PT(계기용 변압기)와 CT(변류기)의 주요 역할은 무엇인가요?

PT는 높은 전압을 일정한 낮은 전압(보통 2차 110V 계열)으로 낮춰 전압계, 전력량계, 보호계전기에 공급하고, CT는 큰 전류를 일정한 작은 전류(보통 2차 5A 또는 1A)로 낮춰 전류계와 보호계전기에 공급하는 장치입니다.

PT와 CT를 다룰 때 주의해야 할 핵심 차이점은 무엇인가요?

PT 2차 측은 단락하면 안 되며, CT 2차 측은 개방하면 안 됩니다. 특히 CT 2차를 개방하면 2차 회로에 매우 높은 전압이 유기되어 절연 파괴와 감전의 위험이 발생할 수 있습니다.

PT의 결선 방식 중 V-V(오픈 델타) 결선과 브로큰 델타 결선은 어떤 차이가 있나요?

V-V 결선은 2대의 PT로 3상 선간전압을 얻을 수 있어 비용이 적게 드는 장점이 있지만 상전압을 직접 얻지 못합니다. 반면 브로큰 델타(오픈 델타) 3차 권선은 지락 시 영상전압(3V₀)을 검출하기 위한 구성으로 지락과전압계전기(OVGR)와 함께 사용됩니다.

CT 포화현상이란 무엇이며 어떤 문제를 발생시키나요?

CT 철심은 자속이 일정 수준을 넘으면 더 이상 자속이 늘지 않는 포화 상태가 됩니다. 사고 전류가 크거나 2차 회로의 저항(부담)이 클 때 발생하기 쉬우며, 2차 전류가 왜곡되어 보호계전기가 오동작하거나 동작하지 못하는 원인이 됩니다.

PT·CT 결선과 CT 포화 검토: 변성기 부담과 영상전압 이해

2026년 9월 24일 읽는 시간 약 7분

한 줄 요약
PT(계기용 변압기)와 CT(변류기)는 높은 전압과 큰 전류를 계기와 보호계전기가 다룰 수 있는 크기로 줄여 주는 장치입니다. PT는 결선 방식에 따라 얻는 전압이 달라지고, CT는 사고 전류가 클 때 철심이 포화되면 2차 전류가 왜곡되어 보호계전기가 오동작하거나 동작하지 못할 수 있습니다. 이 글은 PT 결선과 CT 포화 검토의 기본을 정리하고, CT 포화 여유, CT 부담, PT 오픈델타 전압을 해 볼 수 있는 계산기 3개를 담았습니다.

1. PT와 CT의 역할

PT: 고전압을 일정한 낮은 전압(보통 2차 110V 계열)으로 낮춰 전압계, 전력량계, 보호계전기에 공급합니다.
CT: 큰 전류를 일정한 작은 전류(보통 2차 5A 또는 1A)로 낮춰 전류계와 보호계전기에 공급합니다.

두 장치는 서로 연결 방식이 달라서 다루는 주의사항도 정반대입니다. PT 2차는 단락하면 안 되고, CT 2차는 개방하면 안 됩니다. CT 2차를 개방하면 2차 회로에 매우 높은 전압이 유기되어 절연 파괴와 감전의 위험이 있다고 알려져 있습니다.

2. PT의 결선 방식

결선	설명
Y-Y 결선	3대의 PT를 사용해 상전압과 선간전압을 모두 얻을 수 있습니다. 1차 중성점을 접지하는 구성이 많습니다.
V-V(오픈 델타) 결선	2대의 PT로 3상 선간전압을 얻을 수 있어 비용이 적지만, 상전압을 직접 얻지 못합니다.
Δ-Δ 결선	3대를 델타로 연결합니다. 한 대가 고장 나면 나머지 두 대로 V-V 운전이 가능하다고 알려져 있습니다.
브로큰 델타(오픈 델타) 3차 권선	지락 시 영상전압(3V₀)을 검출하기 위한 구성으로, 지락과전압계전기(OVGR)와 함께 쓰입니다.

결선별 용도와 권선비, 정격 부담은 제품과 계통 조건에 따라 달라서 이 글에서 정하지 않았습니다.

3. CT 포화란 무엇인가

CT 철심은 자속이 일정 수준을 넘으면 더 이상 자속이 늘지 않는 포화 상태가 됩니다. 사고 전류가 크거나 2차 회로의 저항(부담)이 크면 2차 전압이 높아져 철심이 포화되기 쉽습니다. 포화되면 1차 전류에 비례하던 2차 전류가 찌그러져, 계전기가 실제보다 작은 전류로 인식하고 늦게 동작하거나 동작하지 못할 수 있습니다.

그림. CT의 여자특성과 포화 (개념 그래프, 실제 곡선이 아님)

4. CT 포화의 간단한 검토 방법

사고 시 CT 2차에 필요한 전압을 구하고, CT의 포화 전압(무릎점 전압, knee point voltage)과 비교하는 방법이 있습니다.

필요 2차 전압 ≈ (사고 전류 ÷ CT비) × (CT 2차 권선저항 + 리드선 저항 + 계전기 저항)

필요한 전압이 포화 전압보다 충분히 낮으면 포화하지 않는다고 봅니다. 이 계산은 직류 성분(오프셋)을 무시한 단순 검토이며, 실제로는 직류 성분과 잔류 자속의 영향이 더해져 여유를 크게 두어야 한다고 알려져 있습니다.

5. 계산기 ① CT 포화 여유

사고 전류(1차 A) CT 1차(A) CT 2차(A)

CT 2차 권선저항(Ω) 리드선 저항(Ω, 왕복) 계전기 저항(Ω)

CT 포화 전압 Vk(V)

숫자는 모두 사용법을 보여 주는 예시입니다. 직류 성분과 잔류 자속을 무시한 단순 검토이며 실제 판정에는 CT 제조사의 여자특성과 계통 해석이 필요합니다.

6. CT 부담(Burden)

CT 2차에 연결된 계기, 계전기, 리드선이 소비하는 전력을 부담(VA)이라 하며, CT의 정격 부담을 넘지 않아야 정확도가 유지됩니다. 2차 정격 전류에서의 부담은 다음과 같습니다.

부담(VA) = I₂² × (리드선 저항 + 계전기 저항) + 계기 부담(VA)

7. 계산기 ② CT 부담 확인

2차 정격 전류(A) 리드선 저항(Ω, 왕복) 계전기 저항(Ω)

계기 부담 합계(VA) CT 정격 부담(VA)

숫자는 모두 예시입니다. 계기와 계전기의 소비 VA는 제조사 자료에서 확인하세요.

8. 영상전압과 오픈 델타

비접지 계통에서 한 상이 완전히 지락되면 건전한 두 상의 대지 전압이 선간전압 크기까지 올라가고, 3상 전압의 벡터합인 영상전압이 나타납니다. PT의 3차 권선을 오픈 델타로 연결하면 이 영상전압을 검출할 수 있습니다. 개략적으로 완전 지락 시 오픈 델타 단자에는 정상 상전압의 3배에 해당하는 전압이 나타납니다.

오픈 델타 전압 ≈ 3 × (PT 2차 선간전압 ÷ √3) (3차 권선이 같은 권선비로 구성된 경우의 개념 계산)

9. 계산기 ③ 오픈 델타 전압(개념 계산)

PT 2차 선간전압(V)

숫자는 예시입니다. 실제 3차 권선은 보통 권선비를 따로 설계하므로(예: 110/3V 방식), 제조사 사양과 계전기 정정 기준을 확인하세요.

10. 자주 묻는 질문

Q. CT 2차를 개방하면 왜 위험한가요?

A. 1차 전류가 계속 흐르는데 2차 전류가 흐를 길이 없으면 철심이 크게 포화되어 2차에 매우 높은 전압이 유기되기 때문입니다. 점검 때는 2차를 단락한 뒤 작업합니다.

Q. PT 2차는 왜 단락하면 안 되나요?

A. PT는 전압원에 가깝게 동작해서 2차를 단락하면 큰 전류가 흘러 권선이 손상될 수 있습니다. 그래서 2차에 퓨즈를 두는 경우가 많습니다.

Q. CT비를 바꾸면 무엇을 같이 확인해야 하나요?

A. 계전기 정정값, 포화 여유, 부담을 함께 확인해야 합니다. CT비가 달라지면 같은 사고에서도 2차 전류와 필요 전압이 달라집니다.

Q. 계산기 결과를 그대로 판정에 써도 되나요?

A. 안 됩니다. 계산기는 개념을 이해하고 숫자를 확인하는 용도입니다. 실제 선정과 판정은 자격을 갖춘 전문가가 제조사 사양과 관련 기준으로 확정해야 합니다.

안전 안내
변성기 2차 회로 작업은 감전과 기기 파손의 위험이 있습니다. 특히 CT 2차 개방은 매우 위험합니다. 이 글은 원리를 설명하는 참고 자료이며 현장 작업 절차나 판정의 근거가 아닙니다. 작업은 자격을 갖춘 전문가가 법령과 안전 절차에 따라 수행해야 합니다.

11. 참고한 자료와 한계

PT 결선, CT 포화 검토식, 부담 계산, 영상전압의 개념은 일반적으로 알려진 내용을 정리한 것이며 규격 원문으로 확인하지는 않았습니다. 이 글의 작성자는 전기 실무 전문가가 아니며, 글은 AI의 도움을 받아 작성되었습니다.
CT 정확도 계급 표기, 포화 전압 산정에 필요한 여유 배수, 정격 부담 표준값, PT 3차 권선의 표준 권선비는 확인하지 못해 싣지 않았고, 계산기의 숫자는 모두 예시입니다.
마지막 확인일: 2026-11-05