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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電源建設項目之一，位于貴州北盤江下游貞豐縣與鎮寧縣交界處,工程總投資約70億元，總裝機容量為88萬千瓦，年平均發電量為31億千瓦時。該電站以發電為主，兼有防洪、供水、養殖和改善生態環境等綜合效益。

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弧形門開度傳感器改造方案

• 開度：董箐電站溢洪道弧門開度23.5米

• 選型：采用CWY-DC1系列靜磁柵支臂傳感器

• 參數：全量程4.8米

• 開度比：4.5－4.9倍

• 精度：0.1mm

• 防護等級：IP68

• 工作電壓：DC24V，

• 工作電流:≤100mA

• 輸出信號：SSI

• 配套PLC：施耐德Premium

• 計數器模組：TSX CTY-2C

• 材料：采用304不銹鋼，可長期水中浸泡、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弧門開啟過程幾乎一直與地面處于垂直狀態，有效地保證了測量的高線性度。

董菁電站靜磁柵支臂傳感器安裝設計圖

靜磁柵支臂傳感器主要由靜磁柵尺和測量桿構成。帶有導向套管的靜磁柵尺安裝于閘墻或閘墻上的檢修平臺，測量桿安裝于弧形門支臂側面，靜磁柵尺和測量桿各自連接處均采用高強度的雙不銹鋼萬向關節軸承。傳感器工作時,隨著閘門的運動，測量桿相對靜磁柵尺作活塞運動，通過相關函數關系式計算出閘門開度值。

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靜磁柵支臂傳感器運行監測

經過現場聯機運行對比證明，靜磁柵支臂傳感器的輸出開度顯示與閘門實際開度數值幾乎一致，誤差極小，完全能準確反映當前閘門開度情況。

黃色方框為靜磁柵支臂傳感器測量值，左右缸測量數值為21.471m/21.476m，幾乎一致。

紅色圓框為原副拉缸測量值，左右缸測量數值為21.467m/21.508m，相差較大，且會隨著弧形門開度增加越來越大。

董箐電站閘門開度與靜磁柵支臂傳感器數據仿真圖

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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兩側油缸的伸縮來實現的，在油缸運行過程中往往會出現閘門兩側不同步的情況。通過靜磁柵支臂傳感器配套閘門開度儀，不僅能實時反映閘門開度值，更能有效地對閘門行程進行同步糾偏。

以弧形門轉軸中心為原點作為安裝坐標，將靜磁柵支臂傳感器安裝在閘門左右兩側，通過實時傳輸弧門兩側開度值給PLC系統，來指導油缸進行伸縮調節，從而達到同步。

經過改造后的董箐電站溢洪道弧形門起閉平穩，數據準確可靠，左右兩側同步性高，完全能準確地反映當前閘門的開度，保證了電站的安全運行。

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靜磁柵支臂傳感器的特點

在董菁電站溢洪道弧形門改造中，靜磁柵支臂傳感器表現出以下突出特點：絕對編碼（斷電不丟失數據）、直接測量、量程寬泛、剛性外置結構、懸浮運動無磨損、防水密封、抗惡劣環境、防雷擊、防射頻干擾、防靜電等，配備閘門開度儀可滿足多種信號輸出要求，可靈活配套不同閘門門型進行安裝，與其他傳感器相比，是比較適合閘門改造的閘門開度傳感器。

面向物聯網發展趨勢，靜磁柵傳感器后期還可利用物聯網及云計算技術進行遠程實時監測和數據聯網，升級為智能閘門監控，為電站管理提供了廣闊的空間。