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建筑电气系统故障诊断方法研究罗荣植

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：罗荣植

[导读] 摘要：随着城市化的不断加快，国内建筑行业对于高层及超高层的要求越来越严格，人们开始关注建筑物的品质。

        安徽水安恒信劳务有限公司安徽合肥 230000
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        摘要：随着城市化的不断加快，国内建筑行业对于高层及超高层的要求越来越严格，人们开始关注建筑物的品质。建筑电气是整个建筑系统的核心，其中包含了建筑的供配电及室内外的照明还有一些动力设备及管理的自动化等。建筑电气发展规模的增大，使得建筑的结构越来越复杂，建筑系统之间的关联变得越来越紧密，这也是建筑电气发生故障的主要原因。智能化建筑电气诊断方法开始逐步得到广泛的应用，并且在这个基础之上为了将建筑电气系统故障诊断的方法进行完善和实现，要求技术人员能够在实践中结合自身的资源进行技术的诊断，最终能够为建筑电气系统的提升提供条件。
        关键词：建筑电气；系统故障；诊断方法
        1 引言
        电气设备是组成电力系统的主要器件，电气设备在运行时发生故障，相关企业如果诊断和不到位，就会引发一系列问题的发生，首先影响的就是工作进程的正常运行，其次对企业的经济收益和人民的正常工作都会造成一定程度的影响，情况严重时，还会因此发生火灾和爆炸等，对人们的生命安全造成威胁。因此，要加强和完善对电力系统的故障诊断技术是必要的。
        2 目前国内建筑电气系统诊断现状分析
        目前，建筑电气系统故障诊断中的相关问题已经凸显，并引起相关专家的重视，而且在国内的建筑电气系统中，电气诊断的技术已经开始普及。但是目前国内由于受到发展现状的约束，在建筑行业的发展中，一些外界因素仍然影响着电力系统故障诊断技术的应用。在建筑电气系统故障诊断上，仍然采用传统的人工检测的方法，这种人工检测的方法不仅仅在时间上、人力与物力上浪费，并且在检测结果的准确性上有所影响。随着科学技术的不断进步，建筑行业要想实现可持续发展就必须不断强化建筑电气系统诊断技术的应用，这样不仅仅在安全事故的避免上起到作用，而且对于建筑自身质量的提升也有作用。建筑电气系统具有很强的复杂性，因此，建筑行业要对于自身的条件进行整合，不断提高故障诊断技术的应用，并且能够将诊断系统的准确性提高，达到最好的诊断效果。
        3 建筑电气系统常见电气故障
        3.1 断路故障
        断路故障是电力系统故障中最为常见的，电其设备的电路系统在运行时由于某种原因导致断开了，断开的电路不允许电流通过，这就导致电力系统不能完好的运行。断路故障的产生原因有很多，最常见的是：电气设备没有及时维修导致线路断开、电线之间的连接点接触不良等。
        3.2 短路故障
        相对于断路故障来说，短路故障危害和处理难度都更大。短路故障产生原因一般为电气设备线路之间的绝缘设备被击穿、不同部位的电位被错误连接等。短路故障的产生如果得不到及时的处理，造成的后果是很严重的，由于电路短路时，其周围的电阻是无线趋近于零的，电流是依旧可以通过的，电流在通过短路部分时，会可能造成线路起火甚至爆炸等问题。
        3.3 接地故障
        大型的电气设备往往都有根地线，这根地线的作用就是保护电气设备的安全运行，其故障发生的原因一般是错误将不是地线的线路当做了地线，或者地线连接的部位出现松动等情况。这类故障属于电力系统故障中比较好解决的故障，一般而言，只要发现的及时，就能得到相应的处理。
        3.4 电气设备与电气元件的故障
        这类故障产生的原因一般是电气设备或电气元件的安装不当、老化等。例如：电流互感器发生故障，一般是其内部器件安装的位置出现问题或者没有安稳，不过检测这类故障是否出现比较简单，电路互感器出现故障时，往往会有声音异常、设备异常发热、冒烟等情况出现，电气设备检查和维修人员以此来找出故障部位并加以解决。

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        3.5 谐波故障
        谐波故障的产生原因是电力设备负载方面出现了问题，正常情况下，有相对应的电流产生脉冲电流，而故障时，电网电压会异变，然后这个异变的电压将替代原本的电压给电气设备带来大功率负载问题。除了功率负载出现问题外，电气设备的容性负载和感性负载不合理配置也是产生谐波故障的原因之一。
        4 建筑电气系统故障诊断方法
        4.1 信号处理的方法
        这类诊断法往往被运用在故障诊断的前期，因为它是对电气系统故障先进行粗略的判断，然后建筑企业在根据其判断得出的结果使用科学合理的具体诊断方法。信号诊断处理法核心在于对电气设备内部的可测信号的利用，对其产生的数据进行严格监管和分析，然后得出故障发生的原因和特征，方便建筑企业对故障采用针对性的诊断和处理方法，以此来达到检测的目的。这类诊断法的缺点也很明显，由于其只是前期粗略的判断，所以对电气系统故障的诊断是不全面的。为了解决这个问题，要求使用这类诊断技术的技术人员必须要全面对电力系统进行诊断。
        4.2 知识诊断方法
        相较于以上两种诊断方法来说，应用知识诊断方法最大的优势，即是由于其具有着一定的智能化与自动化特点。对此，换句话来说，也就是由于其相关工作人员在进行实际诊断之时，往往需要运用到多个方面的理论知识与资源信息。因而，通过应用这一诊断方法，一方面不仅仅可以有效保障诊断的准确性与灵活性。而且，另一方面，还可以更为高效地提升其工作效率与工作质量。因此，为了更为专业化的增强该诊断方法的应用效用，其相关工作人员则有必要对其实际的操作情况，具有较为良好的了解与掌握。进而，保障在更为科学、合理地诊断出其故障所在位置与原因的前提下，而能够更好地实施具体的故障处理方案与措施。
        4.3 模型解析方法
        模型解析方法，是目前建筑电气系统应用最为广泛的一种诊断方法。对此，其主要是通过相关工作人员运用专业知识理论，并结合其系统实际的运行情况，而在建立出一个解析模型的同时，准确且详细地得出最后的分析结果。继而，再根据这一分析结果，而对其建筑电气系统故障采取相应的解决措施。与此同时，在运用这一诊断方法的实际过程中，其相关工作人员也还需对以下几个方面的问题，提高一定的重视度：第一，准确评估被诊断电气设备的运行条件。进而，有效确保更为全面与具体的达到建立模型的要求；第二，多元化应用各类科学技术。从而，在对其电气设备进行诊断时，保证能够更好地提高电气系统正常运行的稳定性、可靠性、以及安全性。
        4.4 基于支持向量机理论诊断
        此种故障诊断技术，可以有效解决小样本情况分类问题，在实际应用中效果比较明显。将统计学习理论作为技术基础，建立在 VC 维理论与结构风险最小原则基础上的一种机器学习法，支持向量机本质上是针对两个分类问题，在对多种类型故障分类问题进行分析处理时，常用的方式有“一对一”、“一对多”、决策导向无环图等。与其他类型学习算法一样，支持向量机同样需要将预处理后的样本数据分为训练集与测试集两部分，对模型关键参数进行优化，通过训练集训练支持向量机，并用得到的模型完成测试集的分类判断，得到最终的检测结果。基于支持向量机理论故障诊断技术在实际应用中，有效识别率为 100%，可以准确检测出建筑电气系统故障存在的位置，并分析其发生原因，对能够获取小样本的情况具有比较高的针对性与适应性。
        结语：
        随着我国现代化的科学技术的不断进步和发展，我国的经济也正向着越来越蓬勃的方向不懈发展，并且现阶段正处于重要的经济转型时期，同时也是与时代接轨的重要阶段。不难看出，目前我国正处于重要的发展时期，各项事业都在蒸蒸日上地发展和进步，电气控制系统也有着自己的强大之处。而电气控制线路就是非常复杂的工作线路，并且这个线路中可能出现的故障点也非常难以发现，这就给电气控制系统的电气故障分析工作带来了巨大的麻烦，也在某种程度上阻碍电气控制系统事业的进步和发展，所以我们要进一步研究出更好的方法去解决已经出现的或者即将出现的相关问题。
        参考文献：
        [1]武淑芳.建筑电气系统中故障诊断方法分析[J].2015，13（05）：13
        [2]叶晓星.电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].福建质量管理，2015，（11）.