فيس كويز?فيس كويز
ابحث عن اختبار
الوظيفة:
مهندس كهرباء
المستوى:
خبير
عدد الأسئلة:
١٢ سؤالاً
الزمن:
٦ دقائق

أسئلة مقابلة مهندس كهرباء خبير ومدير صيانة

قرارات ومواقف صعبة يُسأل عنها الخبراء في مقابلات وظيفة مهندس كهرباء: التحكم والأتمتة، والحماية والتأريض، والدوائر والآلات الكهربائية، والسلامة والاختبار والتشغيل، وتصميم التمديدات الكهربائية، وشبكات القوى والتوزيع. في آخرها تقرير بنقاط ضعفك.

المهارات: الحماية والتأريض، شبكات القوى والتوزيع، الدوائر والآلات الكهربائية، التحكم والأتمتة، السلامة والاختبار والتشغيل، تصميم التمديدات الكهربائية

تعليمات: لكل سؤال إجابة صحيحة واحدة. إن لم تعرف الإجابة فاختر «لا أعرف»، وسيدلّك التقرير على ما تراجعه.

السؤال الأول: بعد تركيب محول قدرة جديد 20 MVA بجهد 33/11 kV ومحمي بمرحل تفاضلي differential relay، فصله المرحل لحظة توصيله على اللاحمل، ولم تُظهر الفحوص والاختبارات اللاحقة أي عطل في المحول. ما التفسير الأرجح والمعالجة المعتادة؟

اختر إجابتك لتبدأ الاختبار

كل الأسئلة مع الإجابات (١٢ سؤالاً)

جرّب المقابلة أولاً، ثم افتح الإجابات لتراجعها مع الشرح.

  1. ١. بعد تركيب محول قدرة جديد 20 MVA بجهد 33/11 kV ومحمي بمرحل تفاضلي differential relay، فصله المرحل لحظة توصيله على اللاحمل، ولم تُظهر الفحوص والاختبارات اللاحقة أي عطل في المحول. ما التفسير الأرجح والمعالجة المعتادة؟

    • تيار الاندفاع غني بالتوافقية الخامسة، فيعالَج بتفعيل الكبح بالتوافقية الخامسة 5th harmonic وحده.
    • تيار التمغنط الاندفاعي inrush يسري في جانب واحد فقط، ويعالَج بالكبح بالتوافقية الثانية.
    • قطبية محولات التيار CT معكوسة في أحد الجانبين، ويعالَج ذلك بعكس توصيل أطرافها الثانوية.
    • إعداد الميل bias slope في المرحل منخفض، ويعالَج برفعه إلى 80% حتى لا يفصل عند كل توصيل.

    الشرح: عند توصيل المحول يسري تيار الاندفاع في الملف الابتدائي وحده فيراه المرحل تياراً تفاضلياً، وهو غني بالتوافقية الثانية فتُستخدم لكبح المرحل. أما التوافقية الخامسة فتُستخدم لكشف فرط التمغنط overexcitation، وقطبية CT المعكوسة لا تظهر إلا مع مرور تيار حمل.

  2. ٢. مستوى القصر على قضبان لوحة الجهد المنخفض في مصنع 12.5 MVA والتردد 50 Hz، وأغلب أحماله مغيرات سرعة سداسية النبضات 6-pulse. يقترح مقاول تركيب بطارية مكثفات 500 kvar بلا مفاعلات لتحسين معامل القدرة. عند أي رتبة توافقية يقع رنين التوازي parallel resonance تقريباً، وما تقييمك للمقترح؟

    • عند الرتبة 3 تقريباً، أي 150 Hz، والمغيرات ثلاثية الأطوار لا تولدها بقدر يذكر فالمقترح آمن.
    • لا يحدث رنين أصلاً، لأن المكثفات تخفض معاوقة الشبكة للتوافقيات فتمتصها وتحسّن جودة الجهد كذلك.
    • عند الرتبة 25 تقريباً، أي 1250 Hz، وهي بعيدة عن التوافقيات المهمة للمغيرات فالمقترح آمن تماماً.
    • عند الرتبة 5 تقريباً، أي 250 Hz، وهي توافقية رئيسية للمغيرات فتلزم مفاعلات إزاحة detuned.

    الشرح: رتبة رنين التوازي التقريبية h ≈ √(Ssc/Qc) = √(12.5/0.5) = 5، فيقع الرنين عند التوافقية الخامسة التي تولدها المغيرات سداسية النبضات بقوة، فتتضخم التوافقيات وتتلف المكثفات ومصهراتها. ويخطئ كثيرون بنسيان الجذر فيضعون الرنين عند الرتبة 25.

  3. ٣. تزامن مولد ديزل يدوياً مع شبكة المصنع باستخدام مقياس التزامن synchroscope بعد أن طابقت الجهدين. ما الممارسة الصحيحة لحظة إغلاق قاطع المولد؟

    • يكفي تطابق الجهد والتردد، أما فرق زاوية الطور فيصححه المولد تلقائياً بعد الإغلاق دون أثر يذكر.
    • أن يُرفع جهد المولد بوضوح فوق جهد الشبكة، كي يصدّر قدرة فعّالة فور الإغلاق ولا يعمل كمحرك.
    • أن يكون تردد المولد أقل قليلاً من تردد الشبكة، حتى لا يتحمل المولد حملاً مفاجئاً لحظة الإغلاق.
    • أن يكون تردد المولد أعلى قليلاً من الشبكة، ويُغلق القاطع قبيل وصول المؤشر إلى وضع الساعة 12.

    الشرح: التردد الأعلى قليلاً يجعل المولد يلتقط حملاً فعّالاً صغيراً فور الإغلاق بدل أن يسحب قدرة من الشبكة فيفصله مرحل القدرة العكسية، ويُغلق قبيل وضع 12 لتعويض زمن إغلاق القاطع. أما فرق الجهد فيحدد تبادل القدرة غير الفعّالة لا الفعّالة.

  4. ٤. قست جهود الخطوط على أطراف محرك حثي لمضخة يعمل بحمله الكامل فكانت 412 V و400 V و388 V، أي أن عدم توازن الجهد نحو 3%. ما التقييم الصحيح؟

    • سيكون عدم توازن التيار نحو 3% أيضاً، وهذا ضمن الحدود فلا أثر يذكر على حرارة المحرك.
    • سيكون عدم توازن التيار أضعاف ذلك، فترتفع حرارة المحرك ويلزم خفض تحميله أو معالجة المصدر.
    • يؤثر عدم التوازن في معامل القدرة فقط، ويعالج بتركيب مكثفات تحسين على أطراف المحرك.
    • ستنخفض سرعة المحرك بنحو 3% فقط، وهذا لا يستدعي أي إجراء ما دام التيار المتوسط دون المقنن.

    الشرح: معاوقة التتابع السالب negative sequence للمحرك صغيرة تقارب معاوقته عند البدء، فيولد عدم توازن صغير في الجهد تيارات تتابع سالب كبيرة تسخن الجزء الدوار. لذلك توصي NEMA MG1 بخفض تحميل المحرك إذا زاد عدم التوازن على 1%، ولا يكفي أن يكون التيار المتوسط دون المقنن.

  5. ٥. محرك حثي 132 kW يغذيه مغير سرعة PWM تتلف محامله كل بضعة أشهر، بينما تعمل محركات مماثلة بالتشغيل المباشر دون مشكلة. عند فحص المحمل المتلف وجدت مجاري الكرات بلون رمادي باهت وعليها خطوط عرضية منتظمة متقاربة تشبه لوح الغسيل fluting. ما السبب الأرجح والمعالجة المناسبة؟

    • تيارات محامل سببها جهد النمط المشترك common-mode للمغير، وتعالج بمحمل معزول وتأريض للعمود.
    • شحم غير مناسب للسرعات المنخفضة التي يفرضها المغير، ويعالج بتغيير نوع الشحم وتقصير فترات التشحيم.
    • عدم محاذاة بين المحرك والمضخة المقرونة به، ويعالج بإعادة المحاذاة بالليزر وتثبيت قاعدة المحرك.
    • توافقيات تيار المغير تسخن ملفات الجزء الثابت، وتعالج بتركيب مرشح توافقيات على جانب الشبكة.

    الشرح: التبديل السريع في مغيرات PWM يولد جهد نمط مشترك يشحن العمود ثم يتفرغ عبر غشاء الشحم في المحمل، فتحفر الشرارات المتكررة السطح وتنتج المظهر الرمادي والتخدد المنتظم. يظنه بعضهم تلفاً ميكانيكياً، لكن اقتصاره على المحركات المغذاة بالمغير ونمطه المنتظم يدلان على السبب الكهربائي.

  6. ٦. في حلقة تحكم PID لحرارة خزان، يبقى صمام البخار مفتوحاً 100% مدة طويلة عند بدء التشغيل لأن الحرارة بعيدة عن نقطة الضبط. وحين تبلغ الحرارة نقطة الضبط يظل الصمام مفتوحاً، فتتجاوزها الحرارة كثيراً قبل أن تعود. ما السبب الأرجح والمعالجة؟

    • تراكم الحد التكاملي integral windup أثناء تشبع الصمام، ويعالج بخاصية anti-windup.
    • الحد التفاضلي يضخم الضجيج، ويعالج بإلغائه تماماً وزيادة كسب الحد التناسبي بدلاً منه.
    • كسب الحد التكاملي منخفض جداً، ويعالج برفعه حتى تعود الحرارة إلى نقطة الضبط بسرعة أكبر.
    • زمن المسح في الـPLC بطيء، ويعالج بنقل الحلقة إلى مهمة دورية أسرع دون تغيير المعاملات.

    الشرح: حين يتشبع المشغل يستمر الحد التكاملي في جمع الخطأ فيكبر كثيراً، ولا يتراجع خرج المتحكم إلا بعد تراكم خطأ معاكس، فيحدث تجاوز كبير. رفع الكسب التكاملي يزيد المشكلة سوءاً، والحل إيقاف التكامل أو تصحيحه عند تشبع المشغل.

  7. ٧. يقترح مورد آلة جديدة توصيل زر الطوارئ E-stop بمدخل عادي في PLC قياسي، على أن يوقف البرنامج المخارج عند ضغطه. وقد بيّن تقييم المخاطر أن هذه الوظيفة تحتاج إلى مستوى أداء PL d. ما أفضل تصرف؟

    • قبول الحل إذا اختُبر البرنامج جيداً عند التشغيل وكان زمن المسح في الـPLC أقل من 10 ms.
    • اشتراط مرحل أمان safety relay أو safety PLC بقناتين يفصل الطاقة عن المشغلات مباشرة.
    • قبول الحل مع تفعيل مؤقت المراقبة watchdog في الـPLC ليكشف أي توقف للبرنامج أثناء التشغيل.
    • قبول الحل بشرط توصيل الزر بتلامس مفتوح عادةً NO حتى يستجيب المدخل أسرع عند الضغط.

    الشرح: الـPLC القياسي غير مصنف لوظائف الأمان، فقد يفشل مدخله أو مخرجه أو برنامجه دون أن يُكشف، لذلك تتطلب ISO 13849 وIEC 60204-1 دائرة أمان مصنفة بالمستوى المطلوب، ويكتفي الـPLC القياسي بقراءة حالة الطوارئ للإشارة. كما يجب أن يعمل زر الطوارئ بتلامس مغلق عادةً NC لا مفتوح.

  8. ٨. أظهرت دراسة الوميض القوسي arc flash أن الطاقة الساقطة على لوحة جهد منخفض رئيسية تبلغ 35 cal/cm²، لأن القاطع المغذي لها مضبوط بتأخير قصير short-time delay قدره 0.5 s لتحقيق الانتقائية. أي إجراء يخفض الطاقة الساقطة نفسها أكثر من غيره عند العمل على اللوحة؟

    • مفتاح وضع الصيانة maintenance mode أو مرحل كشف القوس، ليُفصل العطل في زمن قصير جداً.
    • تقصير مسافة العمل بين الفني واللوحة، كي ينجز المهمة أسرع ويقل زمن تعرضه للخطر.
    • رفع التأخير إلى 0.7 s لتحسين الانتقائية مع القواطع الفرعية وتقليل حالات الفصل غير الضرورية.
    • تزويد الفنيين بملابس واقية من فئة أعلى، تتحمل طاقة ساقطة تزيد على 40 cal/cm² بهامش كافٍ.

    الشرح: الطاقة الساقطة تتناسب تقريباً طردياً مع زمن استمرار القوس، فتقصير زمن الفصل أثناء العمل يخفضها بشدة. أما الملابس الواقية فتحمي الفني دون أن تخفض الطاقة، وتقصير مسافة العمل يرفع الطاقة التي يتعرض لها.

  9. ٩. في التشغيل الأولي commissioning للوحة جهد متوسط جديدة، تريد التأكد في اختبار واحد من صحة نسبة محولات التيار CT وتوصيلاتها الثانوية حتى مرحل الحماية، ومن قراءة المرحل وأمر الفصل، كسلسلة واحدة. أي اختبار تختار؟

    • مقارنة لوحات بيانات محولات التيار بالمخططات، ثم ضبط نسبة التحويل في المرحل وفقها.
    • قياس مقاومة عزل ثانوي محولات التيار بجهد 500 V DC، والتأكد من أنها أعلى من الحد الأدنى.
    • حقن تيار في الدائرة الأولية primary injection، وملاحظة قراءة المرحل وفصل القاطع.
    • حقن تيار ثانوي secondary injection في أطراف المرحل مباشرة، والتحقق من منحنى الفصل.

    الشرح: الحقن الأولي يمرر تياراً في الدائرة الأولية فيختبر محولات التيار ونسبتها وتوصيلاتها والمرحل والفصل معاً. أما الحقن الثانوي فيختبر المرحل وحده ولا يكشف خطأ النسبة أو التوصيل في محولات التيار، وهو ما يفوت كثيرين.

  10. ١٠. تصمم دائرة تغذية مغير سرعة VFD ثلاثي الأطوار بجهد 400 V لمضخة، وتشترط المواصفات حماية بجهاز تيار متبقٍّ RCD بحساسية 300 mA للوقاية من الحريق. أي نوع من RCD تختار؟

    • Type B، لأن عطل الأرض بعد المقوم قد يولد تياراً مستمراً أملس يعطل الأنواع الأخرى.
    • Type F، لأنه مخصص لمغيرات السرعة، ويغطي كل أشكال التيار المتبقي في الدوائر ثلاثية الأطوار.
    • Type A، لأنه يكشف التيار المستمر النابض، وهذا يكفي لحماية أي مغير سرعة.
    • Type AC، لأنه يكشف تيارات التسرب المتناوبة الجيبية، وهي الغالبة في الدوائر الصناعية.

    الشرح: المقوم ثلاثي الأطوار في المغير قد يجعل تيار عطل الأرض مستمراً أملس smooth DC، فلا يكشفه Type AC ولا Type A بل قد يشبع قلبه المغناطيسي فيعطله. أما Type F فمخصص للمغيرات أحادية الطور، والمغيرات ثلاثية الأطوار تحتاج إلى Type B.

  11. ١١. تتحقق من تحمل كابل نحاسي معزول بـPVC لتيار القصر. تيار القصر المتوقع 10 kA، ويفصله الجهاز الحامي خلال 0.2 s، والثابت k = 115. وفق المعادلة الأديباتية adiabatic equation، ما أصغر مقطع قياسي يحقق الشرط؟

    • 35 mm²
    • 25 mm²
    • 50 mm²
    • 95 mm²

    الشرح: المقطع الأدنى S = √(I²t)/k = √(10000² × 0.2)/115 ≈ 38.9 mm²، فأصغر مقطع قياسي يحقق الشرط هو 50 mm². الخطأ الشائع تقريب 38.9 إلى 35 mm² لأنه الأقرب، أو نسيان الجذر التربيعي للزمن.

  12. ١٢. تُغذى لوحة رئيسية بكابلين أحاديي القلب على التوازي لكل طور، متساويين في الطول والمقطع والنوع، ومُدت الكابلات على حامل بترتيب مسطح متجاور L1 L1 L2 L2 L3 L3. أظهر القياس أن التيار لا يتوزع بالتساوي بين كابلي الطور الواحد، فيحمل أحدهما نحو 60% والآخر نحو 40%. ما السبب الأرجح والمعالجة؟

    • نقص المقطع الكلي للطور، ويعالج بإضافة كابل ثالث لكل طور بالترتيب المتجاور نفسه دون تغيير.
    • اختلاف المفاعلة الحثية بين الكابلات بسبب مواقعها، ويعالج بترتيبها في مجموعات تضم كل منها L1 L2 L3.
    • تأثير القشرة skin effect في الموصلات الكبيرة، ويعالج باستبدالها بعدد أكبر من الكابلات الأصغر مقطعاً.
    • تفاوت مقاومة الكابلات في التصنيع، وهو أمر طبيعي لا يحتاج إلى إجراء ما دام مجموع تيار الطور مقبولاً.

    الشرح: في الترتيب L1 L1 L2 L2 L3 L3 يقع كل كابل من كابلي الطور الواحد في موضع مختلف من المجال المغناطيسي للأطوار الأخرى، فتختلف مفاعلته ويختل تقاسم التيار رغم تساوي الطول والمقطع. لذلك تُرتب الكابلات المتوازية أحادية القلب في مجموعات تضم كل منها الأطوار كلها.

مقابلات أخرى: مهندس كهرباء

المزيد