# 변류기가 전력 시스템에서 거리 보호를 가능하게 하는 방법

> 출처: https://voltgrids.com/ko/blog/how-current-transformers-enable-distance-protection-in-power-systems/
> Published: 2026-04-25T03:07:37+00:00
> Modified: 2026-05-11T02:28:47+00:00
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## Summary

전력 시스템에서 안정적인 거리 보호는 변류기 입력의 정밀도에 따라 달라집니다. 이 기술 가이드에서는 보호 등급 변류기가 어떻게 정확한 임피던스 계산을 가능하게 하여 계전기 오작동을 방지하는지 살펴봅니다. 고압 변전소 신뢰성을 위한 정확도 제한 계수 및 포화 한계와 같은 필수 파라미터를 지정하는 방법을 알아보세요.

## Media

- YouTube: https://youtu.be/BcJB-ycjKxc
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## Article

![JSZV12A-3/6/10 실내 3상 전압 변압기 3㎸/6㎸/10㎸ 에폭시 수지 주조 PT - 3000/100 6000/100 10000/100 듀얼 보조 0.2/0.5/1/3 클래스 600×√3 VA 초고출력 12/42/75kV GB1207](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/01/JSZV12A-3-6-10-Indoor-Three-Phase-Voltage-Transformer-3kV-6kV-10kV-Epoxy-Resin-Casting-PT-1.jpg)

[전류 변압기(CT)](https://voltgrids.com/ko/product-category/instrument-transformer/current-transformerct/)

## 소개

거리 보호는 최신 고압 전력 시스템에서 가장 중요한 고장 감지 메커니즘 중 하나이며, 그 핵심은 정확하고 신뢰할 수 있는 변류기(CT) 입력이 없으면 작동할 수 없습니다. 송전선로에 고장이 발생하면 [보호 계전기는 전압 및 전류 신호를 기반으로 임피던스를 계산합니다.](https://en.wikipedia.org/wiki/Protective_relay#Distance_relay)[1](#fn-1). 표준 이하의 CT로 인해 이러한 신호가 왜곡되거나 지연되면 릴레이가 불필요하게 트립되거나 훨씬 더 나쁜 경우 전혀 트립되지 않습니다.

**변류기는 거리 보호 체계에서 수동적인 액세서리가 아니라 보호 시스템이 올바르게 응답하는지 여부를 결정하는 기본 감지 백본입니다.**

MV 변전소 프로젝트를 관리하는 전기 엔지니어와 EPC 계약업체에게 올바른 CT를 선택하는 것은 조달 체크박스가 아니라 시스템 신뢰성에 대한 결정입니다. 이 문서에서는 CT가 거리 보호를 가능하게 하는 방법, 가장 중요한 기술적 매개변수, 그리고 너무 자주 발생하는 현장 장애를 피하는 방법을 정확히 분석합니다.

## 목차

- [변류기란 무엇이며 거리 보호에 변류기가 중요한 이유는 무엇인가요?](#what-is-a-current-transformer)
- [거리 보호 체계에서 임피던스 계산은 어떻게 CT로 가능하나요?](#how-does-a-ct-enable-impedance-calculation)
- [거리 보호 애플리케이션에 적합한 CT를 선택하는 방법은 무엇인가요?](#how-to-select-the-right-ct)
- [가장 흔한 CT 설치 및 유지보수 실수는 무엇인가요?](#common-ct-installation-mistakes)

## 변류기란 무엇이며 거리 보호에 변류기가 중요한 이유는 무엇인가요?

![변류기가 거리 보호를 위해 높은 1차 전류를 1A 또는 5A 2차 출력으로 낮추는 방법을 설명하는 기술 인포그래픽으로 CT 정확도 등급, ALF, 부하, 절연, 연면 거리, 코어 재료, 포화 동작 및 릴레이 임피던스 계산을 강조합니다.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Current-Transformer-Role-in-Distance-Protection-1024x683.jpg)

거리 보호에서 변류기의 역할

변류기(CT)는 높은 1차 전류를 표준화된 2차 출력 레벨로 낮추도록 설계된 정밀 계측기 변압기로, 일반적으로 다음과 같이 사용됩니다. **1A 또는 5A** - 보호 계전기, 계량 시스템 및 모니터링 장비에서 사용할 수 있습니다. 원거리 보호 방식에서 CT는 실시간 전류 크기 및 위상각 데이터를 릴레이에 지속적으로 공급하고, 릴레이는 이를 전압 변압기(VT) 입력과 상호 참조하여 라인 임피던스를 계산합니다.

정확한 CT 신호가 없으면 릴레이의 임피던스 계산이 근본적으로 손상됩니다.

**보호 등급 CT의 주요 기술 파라미터는 다음과 같습니다:**

- **정확도 등급:** [보호 CT는 정격 정확도 제한 계수에서 5% 또는 10% 복합 오류를 나타내는 5P 또는 10P(IEC 61869-2) 등급입니다.](https://webstore.iec.ch/publication/6014)[2](#fn-2)
- **정확도 제한 계수(ALF):** 일반적으로 10, 20 또는 30 - 포화 전에 CT가 정확하게 재현할 수 있는 정격 전류의 몇 배를 정의합니다.
- **등급 부담:** VA로 표시(예: 15VA, 30VA) - 릴레이 입력 임피던스와 일치해야 합니다.
- **절연 수준:** 표준 MV 애플리케이션의 12㎸, 24㎸ 또는 36㎸ 시스템용 정격
- **유전체 강도:** ≥28kV 이상(12kV 등급의 경우 1분 전력 주파수 내성)
- **크리피지 거리:** [표준 오염 환경(IEC 60815)의 경우 최소 25mm/kV 이상](https://webstore.iec.ch/publication/3697)[3](#fn-3)
- **열 등급:** 클래스 E 또는 B 절연, 연속 열 전류 ≥1.2× 정격
- **인클로저:** 실내 스위치 기어의 경우 최소 IP65, 열악한 환경이나 실외 환경의 경우 IP67

그리고 [핵심 재료 - 일반적으로 **입자 지향 실리콘 스틸** 또는 나노 결정 합금을 직접 결정합니다.](https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_steel)[4](#fn-4) [채도](https://voltgrids.com/ko/blog/ct-magnetic-saturation-behavior-during-faults/) 거리 보호 성능에 가장 중요한 요소인 장애 조건에서의 동작을 분석합니다.

## 거리 보호 체계에서 임피던스 계산은 어떻게 CT로 가능하나요?

![전문 엔지니어링 실험실의 최신 원거리 보호 계전기 옆에 놓인 나노 결정질 코어와 정밀 구리 권선을 볼 수 있는 컷어웨이 뷰의 고성능 산업용 변류기(CT). 이 비주얼은 정확한 임피던스 계산에 필요한 견고한 내부 엔지니어링을 보여줌으로써 35kV 변전소에서 안정적인 고장 제거를 보장하고 불필요한 트립을 방지합니다.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/High-Performance-Protection-CT-with-Nanocrystalline-Core-for-Distance-Relays-1024x687.jpg)

원거리 릴레이용 나노결정 코어를 갖춘 고성능 보호 CT

거리 보호 릴레이는 놀라울 정도로 간단한 원리로 작동합니다: **Z=V/IZ = V / I**. . [릴레이는 전압 신호(VT에서)를 전류 신호(CT에서)로 연속적으로 나누어 피상 임피던스를 계산합니다.](https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_impedance)[5](#fn-5). 오류가 발생하면 임피던스가 급격히 떨어집니다. 미리 설정된 구역 경계에 속하면 릴레이가 트립 명령을 내립니다.

즉, 전류가 정격값의 10~20배로 급증할 수 있는 고장 조건에서 CT 정확도는 타협할 수 없습니다. ALF 요구 사항이 20인 시스템에서 정격 전류의 8배로 포화되는 CT는 왜곡된 2차 파형을 생성하여 계전기가 임피던스를 잘못 계산하고 구역 1 시간(일반적으로 100ms 미만) 내에 오류를 제거하지 못할 가능성이 있습니다.

### 거리 보호를 위한 CT 성능 비교

| 매개변수 | 표준 미터링 CT | 보호 CT(5P20) | 고성능 CT(5P30) |
| 정확도 등급 | 0.2 / 0.5 | 5P | 5P |
| 정확도 제한 계수 | 5 | 20 | 30 |
| 채도 동작 | 조기 포화 | 보통 | 확장된 선형 범위 |
| 애플리케이션 | 에너지 계량 | 표준 MV 보호 | 높은 장애 수준 시스템 |
| 핵심 재료 | 실리콘 스틸 | 곡물 지향 강철 | 나노 결정 합금 |
| 일반적인 부담 | 5-15VA | 15-30VA | 15-30VA |

미터링 클래스 CT는 다음과 같습니다. **절대** 거리 보호 애플리케이션에서 허용되는 대체품 - 비용 중심의 조달 결정에서 반복적으로 발생하는 실수입니다.

**고객 사례 - 35kV 변전소의 신뢰성 장애:**
동남아시아의 한 전력 계약업체가 35kV 피더에서 반복적인 트립 문제를 경험한 후 저희에게 연락을 해왔습니다. 그들이 설치한 CT는 저가 공급업체에서 공급받은 0.5등급 계량 유형이었습니다. 고장 조건에서 이러한 CT는 정격 전류의 약 6배로 포화되어 왜곡된 파형을 생성하여 거리 계전기가 임피던스를 잘못 읽고 구역 1 대신 구역 2를 트립하여 고장 제거에 400ms 지연이 추가되었습니다. 나노 결정 코어가 있는 Bepto 5P20 보호 등급 CT로 교체한 후, 구역 1 트립 시간이 85ms로 돌아왔고 성가신 트립이 완전히 제거되었습니다.

## 거리 보호 애플리케이션에 적합한 CT를 선택하는 방법은 무엇인가요?

![산업 플랜트, 송전선, 변전소, 재생 에너지 및 해양 시스템과 같은 전기 요구 사항, 보호 등급, ALF, 무릎 지점 전압, 환경 조건, 표준 및 적용 시나리오별로 거리 보호에 적합한 변류기를 선택하는 방법을 보여주는 엔지니어링 인포그래픽입니다.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Selecting-CTs-for-Distance-Protection-1024x683.jpg)

거리 보호를 위한 CT 선택

거리 보호를 위한 CT를 선택하려면 구조화된 엔지니어링 접근 방식이 필요합니다. 다음은 모든 EPC 계약업체와 조달 엔지니어에게 권장하는 단계별 프로세스입니다.

### 1단계: 전기 요구 사항 정의

- **시스템 전압:** CT 절연 등급을 시스템 전압(12㎸/24㎸/36㎸)에 맞추기
- **기본 전류 정격:** 정격 1차측 전류 ≥ 최대 부하 전류 선택
- **결함 전류 레벨:** ALF 요구 사항을 설정하기 위한 최대 예상 고장 전류 결정
- **보조 출력:** 릴레이 입력 확인 - 1A 또는 5A 보조

### 2단계: 보호 체계 요구 사항 결정

- 거리 보호에는 다음이 필요합니다. **정확도 클래스 5P 또는 최소 10P**
- ALF는 정격 전류에 대한 최대 고장 전류의 비율을 초과해야 합니다.
- 니 포인트 전압(Vk)은 릴레이 제조업체의 최소 사양을 충족해야 합니다.

### 3단계: 환경 조건 고려

- **실내 스위치 기어:** 에폭시 수지 주조 CT, IP65, 클래스 E 열 등급
- **실외 / 열악한 환경:** 실리콘 고무 하우징, IP67, 염분-안개 방지(IEC 60068-2-52)
- **습도가 높은 지역:** 향상된 연면 거리 ≥31mm/kV(오염 수준 III)
- **높은 주변 온도:** 그에 따라 연속 열 전류 감소

### 4단계: 표준 및 인증 일치

- **IEC 61869-2:** 보호 CT의 기본 표준
- **IEC 60044-1:** 많은 프로젝트 사양에서 여전히 참조되는 레거시 표준
- **테스트 보고서를 입력합니다:** 증인 또는 타사 유형의 테스트 인증서를 요구합니다.

### 애플리케이션 시나리오

- **산업 플랜트:** 모터 보호 및 피더 보호 패널의 5P20 CT
- **전력망/전송:** 고결함 수준의 라인을 위한 나노 결정 코어가 있는 5P30
- **변전소(AIS/GIS):** 스위치 기어 부싱에 통합된 에폭시 캐스트 CT
- **재생 에너지(태양열/풍력):** 가변 부하 프로파일을 위한 확장된 열 등급을 갖춘 CT
- **해양/해외:** IP67, 연면거리가 강화된 부식 방지 하우징

## 가장 흔한 CT 설치 및 유지보수 실수는 무엇인가요?

![변전소의 변류기(CT) 설치를 보여주는 기술 진단 시각화로, 이중 플로팅 홀로그램 오버레이로 '올바른 극성 흐름'이라고 표시된 녹색 흐름 다이어그램과 빨간색 X와 '경고'로 교차된 전선을 강조하는 빨간색 오버레이를 표시합니다: 역극성'이 표시된 빨간색 오버레이를 통해 올바른 보조 배선에 대한 핵심 교육 사항을 시각적으로 강조합니다.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Diagnostic-Visualization-of-Correct-CT-Polarity-vs.-Common-Reversal-Mistake-1024x687.jpg)

올바른 CT 극성 대 일반적인 반전 실수에 대한 진단 시각화

올바르게 지정된 CT라도 설치 및 유지 관리 절차를 엄격하게 따르지 않으면 조기에 고장 나거나 보호 성능이 저하될 수 있습니다.

### 설치 체크리스트

1. **명판 등급 확인** 설치 전 설계 사양과 일치
2. **극성 표시 확인** (P1/P2, S1/S2) - 극성이 반전되면 릴레이 방향 오류가 발생합니다.
3. **부담금 확인** - 총 2차 회로 부담은 정격 VA를 초과하지 않아야 합니다.
4. **CT 보조를 개방 회로로 연결하지 마십시오.** 전원이 공급되는 조건에서 - 위험한 과전압이 발생할 수 있습니다.
5. **토크 단자 연결** 접촉 저항 축적을 방지하기 위해 제조업체 사양에 따라
6. **절연 저항 테스트 수행** (통전 전 1000VDC에서 ≥100MΩ)

### 거리 보호를 저해하는 일반적인 실수

- **보호를 위해 계량 등급 CT를 사용합니다:** 고장 전류에서 포화로 인해 릴레이 오작동 발생
- **소형 보조 케이블:** 부담 증가, 유효 ALF 감소, 정확도 저하
- **CT 무릎 지점 전압 무시:** 고임피던스 오류 시 릴레이가 적절한 신호를 수신하지 못할 수 있습니다.
- **커미셔닝 테스트 건너뛰기:** 2차 주입 테스트는 라이브 작동 전에 올바른 CT 비율과 극성을 확인해야 합니다.
- **정기적인 유지 관리를 소홀히 합니다:** 에폭시 주조 CT의 절연 성능 저하는 점진적으로 발생하므로 매년 IR 테스트가 필수적입니다.

**고객 사례 - 설치 오류로 인한 보호 실패:**
중동의 한 EPC 계약업체가 33kV 링 주 장치를 시운전하는 동안 보호 오작동을 보고했습니다. 조사 결과 설치 중에 CT 2차 극성이 반전되어 방향 거리 계전기가 잘못된 방향을 바라보게 된 것으로 밝혀졌습니다. 결함은 보호 피더에 있었지만 계전기는 이를 역방향 결함으로 인식하고 트립을 차단했습니다. 벱토의 기술 지원 팀은 현장에서 시운전 지침을 제공했고, 이 문제는 4시간 이내에 해결되어 보호가 중요한 프로젝트에서 판매 후 기술 지원이 선택 사항이 아닌 이유를 강조했습니다.

## 결론

변류기는 고압 전력 시스템에서 모든 거리 보호 체계의 조용한 기초입니다. 잘못된 정확도 등급을 선택하거나, 고장 전류 수준을 과소평가하거나, 설치 시 비용을 절감하면 잘 설계된 보호 시스템이 위험으로 바뀔 수 있습니다. **핵심 요점은 올바른 ALF로 보호 등급 CT를 지정하고, 부담을 신중하게 일치시키며, 형식 테스트 인증에 타협하지 않는 것입니다.** 벱토 일렉트릭의 CT 제품군은 IEC 61869-2 형식 테스트와 12년 이상의 글로벌 배전 프로젝트 현장 경험을 바탕으로 MV 보호 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다.

## 거리 보호의 전류 변압기에 대한 FAQ

### **Q: 고압 시스템의 거리 보호 계전기에 필요한 정확도 등급 CT는 무엇입니까?**

**A:** IEC 61869-2에 따라 5P 또는 10P 등급의 보호 등급 CT가 필요합니다. 계량 등급 CT(0.2, 0.5)는 고장 전류에서 포화되어 릴레이 오작동을 유발하므로 절대로 사용해서는 안 됩니다.

### **질문: 거리 보호 CT에 필요한 정확도 제한 계수(ALF)는 어떻게 계산하나요?**

**A:** 최대 예상 고장 전류를 CT 정격 1차측 전류로 나눕니다. 안전 마진 1.25배를 추가합니다. 예를 들어, 400A CT에서 10kA 오류가 발생하려면 ALF ≥ 31.25가 필요하며 최소 5P30을 지정합니다.

### **Q: 미터링과 거리 보호 기능 모두에 동일한 CT 코어를 사용할 수 있나요?**

**A:** 아니요. 별도의 전용 코어(계량용 0.2S 클래스 1개, 보호용 5P20 또는 5P30 1개)가 있는 멀티코어 CT를 사용하세요. 단일 코어를 공유하면 정확도와 보호 성능이 모두 저하됩니다.

### **Q: 작동 중 CT 보조 회로가 실수로 개방 회로가 되면 어떻게 되나요?**

**A:** CT는 위험할 정도로 높은 2차 전압(잠재적으로 수 킬로볼트)을 생성하여 절연 파괴, 장비 손상 및 심각한 부상을 초래할 수 있습니다. 짐을 분리하기 전에 항상 2차 전압을 단락시키세요.

### **Q: 보호 CT 사양에서 무릎 지점 전압과 정확도 제한 계수의 차이점은 무엇인가요?**

**A:** ALF는 복합 오차가 클래스 한계에 도달하는 정격 전류의 배수를 정의합니다. 니 포인트 전압(Vk)은 차동 및 거리 보호를 위해 클래스 PX CT에서 사용되는 경험적 포화 임계값으로, 두 파라미터 모두 계전기 제조업체 요구 사항을 동시에 충족해야 합니다.

1. “보호 릴레이”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Protective_relay#Distance_relay`. 전압과 전류를 이용한 거리 보호의 작동 원리를 설명합니다. 증거 역할: 메커니즘; 출처 유형: 위키피디아. 지원: 보호 계전기는 전압 및 전류 신호를 기반으로 임피던스를 계산합니다. [↩](#fnref-1_ref)
2. “IEC 61869-2:2012”, `https://webstore.iec.ch/publication/6014`. 보호 변류기에 대한 정확도 등급 및 제한 계수를 지정합니다. 증거 역할: 표준; 소스 유형: 표준. 지원: 보호 CT는 정격 정확도 제한 계수에서 5% 또는 10% 복합 오차를 나타내는 5P 또는 10P(IEC 61869-2) 등급입니다. [↩](#fnref-2_ref)
3. “IEC TS 60815-1:2008”, `https://webstore.iec.ch/publication/3697`. 오염된 환경을 위한 고전압 절연체의 선택 및 치수를 정의합니다. 증거 역할: 표준; 소스 유형: 표준. 지원: 표준 오염 환경(IEC 60815)의 경우 최소 25mm/kV. [↩](#fnref-3_ref)
4. “전기 강철”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_steel`. 입자 지향 전기 강철 코어의 자기적 특성에 대해 자세히 설명합니다. 증거 역할: 메커니즘; 출처 유형: 위키피디아. 지원: 코어 재료(일반적으로 입자 지향 실리콘 강철 또는 나노 결정질 합금)가 포화 거동을 직접 결정합니다. [↩](#fnref-4_ref)
5. “전기 임피던스”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_impedance`. 전압 및 전류 매개변수에서 피상 임피던스의 물리적 계산을 설명합니다. 증거 역할: 메커니즘; 소스 유형: 위키피디아. 지원: 릴레이는 전압 신호(VT에서)를 전류 신호(CT에서)로 연속적으로 나누어 피상 임피던스를 계산합니다. [↩](#fnref-5_ref)