실기›전기설비 운용

보호계전기 정정

Protection Relay Setting

과전류계전기(OCR) 정정, 어떻게 하나?

CT비 400/5A인 계통에서 과전류계전기(OCR)의 탭(Tap)과레버(Lever/TMS)를 정정합니다. 고장전류 5,000A가 흐를 때 몇 초 만에 차단기가 동작하는지 계산하는 것이 핵심입니다.

🛡️ OCR 정정 = 3가지 결정

① CT비: 부하전류에 맞는 CT 선정 (400/5A, 200/5A 등)

② 탭(Tap): 동작 개시 전류 설정 → 부하전류의 150~200% 수준

③ 레버(Lever/TMS): 동작 시간 조정 → 보호협조를 위한 시간차 설정

• 탭 = '어디서 동작할까', 레버 = '얼마나 빨리 동작할까'

정정값 계산 + 반한시 동작 곡선

CT비, 탭, 레버를 조절하면 동작시간이 실시간으로 계산됩니다. 반한시 곡선에서 고장전류 배수와 동작시간의 관계를 확인하세요.

CT 1차 정격400/5A

탭 (Tap)5 A

레버 (Lever)5

고장전류5000 A

OCR 보호계전기 CT비·탭·레버 정정과 IEC 반한시 동작시간 계산 그래프

🔑 곡선 읽기 핵심

① 현재 정정: CT 400/5A, Tap 5A, Lever 5

② 1차 환산 동작전류: 5×80 = 400A

③ 고장 시 CT 2차 전류: 5000/80 = 62.5A → 배수 12.5

④ 동작시간: IEC 반한시 곡선에서 12.5배 → 1.35초

⑤ 레버 ↑ → 곡선이 위로(느리게), 레버 ↓ → 곡선이 아래로(빠르게)

핵심 공식과 풀이

탭(Tap) 선정

Tap = I_부하 × (1.5~2.0)CT비

부하전류의 150~200%를 CT 2차로 환산 → 표준 탭값 선정

IEC 반한시 동작시간

t = 0.14M^0.02 - 1 × TMS

M: 전류배수(I/I_tap), TMS: Time Multiplier Setting (레버/10)

🔧 공식 → 풀이

①탭(Tap)으로 동작 전류를, IEC 곡선으로 동작 시간을 결정하고

②실제 CT비와 고장전류로 정정값을 계산한다

풀이: 탭 결정

부하전류 1차: 400A 수준 → 2차 환산: 400/80 = 5A

CT 400/5A, 탭 5A 선정

풀이: 동작시간 계산

M = 62.5/5 = 12.5 → t = 0.14/(12.5⁰.02-1)×0.5 = 1.35초

고장전류 5000A, CT 2차 환산 62.5A

최종 정정 결과

OCR: CT 400/5A, Tap 5A, Lever 5 (TMS 0.5)

동작전류 400A, 5000A 고장 시 1.35초 동작

함정 포인트 & 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 포인트

① 탭값은 'CT 2차측 전류'로 설정 → 1차 전류와 혼동 금지!

② 전류 배수 M은 '고장전류÷탭전류'(2차 기준) → CT비를 두 번 나누면 오답

③ IEC 반한시 vs 정한시 vs 순한시 → 문제에서 어느 특성인지 확인

④ TMS = 레버/10 (제조사 차이 있음) → 문제 조건의 TMS 정의 확인

⑤ 보호협조: 하위 차단기가 먼저 동작 → 상위는 0.3~0.5초 지연

OCGR (지락과전류)

Tap = 영상전류 기준, 정정: 정격전류의 10~30%

ZCT로 영상전류 검출, 지락 보호 — OCR과 별도 정정

보호협조 시간차

Δt ≥ 0.3초 (CB 차단시간 + 오차 + 여유)

하위 OCR 동작시간 + 0.3~0.5초 = 상위 OCR 동작시간

🔄 변형 문제 패턴

① 'OCR 탭과 레버를 정정하시오' → CT비→탭→레버→동작시간 순서 풀이

② '보호협조도를 작성하시오' → 하위→상위 순서로 시간-전류 곡선

③ OCGR 정정 → 영상전류 기준, ZCT 1차 관통형

④ UVR(부족전압계전기) → 정전 감지 → 발전기 기동 명령 연동

⑤ '계전기 동작 시험' → 정격전류·동작전류·동작시간 3가지 측정

실전 답안 체크리스트

탭 선정

Tap = I_L×1.5n

CT 2차 기준

동작시간

t = 0.14M^0.02-1×TMS

IEC 반한시

🎯 시험 포인트

① 풀이 순서: CT비 확인 → 탭 계산(2차 환산) → 레버(TMS) 선정 → 동작시간 검증

② 탭값은 반드시 'CT 2차측(5A 기준)' 으로 표현 — 1차 전류 쓰면 오답

③ 동작시간 공식에서 M(배수) 계산: 고장전류 2차 환산 ÷ 탭값

④ 보호협조: '하위 0.5초 → 상위 0.8초 → 최상위 1.3초' 형태로 시간차 명시

⑤ 답안 마지막: 'OCR: CT ○/5A, Tap ○A, Lever ○, 동작시간 ○초' 한 줄 요약

📝 대표 기출문제

①[기출유형] CT비 400/5A, 부하전류 300A일 때 OCR 탭값을 구하시오. (답: Tap = 300×1.5/80 = 5.625 → 6A)

②[기출유형] IEC 반한시 특성에서 M=5, TMS=0.3일 때 동작시간을 구하시오.

③[기출유형] 보호계전기 정정 시 탭과 레버 각각의 역할을 설명하시오.