建筑电气系统故障诊断方法研究

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年 8期   作者: 王玲国
[导读] 近年来,城市化的步伐逐步加快,城市建筑数量不断增加,
        王玲国
        宁波佰屹建设有限公司,  浙江 宁波 315000
        摘要:近年来,城市化的步伐逐步加快,城市建筑数量不断增加,建筑行业发展迅速。但在系统安全、系统建设等方面仍存在一些问题,亟待诊断和改进。同时,电气系统在复杂性和细节上也存在问题,可能导致整个系统的故障甚至破坏,可见电气系统在诊断和治疗中的重要性。目前存在的主要问题是诊断方法跟不上时代的变化,故障诊断分析不到位。目前的诊断方法仍是基于人工诊断,诊断效率较低,不能满足新时期建筑电气发展的需要。
        关键词:建筑电气;系统故障;诊断方法
1建立电气仿真平台的故障诊断原理
        建筑电气系统故障诊断主要包括症状和故障两种模式,包括症状提取和故障识别。建筑电气系统故障,发生故障的概率也有不同,所以要加强标准故障系统,建立电气系统仿真平台,对建筑电气故障进行常规系统分析,通过对系统故障诊断到电网配置分析,根据不同的情况选择传感器的故障诊断信号,并利用采集到的数据将其安装到电路中。利用采集电路对电路中的异常信号进行采集,并对故障特征进行分析。处理后的数据被传输给故障算法。通过算法确定故障的位置和产生故障的原因,传递告警信息,并对故障提出解决方案和维护方案。故障模拟试验台的内部逻辑结构如图1所示。

图1故障仿真试验台内部逻辑机构
2建筑电气系统故障及分析
        我国建筑工程的智能化发展使得电气系统越来越复杂,使得电子系统之间的差距越来越小,联系越来越紧密。为了提高整个系统运行的效率,有必要保证系统的任何一个环节都不会出现问题。一旦系统运行出现故障,无法及时确定原因,将导致无法有效解决故障。建筑电气系统运行故障多种多样,常见的故障主要有电气线路故障、防雷接地系统故障、电气照明系统故障和电气系统电力系统故障。由于导体的特殊工作状态,使线路始终处于特殊的带电环境中。当线路处于潮湿等恶劣环境时,就会使线路运行存在安全隐患。而在潮湿的环境中,线路的部件会被腐蚀、生锈。楼宇电气系统出现问题会引起谐波干扰,造成元器件和设备损坏和短路等电气故障。如果电力系统出现故障,会导致线路上的螺丝松动,断路器难以正常工作和组装。此外,电机也难以正常运行,造成变压器短路现象,造成局部放电,最后产生电流,并造成短路和断路等问题。
3建筑电气系统诊断故障的方法
3.1建模分析
        建模分析法是建立在数学理论基础上进行建模分析,从而可以诊断出建筑电气系统中存在的故障。在实际操作中,根据建筑电气系统中的故障建立数学模型,再通过分析模型判断故障类型,然后提出相应的解决措施,最终使系统正常运行。但是模型与实际偏差较大,会使其具有一定的局限性,因此在选择时,要确保模型符合系统的特点。
3.2计算机排查
        使用计算机进行排查,对线路和设备的正常工作进行实际的检查,并制定相关考核机制。一旦机器运行数值超过了正常数值区间,就说明机器设备的工作状况发生了改变,可能产生了一些无法察觉的故障。通过机器的首次判断,再联系工作人员进行具体检查判断与修理,以此全面地排查系统故障。利用计算机进行排查,可以缩短故障的排查时间,提高故障排查的准确性,并且可以及时发现故障所在的位置和导致故障的原因。
3.3知识判断
        知识判断是工作人员需要熟练掌握的方法之一。与其他方法相比,知识判断法对工作人员的专业能力和要求比较高,要求工作人员对专业知识有深刻的了解,并且知识掌握程度一定要牢固,需要工作人员既要对设备的运行状态进行合理分析,又要选择合适的判断方法,从而确定系统出现问题的原因。知识诊断法对工作人员的技术和能力要求比较高,需要高效率和高质量地完成电气设备故障检修。由于知识判断的方法对人才的要求比较高,企业要想更好地运用此方法,就需要进行人才培养,提升员工的工作技能,使其更好地为企业服务。
3.4信号处理诊断
        该诊断方法通过信号来判断系统的问题,包括频率、频数、方差等各种数据。通过对数据偏差与系统故障间的关系进行判断,来确定系统问题所在。该判断方法需要工作人员进行主观判断,并调用平时的工作经验,对于新员工来说具有挑战性。同时,要保证建筑电气系统内各个环节的正确性以及信息的全面性,依靠工作人员的科学素养和长时间的工作经验方法,结合不同情况,合理判断出信号的问题所在,并利用器材找出故障的准确位置。此方法的精确度比较低,且要在诊断的过程中对系统所处的环境进行综合分析,以提高诊断结果的准确性。
3.5支持向量机理论故障诊断法
        支持向量机理论故障,诊断法也称为SVM。根据使用方法的不同,分为一对一、一对多等类型。支持向量机理论故障主要采用统计学理论来加以分析判断,是建立在风险最小化原则的基础上,把预处理的样本和数据分成多个部分,主要有测试和训练集,设置好相关模型参数,通过处理得到相关的模型数据信息。分析相关信息数据之后,利用模型来判断测试集,最后判断出电气系统所出现的故障。这种诊断方法实用性较强,可适用于大多数电气系统的故障判断。
4常用的安全保障措施
4.1绝缘保护
        要对建筑中电气的材料设备进行全面检查。所用电气产品要有相应的安全认证标志。而且要保证电气的绝缘部分完好无损,且绝缘层厚度均匀。另外,在使用中要对电气系统进行绝缘检查,注意日常使用的维护。
4.2过载及短路保护
        如果电气系统发生短路故障,那么整个电路系统中的电流将会变大,出现这种现象需要使用截断器来进行保护。要防止建筑电气系统在使用中发生过载情况,可以使用过载保护开关,还可以使用过载自动开关进行保护,过载自动开关又称小型断路器,也可以根据实际情况,选择其他保护器,来保持电气系统中的电流小于导线和定流量。
4.3漏电保护
        建筑物电气系统的用电应确保人身安全。如果有人发生触电事故,应及时采取防护措施,并可使用漏电保护器。当检测到有电流通过机体时,漏电保护器就会自动开始工作,从而防止因建筑物电气系统故障而造成的生命损失。
4.4等电位保护
        接地零线不得串联相接,应当单独与地线相接或者零干线相接。接地线要求用黄绿相接线,需符合国际标准,对等电位与重复接地点进行保护。
4.5接地保护
        设备的一部分通过导线与土壤连接,称为接地。物体与土壤的直接接触称为接地体或接地极。在建筑电气系统中,应注意接地保护。接地保护可分为保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、重复接地、静电接地和隔离接地。
结束语
        当前的实际需求,构建电力系统的故障分析不仅要依靠现有的实践经验在过去,但应该寻找新的诊断方法,判断故障和诊断的问题,科学和严谨的思维态度,防止灾害的发生。可行的诊断方法在诊断是当前电子科技更加稳定和科学的方法,在问题出现之前,综合使用各种各样的方法,消除了不利因素,可能导致失败后的问题,透过现象看到本质,深入分析其原因,合理诊断为解决问题的依据。从安全、可靠的角度保证系统的正常运行。
参考文献
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作者简介:王玲国(1989年07月14日),身份证:410327198907149655,性别:男,籍贯:河南洛阳,现有职称:助理工程师,研究方向:建筑电气/建筑智能化
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