电源设计常见问题解答

浅析10kV变配电房设计中常见问题与解决措施发布时间：2022-08-18T08:11:49.081Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：丁博文[导读] 现阶段民用建筑中的电气中10kV变配电方是整个电力资源供配电的核心内容丁博文扬州浩辰电力设计有限公司摘要：现阶段民用建筑中的电气中10kV变配电方是整个电力资源供配电的核心内容，也是保障居民的生命安全和用电设备的安全稳定的重要因素。

文章对10kV变配电方中设计重点进行分析，通过对常见的问题进行相应的分析和研究，得出了相应的优化对策。

关键词：10kV变配电房；设计过程；解决办法10kV变配电房在整个建筑的电力系统中有着十分重要的作用，其主要就是有效地将电力系统和建筑用户进行有效的电力连接，在人们的日常生活中有着无法替代的作用。

⒈10kV变配电房设计重点分析⑴变压设备的选择以及高压配电系统的线路设计该设备的选择必须根据实际建筑电压等级以及其实际的承载容量确定，同时还需要根据该建设位置的环境以及其他各种因素来确定该设备的型号。

因此，在进行高压供配电的主接线的设计过程中，首先要联系相应的当地的供电单位，明确其相应的需求。

其负荷开关以及断路设备主要是通过高压开关柜的形式体现的，且前者一般都是环形网状柜，而后者就是断路设备柜的形式。

但是，由于我国对该种高压设备的使用并没有做出明确的规范，且前者开关的结构以及控制方式都会比后者简单很多，因此，前者一般都是作为主要的高压开关，若是变压设备的电流高于一定数值之后，才会选用后者作为相应的高压开关。

⑵电源形式的选择要根据实际的区域用电情况以及电负荷进行相应的设计，在进行供电的过程中，若大部分的都是1-2级的负荷，那么就需要采取双电源的方式进行供电，其中，一级的需要两个单独的电源设计，二级的需要双回路设计，且还需要配备两个变压设备，要确保电缆能够承载所有的1-2级负荷。

⑶开关的选择针对高低压开关的保护工作主要在三方体现出来，低压总开关和高压熔断设备的保护、低压和高压的熔断设备组合电气的保护、低压开关选择的办法等。

有关TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答有关TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答1 . 14我国在给一排靠墙布置的设备以TN-C系统配电时，将三根相线架空走线，而PEN线则用不绝缘的扁钢沿墙脚明敷。

这一做法妥否？不妥。

这一做法使PE线远离相线，降低了过电流防护电器对接地故障的动作灵敏度，而不绝缘的PEN线中的中性线上的对地电位又将产生杂散电流，所以这一布线方式对保护接地是十分不妥的。

保护接地的设置还有许多要求，在下面的问答中将逐一叙述。

1 . 15我国原采用的接零系统、接地系统、不接地系统、零线等术语为什么被废止不用而改用TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT等接地系统和中l性线、PE线、PEN线等术语？被废止的术语是20世纪50年代采用前苏联电气规范时用的术语。

大家知道由于用电技术的发展，IEC标准将接地系统科学细微地进行了划分，前苏联的“接零系统”仅是IEC标准中TN系统之一的TN-C系统，显然“接零系统”这一术语不能说明全部TN系统的内涵。

又如前苏联规范内的“接地系统”就是IEC标的TT系统，但是“接零系统”也需接地，何尝不是接地系统？这样在概念上就十分模糊不清。

又如“零线”这一术语前苏联规范定义为接地的中性线，还要求零线作重复接地，它实际只是指TN-C系统中的PEN线。

由于零线的概念不清，原本不应重复接地的中性线被错误地重复接地，产生杂散电流而导致许多不应有的事故。

名不正则言不顺，由于术语不严谨导致的技术错误不胜枚举。

为此这些过时的术语在我国已停止使用，但由于建筑电气技术对外交流沟通不够，我国有些国家标准和部颁标准的电气规范仍在因循旧习使用这些旧术语，在执行这些规范时应加注意以免被误导。

1 . 16请说明TN、TT和IT这三种接地系统文字符号的含义。

这些接地系统的文字符号的含义是：第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系，也即如何处理系统接地：T：电源的一点（通常是中性线上的一点点）与大地直接连接（T是“大地”一词法文Terre的第一个字母）。

高层建筑电气设计的主要内容及常见问题探讨摘要：近年来，随着经济的高速发展，越来越多的高层建筑如雨后春笋般在城市大街小巷拔地而起。

电器设计作为高层建筑的中枢部分，是建筑施工人员应该高度重视的。

本文主要分析高层建筑电气设计的主要内容以及常见的问题。

关键词：高层建筑电气设计内容常见问题一、高层建筑电气设计的主要内容（一）选择供电电源及电压现代高层建筑至少应有两个独立电源才能保证供电的可靠性。

另外，还须装设应急备用柴油发电机组，保证出现事故时也能够及时供应电。

国内的高层建筑大多采用10kv等级，对用电量大而且有条件的，建议采用35kv深入负荷中心供电。

（二）计算电力负荷电力负荷计算准确与否，直接关系到整个高层建筑的电气设备的正常运行以及建筑整体的安全。

我们在计算高层建筑的电力负荷时，大多采用负荷密度法和需要系数法。

（三）设计高低压配电系统1.现代高层建筑多采用两路独立的10kv电源同时供电。

一般高压采用单母线分段，母线分段数目与电源进线回路数相适应，只有当供电电源为一个主要一个备用的时，才考虑采用单母线不分段的结线。

2.低压配电系统各级开关均采用自动空气开关，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。

各级自动空气开关应注意选择性配合，防止越级跳闸。

（四）选择主要电气设备主要设备包括高压开关柜、电力变压器、低压配电屏、母线槽和电缆等，在选择上要视实际情况而定。

（五）设计变配电所现代高层建筑的用电量相当大，在确定变配电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心，这对节能，提高供电质量都有重要意义。

另外，变配电所的规模较大的要在控制室内使用微电脑进行监测、管理，它能迅速发现故障，使设备保持最佳运行状态，还能节约能源，减少人力。

（六）设计电气照明系统电气照明设计包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制、调光控制、线路截面和照明配电线路敷设等。

照明设计和建筑装修有着非常密切的关系，合理照明设计可以取得明显的环保节能效果。

如何解决电路中的电源抗干扰问题电源抗干扰问题常常困扰着电路设计师和电子工程师。

当电路中存在干扰源时，电源抗干扰能力的强弱将直接影响整个电路的稳定性和性能。

为了解决这一问题，本文将介绍几种常用的电源抗干扰技术和方法，并给出实际应用的案例。

一、电源抗干扰问题的原因电源抗干扰问题主要源于以下几个方面：1. 环境干扰：来自电源供应、电磁辐射以及其他电器设备的干扰信号会通过电源线路传播到整个电路中，影响电路的正常工作；2. 电源线路的干扰：电源线路中存在电感、电容等元件，会产生阻抗变化，引起电源的涟漪以及噪声，导致电压波动；3. 电源本身的干扰：电源本身的工作特性以及设备寿命等因素也会影响电源的稳定性。

二、电源抗干扰的解决方法针对电路中的电源抗干扰问题，可以采用以下几种解决方法：1. 滤波技术滤波技术是解决电源抗干扰问题最常见的方法之一。

通过使用低通滤波器、降噪电容、降噪电感等元件，可以有效地过滤掉电源中的高频噪声和涟漪，保证电路的稳定性。

在设计电路时，可以在电源输入和负载之间增加滤波电容，同时选择合适的电感元件，用来抑制高频信号和电源的涟漪。

2. 设备分离通过合理的布局和设计，将敏感的模拟电路和数字电路等不同类型的设备隔离开来，可以减少干扰信号的相互影响。

此外，还可以使用屏蔽罩、隔离电缆等措施，将不同模块或设备之间的电源线路完全分开，从而进一步提高电路的抗干扰能力。

3. 地线设计地线设计是电源抗干扰中十分重要的一环。

合理的地线布线可以减少共模干扰和传导干扰，提高电路的抗干扰能力。

在电路设计中，应尽量缩短地线长度，减少地线回路面积，采用宽、平的地引线，避免地线突变等措施，以降低地线电阻和电感，减小干扰信号的传输。

4. 选择合适的电源电源的选择对于电路的抗干扰能力至关重要。

在设计电路时，应优先选择稳定性好、噪声小的电源产品，尽量避免使用开关电源等容易产生电源涟漪和噪声的产品。

此外，还可以考虑使用隔离型电源、稳压电源等专用电源产品，进一步提高电路的抗干扰能力。

01 什么是功率因素校正(PFC)?功率因素指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。

交换式电源供应器上的功率因素校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型, 使其与直流电电压波型尽可能一致，让功率因素趋近于1。

这对于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的, 否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格，极可能干扰铜系统的其它电子设备。

一般状况下, 电子设备没有功率因素校正(Power Factor Correction, PFC)时其PF值约只有0.5。

02 为什么我们需要PFC?功率因素校正的好处包含:1. 节省电费2. 增加电力系统容量3. 稳定电流低功率因素即代表低的电力效能，越低的功率因素值代表越高比例的电力在配送网络中耗损，若较低的功率因素没有被校正提升，电力公司除了有效功率外，还要提供与工作非相关的虚功，这导致需要更大的发电机、转换机、输送工具、缆线及额外的配送系统等事实上可被省略的设施，以弥补损耗的不足。

有PFC功能的电子设备配可以帮助改善自身能源使用率，减少电费，PFC也是一种环保科技，可以有效减低造成电力污染之谐波，是对社会全体有益的功能。

03 PFC电源供应器是如何帮助节省能源?藉由降低您的电力设备必须传输的电压-电流，以提供一台电源供应器至少所需的供电量。

因为产生较少无用的谐波(只会替交流电运输系统增加不必要的负担)，让电力的消耗减少。

04 什么是谐波?谐波是一种噪音形式，基本上是由复合的60个循环正弦波组合而成的频率所造成。

他们通常发生在电源供应器及其它包括计算机在内等多种频率相关机器。

谐波会扭曲基本的正弦波波型, 也会在同一系统的水线及接地线造成偏高的电流。

[注: 美国的电源线,有3个pins,就是(Live,火线)-(Neutral,水线)-(Ground,地线)]05 有哪些国家规定PFC为电子设备的标准配备?2001年一月，欧盟正式对电子设备谐波有详细规范，规定凡输出在75W~600W 范围间之电子设备产品，都必须通过谐波测试[Harmonics test(EN61000-3-2)]，测量待测物对电力系统所产生的谐波干扰；中国大陆自2002年5月起，规范凡政府机关采购之电子设备，皆将功率因素校正(PFC)视为电子设备的标准配备功能；日本已着手研拟关于节约电力的各项方案，这是一种未来的趋势，相信在不久的将来，其它国家将陆续跟进。

电路设计中的故障分析与故障排除技巧在电路设计和调试过程中，故障分析和故障排除是最重要的一环。

只有找到电路故障的根本原因，才能通过适当的方法进行故障排除。

在本文中，我将针对电路设计中常见的故障进行分析和排除，分享一些有用的技巧和经验。

1. 对常见故障进行分类和分析电路设计中的故障一般可以分为以下几类：电源故障、信号传输故障、器件故障等。

电源故障是最常见的故障之一。

其原因可能是电源线路设计不合理，电源接触不良，功率过载等。

因此，对电源电路进行仔细的检查和测试非常重要。

例如，可以使用万用表测试电源电压，检查电源接触是否良好，以及检查所有负载是否在额定范围内。

信号传输故障也是常见的故障之一。

这可能是由于连接脚接触不良，线路连接错误，或者信号干扰造成的。

为了解决这些问题，可以先检查所有连接点和连接脚的情况，查看是否存在损坏或接触不良的问题。

同时，还可以加装滤波电容、增加地线等方式来消除信号干扰。

器件故障通常是由于器件自身的损坏或者使用不当导致的。

在进行器件的选择和设计时，应该仔细研究器件的参数和使用条件，以确定器件是否能够符合电路的要求。

在实际使用中，应该对器件周围的环境进行检查，判断器件是否存在过载、过热、过压等情况，避免对器件造成损坏。

2. 排除故障的技巧和方法在排除电路故障时，有一些常用的技巧和方法可以提高排除故障的效率。

下面是一些常见的技巧和方法：2.1 模块化设计模块化设计是一种将电路分为多个模块的设计方法。

每个模块都可以单独进行调试和测试，从而提高电路的可靠性和可维护性。

如果出现问题，可以很容易地确定问题发生在哪个模块，从而更好地追踪和解决问题。

2.2 逐个排查在电路故障排除过程中，应当逐个排查每个模块或电路单元的连通性和工作状态。

可以使用电子测试工具进行检测和分析，找出故障的原因和位置。

2.3 熟悉器件在进行电路设计和调试时，需要熟悉各种器件的特性和接线方法。

例如，不同类型的器件在使用中可能会产生不同的噪声、干扰等问题。

招聘电源开发岗位笔试题及解答(某世界500强集团)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、电源开发岗位中，以下哪种电路通常用于提高电源的效率？A、线性稳压器B、开关稳压器C、升压转换器D、降压转换器答案：B解析：开关稳压器通过快速开关和断开的方式，使得电流和电压在开关过程中变化，从而实现高效的能量转换，是提高电源效率的常用电路。

线性稳压器虽然输出稳定，但效率较低，升压转换器和降压转换器虽然分别用于升高和降低电压，但它们的效率通常也不如开关稳压器。

因此，正确答案是B、开关稳压器。

2、在电源设计中，以下哪个参数是用来描述电源输出电压稳定性的？A、输出功率B、负载调节率C、空载电压D、输出电流答案：B解析：负载调节率（Load Regulation）是描述电源输出电压在负载变化时的稳定性的参数。

当负载增加或减少时，理想情况下输出电压应保持不变，负载调节率越低，说明电源的输出电压稳定性越好。

输出功率是电源能够提供的总功率，空载电压是电源在没有负载时的输出电压，输出电流是电源输出的电流大小。

因此，正确答案是B、负载调节率。

3、题干：在电源设计中，以下哪个元件通常用于提供稳定的输出电压？A、电感器B、电容器C、二极管D、稳压器答案：D解析：稳压器（Voltage Regulator）是用于提供稳定输出电压的电子元件。

它能够维持输出电压在一定范围内不随输入电压或负载的变化而波动，是电源设计中的重要组成部分。

电感器、电容器和二极管虽然在电源设计中也有应用，但它们不直接用于提供稳定的输出电压。

因此，正确答案是D。

4、题干：在开关电源中，以下哪种控制方式能够实现快速响应和高效能？A、线性控制B、PWM（脉冲宽度调制）控制C、模拟控制D、固定频率控制答案：B解析：PWM（脉冲宽度调制）控制方式通过调整开关器件的导通时间来控制输出电压，可以实现快速响应和高效能。

这种方式具有高效率、低纹波和良好的负载调节能力，因此在现代开关电源设计中广泛应用。

2025年招聘电源开发岗位笔试题及解答(某大型国企)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、在开关电源设计中，为了减少电磁干扰（EMI），下列哪一项措施通常不会被采用？A. 使用屏蔽电缆B. 增加散热片面积C. 添加滤波电容D. 合理布局PCB走线2、在直流-直流转换器中，如果需要实现输出电压的精确调节，通常会采用哪种类型的反馈控制？A. 开环控制B. 电压模式控制C. 电流模式控制D. 混合模式控制3、在电源设计中，以下哪种电路通常用于提高电路的效率？A. 线性稳压器B. 开关稳压器C. 线性放大器D. 电压跟随器4、以下哪个参数通常用于衡量开关电源的开关频率？A. 转换频率B. 工作频率C. 频率响应D. 谐波含量5、在电源设计过程中，对于开关电源的效率影响最大的因素是什么？A. 输入电压的变化B. 输出负载的大小C. 开关频率的选择D. 功率器件的损耗6、在稳压电源设计中，为了提高电源的动态响应速度，下列哪个措施是最有效的？A. 增加输出电容的容量B. 减小反馈环路的时间常数C. 提高工作温度范围D. 使用更高耐压值的二极管7、电源开发岗位中，以下哪个不是电源电路设计的基本组成部分？A. 输入滤波电路B. 稳压电路C. 信号处理电路D. 输出滤波电路8、以下关于开关电源效率的说法中，哪一个是错误的？A. 开关电源的效率通常高于线性电源B. 开关电源的效率受开关频率的影响C. 开关电源的效率受开关损耗和导通损耗的影响D. 开关电源的效率不受负载变化的影响9、在设计开关电源时，为了提高效率并减少电磁干扰（EMI），通常会采取以下哪种措施？A. 增大输入滤波电容B. 减少开关频率C. 使用屏蔽线作为信号传输D. 优化布局和接地 10、对于一个理想的降压转换器（Buck Converter），如果其输入电压为24V，输出需要稳定在12V不变，则理论上该转换器的最大占空比应设置为多少？A. 25%B. 50%C. 75%D. 100%二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、以下哪些技术是电源开发岗位中常用的模拟电路技术？（）A、线性稳压电路设计B、开关电源设计C、PWM（脉宽调制）控制技术D、电源保护电路设计E、模拟信号处理技术2、在电源开发过程中，以下哪些是影响电源效率的关键因素？（）A、开关频率的选择B、功率器件的效率C、电路散热设计D、电磁兼容性（EMC）设计E、电源负载特性3、在电源设计过程中，以下哪些因素需要考虑来确保电源的稳定性和效率？A. 输入电压范围B. 输出电流的最大值C. 负载变化对输出电压的影响D. 环境温度对元件性能的影响E. 电源纹波和噪声水平4、在选择电源转换器时，以下哪些技术规格是关键考量因素？A. 转换效率B. 最大输出功率C. 尺寸和封装类型D. 工作频率E. 输入/输出隔离特性5、以下哪些技术或方法在电源开发过程中经常被采用？（）A. 电磁兼容性设计B. 数字信号处理C. 电机控制D. 晶体管放大E. 线性稳压电路6、以下哪些因素会影响电源的效率？（）A. 输入电压的稳定性B. 输出电流的大小C. 元器件的损耗D. 环境温度E. 电路的布局设计7、在设计开关电源时，为了提高电源的效率和稳定性，可以采取以下哪些措施？（多选）A. 选用低导通电阻的MOSFETB. 减少电路中的电感量C. 增加输出滤波电容容量D. 优化变压器的设计8、关于开关电源中的PWM（脉宽调制）技术，下列说法正确的是？（多选）A. PWM信号的占空比决定了输出电压的大小。

开关电源的设计开关电源的设计是一种将交流电转换为直流电的电源设计方法。

它具有高效率、稳定性好、体积小等优点，广泛应用于各种电子设备和通信设备中。

本文将从开关电源的原理、设计流程和关键技术等方面进行详细介绍。

第一部分：开关电源的原理开关电源是通过不同的开关电子元件进行电流的开关控制，实现对输入电流的调节。

其基本原理是将交流电通过整流、滤波电路转换为直流电，然后利用开关管对直流电进行高频开关控制，通过变压器进行电压变换，最后通过滤波电路和稳压电路得到稳定的输出电压。

第二部分：开关电源的设计流程开关电源的设计包括需求分析、电路设计、元器件选型和PCB设计等环节。

需求分析阶段主要确定输出电压、电流、输入电压范围等参数，并结合所需的保护功能进行设计要求的确定。

电路设计阶段主要根据需求确定各级电路的拓扑结构、开关元件、滤波电路和稳压电路等设计方案。

元器件选型阶段则根据设计方案选择适合的开关元件、变压器、电感、电容等元器件，并考虑其性能、成本和可获得性等因素。

最后，通过PCB设计将电路方案落实到具体的电路板上。

第三部分：开关电源设计中的关键技术在开关电源设计中，有一些关键技术需要特别注意。

首先是开关频率的选择，开关频率过高会增加功率损耗，开关频率过低则会导致变压器体积增大。

其次是开关管的选型，选择合适的开关管可以提高转换效率和稳定性。

另外，设计有效的磁偶合电路可以减小变压器的体积和重量。

同时，设计合理的电感和电容滤波电路可以提高输出稳定性。

最后，合理选择保护电路，如过压保护、过流保护和短路保护等，提高电源的可靠性和安全性。

第四部分：开关电源设计中的常见问题和解决方法在开关电源的设计中，常常会遇到一些问题，如电磁干扰、温升过高和功率因数低等。

为了解决这些问题，可以采用屏蔽技术、降低开关频率和增加散热设计等方法。

另外，合理选择功率因数校正电路可以提高功率因数。

结论：开关电源的设计涉及到电路设计、元器件选型、PCB设计和关键技术等多个方面。

电气工程施工图设计常见八大问题解答！电气工程施工图设计常见八大问题解答！常见问题一问题：低压配电系统中发电机供电的应急母线与正常工作母线无联络,应急母线平时处于冷备状态。

正确(或建议)做法：应急母线与工作母线之间如需联络时应设置联络断路器，同时与发电机电源进线断路器之间设置电气和机械联锁。

常见问题二问题：低压配电系统设计中配电柜配出回路数量不符合生产厂标准,配电箱,配电柜使用混乱。

正确(或建议)做法：配电箱,柜的设置应满足以下要求：a：电压，电流，最大分断容量等电气参数的要求。

b：尽量选用标准配置，安装间隔不应超出柜体的最大安装空间。

c：安装间隔的总电流不应大于柜内分支母线的额定电流。

d：配电箱尺寸不宜太大，以不影响安装检修和操作。

当配出回路较多时应采用柜体落地安装。

常见问题三问题：发电机房,储油间及燃气锅炉房等场所的电气设计要求。

正确(或建议)做法：1、燃气锅炉房，直燃机房等属于爆炸性气体混合物环境的2区，应按爆炸性气体环境电气装置的设计要求进行设计，应采用隔爆型灯具，插座和控制盘；可采用铜芯导线穿镀锌焊接钢管明配，并做好隔离密。

2、发电机房，储油间属于火灾危险环境的21区，应按火灾危险环境内电气装置的设计要求进行设计，固定安装的灯具防护级别不低于IP2X,配电柜，接线盒的防护级别不低于IP5X，可采用铜芯导线穿钢管或刚性塑料管配线也可穿钢管明配。

常见问题四问题：从室外引入的电源线路在室内没设置隔离电器。

正确(或建议)做法：由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方设置隔离电器1、由市电引入的低压电源线路,应在电源箱的受电端设置具有隔离和保护功能的电器。

2、由本单位变电所引入的专用电源回路,受电端可设置不具保护功能的隔离开关电器;树干式配电回路的各受电端均应装设带保护和隔离功能的开关电器。

常见问题五问题：消防负荷与非消防负荷不应共用配电回路.重要的消防负荷应在最末一级配电箱处设自动切换装置。