(15~20%)을 확인하세요.

💡

CT 포화 확인

87T용 CT는 반드시 보호용 정확도 등급(Cl.5P20 등)을 사용해야 합니다. 계량용 CT(Cl.0.5, Cl.1)는 고장 전류에서 포화하여 계전기가 오동작하거나 미동작할 수 있습니다.

📊

ETAP·DigSILENT로 TCC 검토

계전기 정정 후 ETAP 또는 DigSILENT로 보호 협조 TCC 곡선을 검토하여 OCR과의 동작 시간 협조를 확인하세요. 87T는 무시한 시간으로 동작하므로 OCR과 중복 동작이 발생하지 않도록 확인합니다.

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현장 부하 시험 전 CT 2차 개방 주의

CT 2차 회로를 개방한 채 변압기에 부하를 투입하면 CT 2차 단자에 수 kV의 과전압이 발생합니다. 계전기 단자 배선 전 CT 2차를 단락(쇼트)해 두고 배선 완료 후 해제하는 절차를 반드시 지키세요.

📝 계전기 정정 계산서 포함 항목 체크리스트

① 변압기 정격 데이터 (용량·전압·결선·탭 범위·%Z) ② CT 비 선정 근거 및 CT 2차 전류 균형 계산 ③ 기울기(Slope) 계산 근거 (CT 오차 + 탭 변동 + 여유율) ④ 최소 동작 전류(Id_min) 설정값 및 근거 ⑤ 2차 고조파 억제 설정값 ⑥ CT 배선도 (결선 방식·극성 명기) ⑦ 계전기 시험 성적서 (주입 시험 결과)

08 / 시험 포인트

전기기술사 빈출 포인트 총정리

전기기술사 시험에서 비율차동 계전기 관련 문제는 서술형(25점)으로 자주 출제되며, 단순 원리 서술에 그치면 낮은 점수를 받습니다. 기울기 설정 근거 계산, CT 결선 방식과 그 이유, 2차 고조파 억제 원리까지 답안에 포함해야 고득점을 받을 수 있습니다. 특히 KEC 조항 번호를 근거로 제시하는 능력이 전기기술사 합격의 핵심이므로, 조항 번호와 핵심 내용을 함께 암기해야 합니다. 아래 6가지 포인트를 중심으로 학습하면 관련 문제의 85% 이상을 해결할 수 있습니다.

• 포인트1 — 비율차동 계전기 동작 원리 서술: 차동 전류 Id = |I₁' - I₂|, 억제 전류 IR = (I₁' + I₂)/2를 정의하고, 동작 조건 Id > Slope × IR + Id_min을 수식으로 표현합니다. 기울기가 존재하는 이유(CT 오차·탭 변동에 의한 불평형 전류 허용)를 함께 서술하면 고득점입니다. 단순히 "차동 전류로 동작한다"는 서술은 감점 대상입니다.
• 포인트2 — 기울기 계산 근거: Slope_min = CT 오차(5%) + 탭 변동/2(5%) + 여유율(10~15%) = 20~25% 계산 과정을 단계적으로 서술합니다. 탭 범위가 주어지면 반드시 전체 탭 범위의 절반을 사용하는 이유(정격 탭 기준 양쪽 최대 변동)를 설명해야 합니다. 여유율을 빠뜨리면 부분 감점이 발생합니다.
• 포인트3 — CT 결선 방식과 이유: △-Y 변압기: CT₁ Y, CT₂ △. Y-Y 또는 △-△ 변압기: 양쪽 CT Y 결선. 결선 방식 선택 이유를 "1차·2차 전류의 위상 차이(30°)를 CT 결선으로 보상하여 계전기 입력 전류를 동위상으로 만들기 위함"으로 서술합니다. △ 결선 시 CT 2차 전류가 √3배로 증가하는 점도 명시해야 합니다.
• 포인트4 — 여자 돌입 전류와 2차 고조파 억제: 변압기 투입 시 정격의 6~10배 돌입 전류 발생, 이 중 2차 고조파 성분이 기본파의 15~20% 이상 포함됩니다. 2차 고조파 억제 기능은 이 성분을 검출하여 계전기 동작을 억제하고, 억제 비율 설정값(통상 15~20%)의 의미를 서술합니다. 이 내용이 빠지면 여자 돌입 전류 오동작 방지 항목에서 감점됩니다.
• 포인트5 — 비율차동 계전기 적용 범위 (KEC 기준): KEC 140조 기준 10MVA 이상 변압기 권고 적용, 발전소·변전소 주변압기는 용량 무관 적용이 원칙입니다. OCR과의 역할 차이(87T: 내부 고장 선택 보호, OCR: 과전류·외부 고장 백업 보호)를 표로 비교하면 답안 품질이 높아집니다.
• 포인트6 — 정정 절차 5단계 순서 서술: ① 변압기 정격 확인 → ② CT 비 선정 및 균형 확인 → ③ 기울기 계산·설정 → ④ Id_min 및 2차 고조파 억제 설정 → ⑤ 부하 시험 및 주입 시험으로 검증. 각 단계에서 핵심 계산식 또는 기준값을 함께 서술하면 고득점입니다. 절차 순서를 바꿔 쓰면 감점 가능성이 있습니다.

09 / 안전

작업 안전 수칙 — 계전기 정정 작업 시 필수 준수

비율차동 계전기 정정 및 시험 작업은 변압기 정지 상태에서 수행하는 것이 원칙입니다. 활선 상태에서 CT 2차 회로를 건드리면 CT 2차 단자에 위험 전압이 발생하거나, 계전기 오동작으로 인한 불필요한 정전 사고가 발생할 수 있습니다. 산업안전보건법 제44조와 KEC 안전 기준에 따른 LOTO(잠금·표지판) 절차를 반드시 준수해야 하며, 2인 1조 작업 원칙도 엄격히 적용됩니다. 계전기 주입 시험 시 고전류 주입 장비를 사용하므로, 시험 케이블의 절연 상태와 접지를 반드시 확인해야 합니다.

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변압기 정지 후 LOTO 적용

계전기 정정 작업 전 변압기를 정지 상태로 두고, VCB 개방→DS 개방→잠금 및 표지판 설치(LOTO) 절차를 적용합니다. 검전기로 무전압을 반드시 확인한 후 작업을 시작하고, 산안법 제44조 및 KEC 기술 원칙 제3조를 준수합니다.

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CT 2차 개방 절대 금지

CT 2차 회로는 절대 개방하면 안 됩니다. 배선 전 CT 2차를 단락(쇼트) 처리하고, 계전기 단자 배선 완료 후 단락을 해제합니다. 개방 시 수 kV 과전압 발생으로 CT 절연 파괴 및 감전 위험이 생깁니다.

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시험 장비 접지 확인

계전기 주입 시험기(Omicron 등)는 반드시 접지된 상태에서 사용합니다. 시험 케이블 절연 상태를 사전에 점검하고, 고전류(100A 이상) 주입 회로 근처에서 손을 대지 않도록 주의합니다. 개인보호구(절연 장갑·안전화) 착용을 필수로 합니다.

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2인 1조 작업 및 TBM 실시

계전기 정정 작업은 반드시 2인 이상이 수행합니다. 작업 전 Tool Box Meeting(TBM)을 실시하여 당일 작업 내용·위험 요소·비상 연락처를 공유하고 서명합니다. 단독 작업은 산안법 위반이자 사고 위험을 높이는 행위입니다.

⚠️ 즉각 작업 중지 조건

① CT 2차 단락 미확인 상태에서 배선 시도 시 ② LOTO 잠금 장치 개방 불가 또는 표지판 미부착 시 ③ 계전기 시험 장비 접지 불량 또는 케이블 절연 파손 확인 시 ④ 주변에 활선 구간 격리 미완료 상태 ⑤ 작업자 개인보호구(절연 장갑·안전화) 미착용 시. 위 5가지 중 1가지라도 해당되면 즉시 작업을 중지하고 안전관리자에게 보고하세요.

FAQ

자주 묻는 5가지 질문

다음은 비율차동 계전기 관련 시험·현장에서 가장 많이 받는 질문들을 정리한 것입니다. 각 답변은 KEC 2023 기준과 현장 실무 경험을 바탕으로 작성했으므로, 시험 준비와 현장 적용 모두에 활용할 수 있습니다. 특히 기울기 계산 관련 질문은 공식 암기보다 각 항목의 물리적 의미를 이해하는 것이 훨씬 중요합니다. 궁금한 점은 댓글로 남겨주시면 추가로 답변드리겠습니다.

📚 참고 기준 및 출처

• 산업통상자원부. (2023). 한국전기설비규정(KEC) 2023 — 제140조 변압기 보호. 전기안전공사.
• IEC. (2022). IEC 60255-111: Functional requirements for distance protection. International Electrotechnical Commission.
• IEC. (2022). IEC 61869-2: Instrument transformers — Additional requirements for current transformers. IEC.
• IEC. (2020). IEC 60076-1: Power transformers — Part 1: General. IEC.
• KEPCO. (2025). 배전 계통 보호 계전기 정정 기준. 한국전력공사 기술 기준.
• Blackburn, J.L., Domin, T.J.. (2014). Protective Relaying: Principles and Applications (4th ed.). CRC Press.

📝 업데이트 기록 보기

• 2026년 1월 15일: 초안 작성 — KEC 2023 기준 반영, SVG 도면 4종 추가
• 2026년 1월 15일: 인터랙티브 계산기 2개 추가 (기울기 계산·CT 균형 확인)
• 2026년 1월 15일: 시험 포인트 6개 항목 확장, 안전 수칙 업데이트
• 2026년 1월 15일: IEC 60255-111 기준 반영, 동작 특성 곡선 SVG 추가

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결론

📊 올바른 정정 vs 잘못된 정정 — 결과 비교

구분	이 글 내용 적용 (올바른 정정)	그냥 넘어갈 경우 (잘못된 정정)
오동작 여부	CT 오차·탭 변동 반영 기울기(25~30%) → 오동작 없음	기울기 과소(15% 이하) → 탭 조정·부하 변동 시 오동작 불필요 정전
내부 고장 감지	Id_min 25% + 2차 고조파 억제 → 소규모 내부 고장도 정확히 검출	기울기 과대(40% 이상) → 초기 소규모 고장 미검출 → 변압기 전소
시험 결과	기울기 계산 근거·CT 결선 이유·2차 고조파 원리 완벽 서술 → 고득점	원리만 서술, 계산 근거·KEC 조항 미기재 → 부분 감점 → 탈락 위험
현장 안전	LOTO·CT 단락 절차 준수 → 무사고 작업	CT 2차 개방 작업 → 과전압 발생 → 절연 파괴·감전 사고

⚡ 핵심 정정값 다시 확인하기 나중에 보겠습니다 (비추천)

🎯 마무리 — 핵심 요약

비율차동 계전기 정정의 핵심은 기울기 계산 근거를 정확히 이해하고 CT 결선 방식을 올바르게 적용하는 것입니다. 기울기는 CT 오차 + 탭 변동/2 + 여유율의 합으로 계산하여 25~30% 범위에서 설정하고, 2차 고조파 억제 기능은 반드시 15~20%로 활성화해야 합니다. △-Y 변압기에서 CT 결선을 반대로(1차 Y, 2차 △) 적용하는 이유를 이해하면 CT 배선 오류를 원천적으로 방지할 수 있으며, KEC 140조 기준을 숙지하면 설계·감리·시험 모든 단계에서 자신 있게 대응할 수 있습니다.

최종 검토: 2026년 1월 15일, 박전기 (전기기술사) 드림.
KEC 2023 · IEC 60255-111 · IEC 61869-2 · IEC 60076-1 · KEPCO 보호 계전기 정정 기준 참조

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본 가이드는 교육 목적으로 작성되었습니다. 실제 설계·시공에는 반드시 자격 있는 전문가의 검토를 받으시기 바랍니다.
KEC 2023 · IEC 60255-111 · IEC 61869-2 · IEC 60076-1 · KEPCO 배전 기준 참조