本實(shí)用新型一種降低變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率的裝置，涉及變電站故障檢修領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者異常情況時(shí)，變電站故障錄波器能夠自動(dòng)準(zhǔn)確記錄故障前、故障中和故障后整個(gè)過程的電壓、電流等電氣量數(shù)據(jù)。工作人員對(duì)這些電氣量進(jìn)行分析比較，可得出故障類型、故障位置、判斷繼電保護(hù)裝置是否正確動(dòng)作等結(jié)論，進(jìn)而可加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平。然而，經(jīng)常出現(xiàn)因與工作人員交互的變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞，而導(dǎo)致整臺(tái)故障錄波器不得不退出運(yùn)行的弊端，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。以變電站錄波器顯示設(shè)備損壞率（損壞的變電站故障錄波器顯示設(shè)備臺(tái)數(shù)/變電站故障錄波器顯示設(shè)備總臺(tái)數(shù)*100%）作為指標(biāo)，調(diào)查統(tǒng)計(jì)2006年以來某地區(qū)變電站內(nèi)的故障錄波器顯示設(shè)備損壞情況發(fā)現(xiàn)，多年的損壞率平均值為9.82%，在2009年甚至達(dá)到10.05%。如此高的變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率，使故障錄波器的平均無故障時(shí)間低至4.02年左右，極大地增加了日常運(yùn)行維護(hù)工作量和運(yùn)行成本。

造成問題的主要原因在于：液晶顯示器（LCD）與陰極射線管顯示器（CRT）相比，前者具有LCD顯示器的體積小，重量輕，畫面不失真，功耗低等優(yōu)點(diǎn)，故在有限的變電站故障錄波器屏柜空間內(nèi)大多使用LCD顯示器，主要由液晶板、驅(qū)動(dòng)板、電源板、高壓板和按鍵控制板等幾個(gè)部分組成。液晶顯示器的液晶分子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)等外部條件影響下，光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，扭曲成不規(guī)則狀的光束并重排列，在背部燈管的配合下構(gòu)成畫面。統(tǒng)計(jì)已損壞故障錄波器的維修記錄可知，94%的情況是由液晶板損壞造成的。液晶板由時(shí)序控制IC電路、前玻璃板、彩色濾光片、液晶分子、背光燈管和導(dǎo)光板組成。液晶板的使用壽命主要取決于背光燈管和液晶分子，運(yùn)行一定的時(shí)間后，背光燈管會(huì)出現(xiàn)老化，亮度隨之降低，將燈管亮度衰減到50%時(shí)的使用時(shí)間定義為燈管壽命。

根據(jù)變電站故障錄波器顯示設(shè)備使用記錄，可以看出顯示設(shè)備平均每天的使用時(shí)間不超過一個(gè)小時(shí)，大多數(shù)顯示設(shè)備連續(xù)幾周都不會(huì)用到。但是，目前顯示設(shè)備基本每天24小時(shí)均保持開機(jī)狀態(tài)且停留在工作界面，長時(shí)間不間斷工作極易導(dǎo)致液晶分子的損壞和縮短背光燈管的壽命，是顯示設(shè)備故障的根本原因。從調(diào)查的內(nèi)容中可以看出變電站的大多數(shù)故障錄波顯示設(shè)備顯示內(nèi)容比較單一，長時(shí)間工作于此種狀態(tài)容易造成背光燈管局部發(fā)熱損壞，甚至燒毀相鄰其他元器件，是造成變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率高的主要原因。因此，合理控制變電站故障錄波器顯示設(shè)備的工作時(shí)間，對(duì)降低液晶分子和背光燈管的損壞率，延長顯示設(shè)備使用年限具有重要意義。

目前，少數(shù)變電站運(yùn)行值班人員只是從解決故障錄波器設(shè)備顯示內(nèi)容單一的角度出發(fā)，對(duì)屏幕設(shè)置了動(dòng)態(tài)屏幕保護(hù)、黑屏程序，或者是降低屏幕工作時(shí)的顯示亮度。雖然這些方法簡(jiǎn)單易行，但是顯示器中的液晶板、背光燈管等仍然一直帶電運(yùn)行，并未能從根本上減少顯示設(shè)備的工作時(shí)間，對(duì)延長其壽命效果不明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種降低變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率的裝置，縮短變電站故障錄波器顯示設(shè)備的工作時(shí)間，不影響故障錄波器的功能實(shí)現(xiàn)，成本低廉；無需進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換操作，對(duì)原保護(hù)裝置改動(dòng)少，且性能可靠、安裝方便。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種降低變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率的裝置，包括箱體，箱體內(nèi)部安裝有熔斷器FU、時(shí)間繼電器KT、電流檢測(cè)器；箱體上安裝有多個(gè)航空插頭公端，多個(gè)航空插頭公端分別與箱體外部的行程開關(guān)SQ、LED指示燈、交流電源、故障錄波器的顯示設(shè)備電源線相連接。

交流電源包括火線L、零線N，火線L連接熔斷器FU1一端，熔斷器FU1另一端連接行程開關(guān)SQ一端，行程開關(guān)SQ另一端連接時(shí)間繼電器KT的線圈一端，時(shí)間繼電器KT線圈另一端連接零線N；火線L連接熔斷器FU2一端，熔斷器FU2另一端連接時(shí)間繼電器KT觸點(diǎn)一端，時(shí)間繼電器KT觸點(diǎn)另一端連接電流檢測(cè)器，電流檢測(cè)器連接顯示設(shè)備，顯示設(shè)備連接零線N，電流檢測(cè)器外接LED指示燈。

交流電源的交流L火線接端子、零線N接線端子，分別接在故障錄波器屏柜后的220V交流接線端子JD1、JD4處。

行程開關(guān)SQ的兩個(gè)接線端、LED指示燈的兩個(gè)接線端與航空插頭母端連接后，與箱體1下部的航空插頭公端SQ’、航空插頭公端LED’連接；

從故障錄波器屏柜后的220V交流接線端子JD1、JD4處引出兩根導(dǎo)線，接至一個(gè)航空插頭母端后，與航空插頭公端LN’連接；

故障錄波器的顯示設(shè)備的電源線接至一個(gè)航空插頭母端后，與航空插頭公端LCD’連接。

所述行程開關(guān)SQ安裝在故障錄波器屏柜門的轉(zhuǎn)軸側(cè)上角區(qū)域。

所述箱體上設(shè)置有掛鉤，箱體通過掛鉤掛在故障錄波器屏柜上。

所述箱體設(shè)有散熱孔。

所述箱體內(nèi)固定有一金屬導(dǎo)軌，用于安裝熔斷器FU、時(shí)間繼電器KT、電流檢測(cè)器。

所述箱體的后面板與底板通過第一合頁相連接；

箱體的左側(cè)板與前面板通過第二合頁相連接；

箱體的前面板與右側(cè)板通過90°鎖扣連接；

箱體的底板與左側(cè)板、右側(cè)板通過90°鎖扣連接。

本實(shí)用新型一種降低變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率的裝置，優(yōu)點(diǎn)在于：

1：利用變電站保護(hù)屏柜門的開閉決定故障錄波器顯示設(shè)備電源是否接入，可有效控制顯示設(shè)備的工作時(shí)間，很大程度上延長了顯示設(shè)備的使用壽命，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，不影響故障錄波器的功能實(shí)現(xiàn)，成本低廉。

2：充分考慮了變電站對(duì)繼電保護(hù)裝置禁止產(chǎn)生寄生回路、裝置應(yīng)運(yùn)行安全可靠等要求，設(shè)計(jì)的電路電源直接取自故障錄波器屏柜交流220V打印機(jī)端子L和N，無需進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換操作，對(duì)原保護(hù)裝置改動(dòng)少，且性能可靠、安裝方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型裝置的箱體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型裝置的箱體接線原理圖。

圖3為本實(shí)用新型裝置的控制電路圖。

圖4為本實(shí)用新型裝置的電流檢測(cè)器工作原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1~圖4所示，一種降低變電站故障錄波器顯示設(shè)備損壞率的裝置，包括箱體1，箱體1內(nèi)部安裝有熔斷器FU、時(shí)間繼電器KT、電流檢測(cè)器8。箱體1上安裝有多個(gè)航空插頭公端，多個(gè)航空插頭公端分別與箱體1外部的行程開關(guān)SQ、LED指示燈、交流電源、故障錄波器的顯示設(shè)備7電源線相連接。

交流電源包括火線L、零線N，火線L連接熔斷器FU1一端，熔斷器FU1另一端連接行程開關(guān)SQ一端，行程開關(guān)SQ另一端連接時(shí)間繼電器KT的線圈一端，時(shí)間繼電器KT線圈另一端連接零線N；火線L連接熔斷器FU2一端，熔斷器FU2另一端連接時(shí)間繼電器KT觸點(diǎn)一端，時(shí)間繼電器KT觸點(diǎn)另一端連接電流檢測(cè)器8，電流檢測(cè)器8連接顯示設(shè)備7，顯示設(shè)備7連接零線N，電流檢測(cè)器8外接LED指示燈。

變電站故障錄波器安裝在帶門的保護(hù)裝置專用屏柜中，當(dāng)工作人員需要查看或者打印錄波數(shù)據(jù)時(shí)，首先是打開屏柜門，工作結(jié)束后應(yīng)關(guān)閉好屏柜門。因此，本實(shí)用新型通過屏柜門的打開和關(guān)閉控制故障錄波器的顯示設(shè)備7的運(yùn)行和停機(jī)，當(dāng)屏柜門打開時(shí)，顯示設(shè)備7通電啟動(dòng)，當(dāng)屏柜門關(guān)閉時(shí)，斷開顯示設(shè)備7電源，以此實(shí)現(xiàn)合理控制顯示設(shè)備7工作時(shí)間的目的。另外，為了能夠提示工作人員顯示設(shè)備是否處于通電狀態(tài)，設(shè)計(jì)輔助電路，當(dāng)顯示設(shè)備7斷電（屏柜門關(guān)閉）時(shí)，LED指示燈亮；反之，當(dāng)顯示設(shè)備7通電（屏柜門打開）時(shí)，LED指示燈不亮。

行程開關(guān)SQ：

行程開關(guān)SQ利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作，控制電路的接通或分?jǐn)啵刹僮黝^、觸點(diǎn)系統(tǒng)和外殼組成。本實(shí)用新型中采用浙江正泰電器股份有限公司生產(chǎn)的YBLX-6/01Q常閉式行程開關(guān)，該行程開關(guān)具有任何移動(dòng)部件均可觸發(fā)位于右側(cè)面的機(jī)械活動(dòng)臂、外形尺寸小、方便安裝、工作電壓范圍寬等特點(diǎn)。當(dāng)屏柜門閉合時(shí)，將觸碰擠壓活動(dòng)臂，與其相連的驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)斷開；當(dāng)屏柜門打開時(shí)，活動(dòng)臂不再受外力擠壓，與其相連的驅(qū)動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)閉合，由此實(shí)現(xiàn)電路開斷狀態(tài)切換。

時(shí)間繼電器KT：

工作人員在現(xiàn)場(chǎng)操作故障錄波器時(shí)，有可能誤關(guān)閉屏柜門，因此本實(shí)用新型電路中須帶有延時(shí)功能，避免出現(xiàn)這種情況時(shí)顯示設(shè)備立即斷電，給工作帶來不便。本實(shí)用新型中使用浙江正泰電器股份有限公司生產(chǎn)的NJS3-/A220斷開延時(shí)時(shí)間繼電器，作為延時(shí)元件實(shí)現(xiàn)按預(yù)定時(shí)間分?jǐn)嚯娐罚哂杏|點(diǎn)容量大、延時(shí)時(shí)間設(shè)置方便等優(yōu)點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)該繼電器正面的時(shí)間設(shè)置旋鈕，設(shè)置1分鐘的延時(shí)時(shí)間。

熔斷器FU：

為了保護(hù)故障錄波器的顯示設(shè)備7，在回路中串接熔斷器，當(dāng)出現(xiàn)短路或者過電流時(shí)，快速斷開回路。查閱變電站故障錄波器的顯示設(shè)備7說明書可知，其正常工作時(shí)額定電流為1.5A，允許在2倍額定電流下長時(shí)間工作，故選取額定電流為4A的熔斷器。

信號(hào)提示輔助電路：

屏柜門關(guān)閉后經(jīng)過1分鐘延時(shí)，故障錄波器的顯示設(shè)備7斷電關(guān)閉；屏柜門打開時(shí)，故障錄波器的顯示設(shè)備7通電啟動(dòng)。為了方便地向工作人員提示這兩種正常的顯示設(shè)備工作狀態(tài)，設(shè)計(jì)信號(hào)提示輔助電路，當(dāng)檢測(cè)到顯示設(shè)備的供電電源線中有電流通過時(shí)，指示燈點(diǎn)亮；反之，指示燈不亮。本實(shí)用新型中選用WINGOLD公司生產(chǎn)的LC00型固定電流檢測(cè)器，用于顯示負(fù)載是否有電流流過，當(dāng)流過檢測(cè)對(duì)象的電流大于0.1A時(shí)，即可直接驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮外接LED燈，具有檢測(cè)電流范圍寬，器件靈敏可靠，價(jià)格低廉，接線方便簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，接線原理如圖4所示。當(dāng)出現(xiàn)屏柜門關(guān)閉1分鐘后LED指示燈亮或者屏柜門打開后指示燈不亮的情況時(shí)，說明回路出現(xiàn)了問題，需要運(yùn)維檢修人員檢查修復(fù)。

綜上所述，設(shè)計(jì)出如圖3的控制回路。在穩(wěn)定狀態(tài)下，故障錄波器的屏柜門開啟狀態(tài)，行程開關(guān)SQ閉合，時(shí)間繼電器KT勵(lì)磁使開關(guān)閉合，顯示設(shè)備有電流通過，LED指示燈點(diǎn)亮；當(dāng)屏柜門關(guān)閉時(shí)，行程開關(guān)SQ打開，時(shí)間繼電器失磁，延時(shí)1分鐘后開關(guān)KT打開，顯示設(shè)備斷電停止工作，LED指示燈不亮。圖3中L表示交流火線接端子，N為交流零線接線端子，分別接在故障錄波器屏柜后的220V交流接線端子JD1和JD4處。

本實(shí)用新型的回路中需要安裝的元器件有熔斷器FU、行程開關(guān)SQ、時(shí)間繼電器KT、電流檢測(cè)器8和LED指示燈，以安裝方便、美觀，運(yùn)行安全和對(duì)原有屏柜破壞小為原則，做如下設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)一個(gè)金屬方形箱體1，用于固定安裝熔斷器FU、時(shí)間繼電器KT和電流檢測(cè)器8，以及與行程開關(guān)、指示燈、交流電源和顯示設(shè)備連接的接口。在保證各元件間的空隙，并預(yù)留一定空間的情況下，確定箱體的長、寬和高分別為90mm、160mm和80mm。為了回路接線方便，

所述箱體1內(nèi)固定有一金屬導(dǎo)軌4，用于安裝熔斷器FU、時(shí)間繼電器KT、電流檢測(cè)器8。

所述箱體1的后面板1.2與底板1.5通過第一合頁2相連接；

箱體1的左側(cè)板1.3與前面板1.1通過第二合頁2’ 相連接；

箱體1的前面板1.1與右側(cè)板1.4通過90°鎖扣3連接；

箱體1的底板1.5與左側(cè)板1.3、右側(cè)板1.4通過90°鎖扣。

在箱體1下側(cè)面打孔后，安裝四個(gè)兩芯航空插頭公端，與箱體1外部的行程開關(guān)SQ、LED指示燈、交流電源、故障錄波器的顯示設(shè)備7電源線相連接。接線完成后，可將箱體1掛接在故障錄波器屏柜后面某處，簡(jiǎn)化了安裝過程。

回路中的行程開關(guān)SQ和通電指示燈需要安裝在故障錄波器屏柜前側(cè)面，為了避免220V的行程開關(guān)電源誤傷操作人員，同時(shí)減小對(duì)屏柜外觀的影響，在屏柜門轉(zhuǎn)軸側(cè)的上角區(qū)域安裝固定行程開關(guān)SQ。

分別將行程開關(guān)SQ和LED的兩個(gè)接線端與航空插頭母端焊接后，與箱體1底面的SQ’、LED’航空插頭公端連接。從故障錄波器屏柜后的220V交流接線端子JD1和JD4處引出兩根導(dǎo)線接至一航空插頭母端后與LN’航空插頭公端連接。將故障錄波器顯示設(shè)備7的電源線接至一航空插頭母端后與LCD’航空插頭公端連接。至此接線完成，整個(gè)回路可導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)通過屏柜門的開啟與關(guān)閉控制故障錄波器顯示設(shè)備7的工作時(shí)間，達(dá)到延長顯示設(shè)備使用壽命的目的。