3）接地开关的选择
接地开关与开关柜配套。
表 6.9 23#高层公寓楼电气设备选择表
续表 表 6.9 23#高层公寓楼电气设备选择表
第七章 变电所设备的保护
7.1电气设备的继电保护
7.1.1Ufit-u微机通用保护装置
微机保护通用装置是一种功能高度集成化的微机保护装置。它可以进行保
护、测量、监视、控制和通信等多种功能，与传统的微机保护装置相比，其通用
性强、灵活性高，并且采用逻辑图编程来实现配备保护逻辑和控制逻辑的可编程
控制。
在此次设计的变电所中，采用这种微机保护装置，来实现变压器以及进出线
的保护，来减少维护工作量和其他的设备。
其适用范围如下所示：
1）进线保护及测控
2）出线保护及测控
3）母线分段保护及测控
4）高压电抗器保护及测控
5）厂用变压器保护及测控
7.1.2Ufit-u微机通用保护装置的原理
Ufit-u微机保护通用装置有很多种类的保护功能，应按照用户系统运行时所需的保护类型进行选择和设定参数，其中保护的输出动作，如跳闸告警或其它闭锁信号，均可以通过逻辑图的配置来进行灵活的设定。对于开关量保护可以通过梯形图的编写来实现对报警跳闸或启动风机等输出状态的逻辑控制。
1）保护启动元件
Ufit-u微机保护通用装置内部装设有启动元件，其启动方式有突变量电流启
动和有效值辅助启动两种。
两种启动方式具体如下：
（1）相电流突变量启动：
式中 T —采样周期
当ABC三相中的任一相电流的两个连续采样电流的突变量大于启动设定值
时，保护启动元件启动，而且进入三段过流保护。其中启动电流设定值I qd为3 A。
（2）有效值辅助启动：
如果没有明显突变量情况下，一般会发生有效值辅助启动，其判断依据如下：
当最大的相电流大于三段过流定值时，有效值辅助启动，进入三段过流判别。
2）三段电流保护
三段电流保护分别为电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。Ufit-u微机保护通用装置内部装设有三段电流保护，三相电流均由外部引入。保护可选择三相式或两相式，若为两相式，则保护仅仅判断A、C相电流。每段保护的动作时限均能够进行单独整定，也可以选择功率方向判断元件和复压闭锁的保护方式，其中复压闭锁定值也可单独设定。Ⅲ段可以选择是否选用反时限。在本装置作为变压器保护使用时，须将Ⅰ、Ⅱ段过流保护的时间闭锁投入，并且整定时间闭锁的设定值。此时，Ⅰ段保护可以作为变压器的电流速断保护，Ⅱ段保护可以作为变压器的限时电流速断保护，Ⅲ段保护则能够作为变压器的后备保护。
3）两段零序电流保护
Ufit-u微机保护通用装置内部装设有两段零序电流保护，其中Ⅰ段可以选择反时限或定时限。保护逻辑图见下图：
图 7.1 两段零序电流保护逻辑图
4）闭锁母差
Ufit-u微机保护通用装置内部装设有母联差动保护。母线保护反相互锁原理
是：若负荷线路过电流保护动作，则闭锁进线上的快速保护。如果负荷线路上不
存在故障，那么就不能闭锁进线上的过电流保护，确保母线保护的可靠性。
5）零序过压
Ufit-u微机保护通用装置内部配有零序电压保护，保护的动作值以及动作延
时都需要进行整定，如果保护动作可以通过可编程控制器将输出与装置面板上的
LED灯关联。
7.1.3电气设备的微机保护
由于设计中各个部分的电气元件较多，故取综合楼为例，分析电气设计中的
电气保护部分。
因为此次的设计是10/0.4kV的电气设计，以低压设备为主，故其需要保护的
元件主要有变压器和母线。
7.2变电所的接地防雷保护
7.2.1雷电过电压保护
1）直击雷电过电压保护
对于独立的35kV及以下的变电所及配电装置室一般不装设直击雷保护装
置，但在雷电活动特殊强烈的地区则需要加设。
在变压器门型架结构上和变压器主接地线小于15m的配电装置的架构上，
应遵守严格的规定，方可在变压器门型架结构上装设避雷针、避雷线。
2）雷电侵入波过电压保护
（1）变电所在设计时应充分考虑雷击闪络的影响。
（2）关于变电所中高压配电装置避雷器的安装。
①变电所的每组母线上应装设有阀式避雷器。
②母线或进线上装设阀式避雷器时应考虑进线路数和开闭站的重要性。
③变电所的3～10kV配电装置，应在每组母线和架空进线上装设阀式避
雷器（分别采用电站型和配电型阀式避雷器）。
其中阀式避雷器接地点应装设集中的接地装置上，而且阀式避雷器应以最短
的接地线与变电所的主接地网连接（包括通过电缆金属外皮连接）。
7.2.2变电所的接地防雷保护
1）开闭站的接地防雷保护
对于本次设计中的开闭站的接地防雷保护，经分析计算，决定使用BSTG系
列高能三相组合式电压保护器，这种保护器可限制大气过电压和各种真空开关引
起的操作过电压，其性能可代替六台常规避雷器的功能，特别适合于KYN等成
套开关柜配套使用。
具体选用的型号为：BSTG-B-12.7/600
2）综合楼以及23#高层公寓楼的接地防雷保护
在本次的设计中对于低压侧的防雷保护直接采用安装浪涌保护器。其中逸夫
楼采用：P N T TUR 44 40 3 2的浪涌保护器、23#高层公寓楼侧采用
P KA PRD 4/40的浪涌保护器。
第8章 总结与展望
通过查找变电所的相关论文，结合实际工程经验，本次毕业设计主要完成了
以下内容：
1.阐述了变电所设计的背景及意义，介绍了变电所的现状及其发展趋势。
2.分析说明林业厅综合楼10kv/0.4kv/0.23kv变电所的基本资料。主要包括该综合楼的平面布局图；该综合楼图书馆、会议中心、综合楼、配电室、高层公寓楼、食堂、食堂等建筑的负荷容量、功率因数、出线方式；该综合楼变电所的示意图。
3.通过负荷、无功补偿、短路电流等主要参数的分析计算；确定10kv/0.4kv/0.23kv变电所的主要接线形式、变压器的容量、综合楼等建筑一次设备的型号。
4.对变电所的保护进行设计，主要有继电保护和接地防雷保护两方面。其中继电保护采用一种功能高度集成化的微机保护装置。在未来的大数据时代，变电所的设计将趋于智能化、数据化。各元器件将模块化，施工安装更快捷，运行更可靠。
本次论文主要是说明和计算10kv/0.4kv/0.23kv变电所设计中的主接线和相应设备的选型配置问题。有不足之处，请批评指正。
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