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董菁電站工程概述
董箐水電站是西電東送第二批重點(diǎn)電源建設(shè)項(xiàng)目之一，位于貴州北盤江下游貞豐縣與鎮(zhèn)寧縣交界處,工程總投資約70億元，總裝機(jī)容量為88萬(wàn)千瓦，年平均發(fā)電量為31億千瓦時(shí)。該電站以發(fā)電為主，兼有防洪、供水、養(yǎng)殖和改善生態(tài)環(huán)境等綜合效益。
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弧形門開(kāi)度傳感器改造方案
開(kāi)度：董箐電站溢洪道弧門開(kāi)度23.5米
選型：采用CWY-DC1系列靜磁柵支臂傳感器
參數(shù)：全量程4.8米
開(kāi)度比：4.5－4.9倍
精度：0.1mm
防護(hù)等級(jí)：IP68
工作電壓：DC24V，
工作電流:≤100mA
輸出信號(hào)：SSI
配套PLC：施耐德Premium
計(jì)數(shù)器模組：TSX CTY-2C
材料：采用304不銹鋼，可長(zhǎng)期水中浸泡、承受水中漂浮物的撞擊
安裝：采用垂直安裝，最大擺角3.56度
此種安裝方式，使得靜磁柵支臂傳感器在整個(gè)弧門開(kāi)啟過(guò)程幾乎一直與地面處于垂直狀態(tài)，有效地保證了測(cè)量的高線性度。
董菁電站靜磁柵支臂傳感器安裝設(shè)計(jì)圖
靜磁柵支臂傳感器主要由靜磁柵尺和測(cè)量桿構(gòu)成。帶有導(dǎo)向套管的靜磁柵尺安裝于閘墻或閘墻上的檢修平臺(tái)，測(cè)量桿安裝于弧形門支臂側(cè)面，靜磁柵尺和測(cè)量桿各自連接處均采用高強(qiáng)度的雙不銹鋼萬(wàn)向關(guān)節(jié)軸承。傳感器工作時(shí),隨著閘門的運(yùn)動(dòng)，測(cè)量桿相對(duì)靜磁柵尺作活塞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)相關(guān)函數(shù)關(guān)系式計(jì)算出閘門開(kāi)度值。
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靜磁柵支臂傳感器運(yùn)行監(jiān)測(cè)
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行對(duì)比證明，靜磁柵支臂傳感器的輸出開(kāi)度顯示與閘門實(shí)際開(kāi)度數(shù)值幾乎一致，誤差極小，完全能準(zhǔn)確反映當(dāng)前閘門開(kāi)度情況。
黃色方框?yàn)殪o磁柵支臂傳感器測(cè)量值，左右缸測(cè)量數(shù)值為21.471m/21.476m，幾乎一致。
紅色圓框?yàn)樵崩诇y(cè)量值，左右缸測(cè)量數(shù)值為21.467m/21.508m，相差較大，且會(huì)隨著弧形門開(kāi)度增加越來(lái)越大。
董箐電站閘門開(kāi)度與靜磁柵支臂傳感器數(shù)據(jù)仿真圖
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靜磁柵支臂傳感器在閘門啟閉中的重要作用
弧形門的啟閉是通過(guò)兩側(cè)油缸的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在油缸運(yùn)行過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)閘門兩側(cè)不同步的情況。通過(guò)靜磁柵支臂傳感器配套閘門開(kāi)度儀，不僅能實(shí)時(shí)反映閘門開(kāi)度值，更能有效地對(duì)閘門行程進(jìn)行同步糾偏。
以弧形門轉(zhuǎn)軸中心為原點(diǎn)作為安裝坐標(biāo)，將靜磁柵支臂傳感器安裝在閘門左右兩側(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸弧門兩側(cè)開(kāi)度值給PLC系統(tǒng)，來(lái)指導(dǎo)油缸進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)，從而達(dá)到同步。
經(jīng)過(guò)改造后的董箐電站溢洪道弧形門起閉平穩(wěn)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，左右兩側(cè)同步性高，完全能準(zhǔn)確地反映當(dāng)前閘門的開(kāi)度，保證了電站的安全運(yùn)行。
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靜磁柵支臂傳感器的特點(diǎn)
在董菁電站溢洪道弧形門改造中，靜磁柵支臂傳感器表現(xiàn)出以下突出特點(diǎn)：絕對(duì)編碼（斷電不丟失數(shù)據(jù)）、直接測(cè)量、量程寬泛、剛性外置結(jié)構(gòu)、懸浮運(yùn)動(dòng)無(wú)磨損、防水密封、抗惡劣環(huán)境、防雷擊、防射頻干擾、防靜電等，配備閘門開(kāi)度儀可滿足多種信號(hào)輸出要求，可靈活配套不同閘門門型進(jìn)行安裝，與其他傳感器相比，是比較適合閘門改造的閘門開(kāi)度傳感器。
面向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，靜磁柵傳感器后期還可利用物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，升級(jí)為智能閘門監(jiān)控，為電站管理提供了廣闊的空間。