Penelitian ini didasari oleh pentingnya sistem proteksi pada transformator daya untuk menjaga keandalan dan keselamatan sistem kelistrikan. Overcurrent Relay (OCR) merupakan salah satu perangkat proteksi yang bekerja berdasarkan besarnya arus dan waktu operasi dengan karakteristik inverse. Penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik kerja OCR transformator daya 150/20 kV sebagai acuan perancangan prototipe OCR berbasis IoT serta menguji kesesuaian waktu operasi relay terhadap karakteristik Standard Inverse. Metode penelitian dilakukan melalui perhitungan dan analisis setting OCR pada sistem nyata, perhitungan waktu operasi berdasarkan karakteristik Standard Inverse, serta pengujian prototipe skala laboratorium menggunakan ESP32, sensor arus SCT013, relay, dan aplikasi Blynk serta Excel Data Streamer. Hasil validasi pada sistem nyata menunjukkan error waktu operasi sebesar 0,16%–0,82% pada sisi 150 kV dan 0,60%–1,29% pada sisi 20 kV. Sementara itu, pengujian prototipe menghasilkan error sebesar 0,63%–8,00% terhadap hasil perhitungan teoritis. Perbandingan waktu trip aktual pada multiple 2× dan 3× Iset menunjukkan selisih relatif prototipe terhadap sisi 150 kV masing-masing sebesar 2,74% dan 6,93%, sedangkan terhadap sisi 20 kV sebesar 32,13% dan 20,97%. Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh perbedaan Iset, TMS, rasio CT, dan perangkat yang digunakan. Meskipun waktu operasi tidak identik dengan sistem nyata, prototipe menunjukkan pola karakteristik Standard Inverse, yaitu semakin besar arus gangguan maka semakin singkat waktu trip. Sistem monitoring berbasis Blynk juga mampu menampilkan arus dan status kerja relay secara real-time. Berdasarkan hasil tersebut, prototipe dinilai mampu merepresentasikan karakteristik kerja OCR pada skala laboratorium serta mendukung pemantauan respons relay secara real-time.