摘要：目前，各项科学技术不断创新，在低压配电设备维护管理方面，也有了更多的新技术和新手段，例如，故障诊断技术以及监控系统等。为了保证低压配电设备能够稳定地运行，减少故障发生的概率，就需要加强故障诊断，做好设备的实时监控。下面将从低压配电设备故障诊断难点出发展开相关探讨。
关键词：低压配电设备；故障诊断；运行监控系统
1低压配电网的常见故障
1.1线路漏电故障
低压配电网在实际运行过程中时常发生漏电故障。这种故障发生的原因在于低压配电网中的线路老化或材料老化等，这些老化现象降低了配电系统的绝缘性能，导致导线和导线间出现了漏电故障。当低压配电网络发生漏电故障时，线路中容易出现电火花，继而增加热量的输出，一旦热量到达线路的熔点，将会引起火灾，无法保障电网覆盖区域内使用人群的人身财产安全。另外，正常运行状态下的低压配电网也会出现漏电故障，这是由于低压配电网的线路与线路间、线路与地线间的绝缘层容易产生电容，但这种情况导致漏电故障出现的概率非常小，也不会伴随电火花的产生。
1.2断路故障
在低压配电网络的运行中，断路故障也是比较常见的故障，这种故障主要是由于线路回路出现故障，继而出现了网络断路的情况。但低压配电网出现这种故障的断路点数量较多，迫使流经电路的电压出现电弧现象，严重时将会出现不可估量的火灾。此外，低压配电网断路故障的产生还有以下4点原因：①电网外部遭受了较大的外力破坏，损坏了电路的整体运行。在铺设电网的电路时，任何不经意的活动都会导致电线受损。②在正常运行环境下，外部运行环境的变化迫使电路受损。例如，铺设在地下的线路容易受地下水蒸气的影响破坏其外部绝缘层，导致电路发生断路故障。③电线连接处没有加装密封处理，当连接部位的温度逐渐升高，就会损坏线路本身，造成断路故障。④电路终端没有进行加固处理，容易在外力的作用下运行，继而发生断路故障。
1.3超负荷运行故障
产生这种故障主要是因为网络系统中电流量的突然剧增，迫使低压配电网在无法承受的状态下继续运行。另一个引发这种故障的原因是电路电阻本身自带一部分阻力，当有电流通过时，电阻在阻力的作用下产生热能，致使损失负荷的情况出现。相关研究发现，若低压配电网中出现了改变电流的情况，就会增加导线散发的热量；若增加了电流指数，就会导致电路电阻产生的热能增加，继而导致超负荷故障的产生。若电阻产生的热量超过了电线外表面绝缘层所承受的热量，就会导致电线的绝缘外皮老化速度加快。由此可见，相关人员也要重视低压配电网超负荷运行产生的故障。
1.4线路短路故障
通过对众多的由短路引起的低压配电网故障分析可知：没有更换配电网中陈旧的设备是故障发生的主要原因，这也在无形中增加了线路运行的安全隐患。低压配电网由许多大型设备组成，这些设备长时间工作必然会发生故障。并且受外界不可控因素的影响，如天气、线路搭建周边环境等，配电线路也容易出现短路故障。例如，低压配电网设立在空旷的土地上，容易遭受雷电攻击，导致线路出现短路。因此，需要在搭建网络的过程中，加装防雷电攻击的硬件设施，将天灾人祸引起故障的频率降到最低，为周围用户提供安全性较高的使用环境。
2低压配电设备故障诊断
2.1低压配电设备故障诊断专家系统
低压配电设备故障诊断专家系统具有较强的综合性。这项故障诊断系统当中包含故障诊断专家需要具备的各项知识、技术、经验以及推理等内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过将上述内容汇编如计算机系统当中，电力工作人员就可以借助这一系统第一时间识别故障位置以及故障原因，同时使用系统的科学推理能力，构建出相应的解决办法。与传统的故障诊断系统不同的是，专家系统能够和决策者实现人机互动，最后形成更加完善的解决方案。现阶段，故障诊断专家系统应用在很多领域当中，例如，电力、机械以及航空航天等。通过把故障诊断技术以及专家系统有效地融合，就能够尽量减少人工投入，节约人力成本，同时在最短的时间内获得解决办法，所以低压配电设备故障诊断过程中应用专家系统具有明显的作用。
2.2基于神经网络的故障诊断
另一种常用的低压配电设备故障诊断系统是给予神经网络的故障诊断系统。众所周知，在人的大脑当中，有上百亿个神经元细胞，其中每个细胞都同时和数万神经细胞相连接，这些神经元细胞和神经细胞构成了复杂的神经系统。神经网络故障诊断系统就是立足于神经系统构建的一种网络故障诊断系统，可以解决那些复杂的非线性问题。以此为基础构建的低压配电神经网络故障诊断模型就是BP神经网络模型，该模型主要包含三部分，分别是输入层、隐含层以及输出层。BP神经网络模型在学习过程中需要随时修正连接权重以及阈值，在学习过程中，模型的实际输出以及期望输入间的偏差会越来越小，这样一来，就有效地提高了低压配电设备故障诊断的精准度以及故障诊断效率。
3低压配电设备运行监控系统
3.1电气火灾监控系统
电气设备在运行过程中，由于自身原因导致发热而诱发火灾，从而形成电气火灾安全事故。电气火灾的主要原因是过负荷、漏电、接触电阻过大以及短路。为了确保电气设备的安全性，为广大人民群众的生命财产安全提供保障，就应该做好安全隐患预警，所以就需要科学合理的应用电气火灾监控系统。电气火灾监控系统主要包含剩余电流互感器、温度传感器以及监控警报器三个部分。若是被保护的低压配电设备当中存在的剩余电流超出原本设定的阈值，就会由剩余电流互感器监测到。而一旦低压配电设备温度超出预定值，就会引起温度传感器警报。上述两种设备如果监测到数据出现异常，就会经过监控探测器分析产生异常数据的设备，从而做出正确判断，达到预警目标。监控警报器一旦接收到警报指令，就会启动继电保护装置。
3.2环境监测系统
虽然电气火灾监控系统具有非常强大的功能，但是该系统并不能有效地监控预警非电气故障问题，所以，要想确保低压配电设备可以正常稳定运行，还需要做好环境监测。环境监测系统主要包含红外探测器功能、烟雾探测器功能和视频探测器功能。其中，红外探测器的主要功能是防止重要部位遭受异常入侵，通常工作人员会把红外探测器安装在门窗等位置，这样一来，即使无人值守，若是变电室出现异常也会发出警报；而烟雾探测器的功能主要是通过监测延误浓度来预警火灾问题。一般情况下，需要参考房间面积、空间大小以及使用状况，通过合理配置，有效减少损失；视频探测器的功能就是把视频探头安装到低压配电设备的重要位置，这样就能够对低压配电设备进行可视化监控，以便相关工作人员在设备出现异常时能够及时做出反应，最大程度上减少损失。
4结语
综上所述，低压配电设备已经融入我们的日常生活当中。作为电力系统当中非常重要的一部分，就需要广大电力工作人员加强对低压配电设备的关注。通过专家诊断系统以及神经网络故障诊断系统，可以对低压配电故障问题进行及时的诊断和预警，从而为工作人员处理低压配电故障提供支持。不仅如此，为了保证低压配电设备的正常运转，还需要做好实时监控，合理地应用运行监控系统。只有多举并措，才可以最大程度上减少低压配电设备故障概率，为电力系统的稳定性提供保障。
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[3]杜卓仪.低压配电设备故障诊断及运行监控探究分析[J].江西建材，2014（16）：192.
论文作者:高媛媛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
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