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2017注册电气工程师考前冲刺复习资料
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注册电气工程师考前冲刺复习资料
1.什么是交流电的相位，初相角和相位差?
答：交流电动势的波形是按正弦曲线变化的，其数学表达式为：e=EmSinωt。
上式表明在计时开始瞬间导体位于水平面时的情况。如果计时开始时导体不在水平面上，而是与中性面相差一个角，那么在t=0时，线圈中产生的感应电势为E=Emsinψ。
若转子以ω角度旋转，经过时间t后，转过ωt角度，此时线圈与中性面的夹角为：(ωt+ψ)
2.简述感抗、容抗、电抗和阻抗的意义。
答：交流电路的感抗，表示电感对正弦电流的限制作用。在纯电感交流电路中，电压有效值与电流有效值的比值称作感抗。用符号X表示。XL=U/I=ωL=2πfL。
上式表明，感抗的大小与交流电的频率有关，与线圈的电感有关。当f一定时，感抗XL与电感L成正比，当电感一定时，感抗与频率成正比。感抗的单位是欧姆。
纯电容交流电路中，电压与电流有效值的比值称做容抗，用符号XC表示。即：XC=U/I=1/2πfC。
在同样的电压作用下，容抗XC越大，则电流越小，说明容抗对电流有限制作用。容抗和电压频率、电容器的电容量均成反比。因频率越高，电压变化越快，电容器极板上的电荷变化速度越大，所以电流就越大;而电容越大，极板上储存的电荷就越多，当电压变化时，电路中移动的电荷就越多，故电流越大。
应当注意，容抗只有在正弦交流电路中才有意义。另外需要指出，容抗不等于电压与电流的瞬时值之比。
3.交流电的有功功率、无功功率和视在功率的意义是什么?
答：电流在电阻电路中，一个周期内所消耗的平均功率叫有功功率，用P表示，单位为瓦。
储能元件线圈或电容器与电源之间的能量交换，时而大，时而小，为了衡量它们能量交换的大小，用瞬时功率的最大值来表示，也就是交换能量的最大速率，称作无功功率，用Q表示，电感性无功功率用QL表示，电容性无功功率用QC表示，单位为乏。
在电感、电容同时存在的电路中，感性和容性无功互相补偿，电源供给的无功功率为二者之差，即电路的无功功率为：Q=QL-QC=UISinφ。
4.什么叫有功?什么叫无功?
答：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式的那部分能量叫有功。用于电路内电、磁场交换的那部分能量叫无功。
5.什么是功率因数?提高功率因数的意义是什么?提高功率因数的措施有哪些?
答：功率因数COSφ，也叫力率，是有功功率和视在功率的比值，即COS=P/S。在一定的额定电压和额定电流下，功率因数越高，有功所占的比重越大，反之越低。
发电机的`额定电压，电流是一定的，发电机的容量即为它的视在功率，如果发电机在额定容量下运行，其输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数，功率因数低时，发电机的输出功率低，其容量得不到充分利用。
功率因数低，在输电线路上将引起较大的电压降和功率损耗。因当输电线输送功率一定时，线路中电流与功率因数成反比即I=P/COSφ，当功率因数降低时，电流增大，在输电线电阻电抗上压降增大，使负载端电压过低，严重时，影响设备正常运行，用户无法用电。此外，电阻上消耗的功率与电流平方成反比，电流增大要引起线损增加。
提高功率因数的措施有：合理地选择和使用电气设备，用户的同步电动机可以提高功率因数，甚至可以使功率因数为负值，即进相运行。而感应电动机功率因数很低，尢其是空载和轻载运行时?，所以应该避免感应电动机空载或轻载运行。
安装并联补偿电容器或静止补偿等设备，使电路中总的无功功率减少。
6.什么是三相交流电源?它和单相交流电比有何优点?
答：由三个频率相同，振幅相等，相位依次互差120度电角度的交流电势组成的电源称为三相交流电源。它是由三相交流发电机产生的。日常生活中所用的单相交流电，实际上是由三相交流电的一相提供的，由单相发电机发出的单相交流电源现在已经很少采用。
三相交流电较单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换成机械能等方面都有明显的优越性。例如：制造三相发电机、变压器都较制造容量相同的单相发电机、变压器节省材料，而且构造简单，性能优良，又如，由同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50%，在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线可节省有色金属25%，而且电能损耗较单相输电时少。由于三相交流电有上述优点所以获得了广泛的应用。
电气工程师供配电知识点
电缆的敷设
1.敷设电缆时的环境温度不应低于-7℃。
2.敷设电缆时应合理安排，不宜交叉;敷设时应防止电缆之间及电缆与其他硬物体之间的磨擦;固定时，松紧应适度。
3.多芯电缆的弯曲半径，不应小于其外径的6倍。
4.信号电缆(线)与电力电缆交叉时，宜成直角;当平行敷设时，其相互间的距离应符合设计规定。
5.在同一线槽内的不同信号、不同电压等级的电缆，应分类布置;对于交流电源线路和连锁线路，应用隔板与无屏蔽的信号线路隔开敷设。
6.电缆沿支架或在线槽内敷设时应在下列各处固定牢固：
(1)电缆倾斜坡度超过45°或垂直排列时，在每一个支架上。
(2)电缆倾斜坡度不超过45°且水平排列时，在每隔1~2个支架上。
(3)和补偿余度两侧以及保护管两端的第一、第二两个支架上。
(4)引入仪表盘(箱)前300～400mm处。
(5)引入接线盒及分线箱前150～300mm处
7.线槽垂直分层安装时，电缆应按下列规定顺序从上至下排列：
仪表信号线路;
安全连锁线路;
交流和直流供电线路;
8.明敷设的信号线路与具有强磁场和强电场的电气设备之间的净距离，宜大于1.5m;当采用屏蔽电缆或穿金属保护管以及在线槽内敷设时，宜大于0.8m。
9.电缆在沟道内敷设时，应敷设在支架上或线槽内。当电缆进入建筑物后，电缆沟道与建筑物间应隔离密封。
其他要求
电线穿管前应清扫保护管，穿管时不应损伤导线。
2.信号线路、供电线路、连锁线路以及有特殊要求的仪表信号线路，应分别采用各自的保护管。
3.仪表盘(箱)内端子板两端的线路，均应按施工图纸编号。
4.每一个接线端子上最多允许接两根芯线。
5.导线与接线端子板、仪表、电气设备等连接时，应留有适当余度。
电气工程师供配电复习讲义
微型化断路器
微型断路器(以下简称MCB)是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。 MCB虽然是一种终端电器。但它量大面广，若选用了不合适的MCB，造成的损失也是惨重的。本文根据MCB的常用电气参数谈MCB的正确选用方法。
McB的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。现在市场上见到的MCB，根据各制造厂商提供的有关技术资料和设计手册，一般有4.5kA、6kA、10kA等几种额定分断能力。我们在选用MCB时，应当像选用MCCB(塑壳断路器)、ACB(框架式断路器)一样，计算在该使用场合的最大短路容量，再选择MCB。如果MCB的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流，则在发生故障时，不但不能分断故障线路，还会因MCB的分断能力过小而引起MCB的爆炸，危及人身和其它电气设备线路的安全运行。
低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/O.4LV，变压器容量大多为1600kVA及以下，低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变，低压馈线端短路电流是不同的。一般来说，对于民用住宅、小型商场及公共建筑，由于由当地供电部门的低压电网供电，供电线路的电缆或架空导线截面较细，用电设备距供电电源距离较远，选用4.5kA及以上分断能力的MCB即可。对于有专供或有10kV变配电站的用户，往往因供电线路的电缆萍面较粗，供电距离较短，应选用6kA及以上额定分断能力的MCB。而对于如变配电站(站内使用的照明、动力电源直接取自于低压总母排)以
及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较短的类似场合，则必须选用10kA及以上分断能力的MCB，具体设计时还必须进行校验。此外，特别要注意的三点是：
1.随着现代建筑物中配变容量的增大;大容量母线槽的使用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素，使供电线路末端的短路电流也在不断地增大，特别是一些高档的写字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑，这类场合使用的MCB，在设计时应加以注意。
2.MCB有两个产品标准：一个是IEC898《家用装置及类似装置用断路器》(GBl0963—1999);另一个是IEC947—2《低压开关设备及控制设备低压断路器》。!EC898是针对由非电气专业和无经验人员使用的标准，而IEC947—2是针对由电气专业人员操作使用的产品标准。两个标准对MCB的额定分断能力指标是不同的，对设计人员来说，一定要看具体使用场合和对象来选用MCB。若按IEC947—2的额定分断能力来选用MCB，应安装在供专业人员操作的箱柜中，并由专业人员操作，如各楼层、厂房内的照明总配电箱;若按IEC898来选用MCB，可供安装在非专业人员使用的操作电箱中，如大会议厅、厂房内的照明开关箱中，这些使用对象都是一般的工作人员。因此在选用 MCB时一定要注意加以区别，不能混淆。
3.一般来说，MCB的额定分断能力是在上端子进线、下端子出线状态下测得的。在工程中若遇到特殊情况下要求下端子进线、上端子出线，由于开断故障电流时灭弧的原因，MCB必须降容使用，即额定分断能力必须按制造厂商提供的有关降容系数来换算。现在有些厂商制造的MCB，上下端子均可进线及自由安装，分断能力不受影响，但笔者认为，在非万不得已的情况下，宜以上进下出为妥。MCB的保护特性根据 IEC898，MCB分为人、B、C、D四种特性供用户选用：A.特性一般用于需要快速、无延时脱扣的使用场合，亦即用于较低的峰值电流值(通常是额定电流/n的2—3倍)，以限制允许通过短路电流值和总的分断时间，利用该特性可使MCB替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感测量回路的保护;B特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使用场合;与A特性相比较，B特性允许通过的峰值电流<3In一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负载及住宅线路的保护;C特性一般适用于大部分的电气回路，它允许负载通过较高的短时峰值电流而MCB不动作，C特性允许通过的峰值电流<5In一般用于荧光灯、高压气体放电灯、动力配电系统的线路保护;D特性一般适用于很高的峰值电流(<10In)的开关设备，一般用于交流额定电压与频率下的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的保护。
从以上保护特性的分析可知，对于各种不同性质的线路，一定要选用合适的MCB。如有气体放电灯的线路，在灯启动时有较大的浪涌电流，若只按该灯具的额定电流来选择MCB，则往往在开灯瞬间导致MCB的误脱扣。
在保护特性方面，瓜C898标准内明确规定，MCB不能用于对电动机的保护，只可作为替代熔断器对配电线路(如电线电缆)进行保护。在这方面，设计人员往往容易忽视，并且在一些生产厂商的样本和设计资料手册上也有一些误导的地方。大家知道，电动机在起动瞬间有一个5—7In持续时间为10s的起动电流，即使C特性在电磁脱扣电流设定为(5—lO)In，可以保证在电动机起动时避过浪涌电流;但对热保护来讲，其过载保护的动作值整定于1.45Jn，也就是说电动机要承受45%以上的过载电流时MCB才能脱扣，这对于只能承受<20%过载的电机定子绕组来讲，是极容易使绕组间的绝缘损坏的，而对于电线电缆来讲是可承受的。因此，在某些场合如确需用MCB对电机进行保护，可选用ABB公司特有的符合IEC947—2标准中 K特性的MCB，或采用MCB外加热继电器的方式，对电动机进行过载和短路保护。
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