GEMPLE用于水电站溢流坝闸门开度传感器改造

     本文经由我司客户江苏武进液压启闭机厂是如何将拉绳位移传感器用于水电厂溢流坝闸门开度传感器的工作原理，并进行改造的实施方案。通过改造，不仅能准确测量闸门实际开度，而且使闸门操作方式更简捷，减少了维护人员的工作强度，消除了设备隐患，提高了水电站溢流坝闸门开度测量度及泄洪，保证了控制系统的安全性、可靠性。

      水电站位于上游贡江支流的桃江流域，是一座以发电为主，兼有防洪、养殖为综合效益的小型水电枢纽工程。其溢流坝上共有8扇弧形闸门，液压启闭油缸及液压系统均由江苏武进液压制造，油缸内径340mm，工作行程为7700mm，闸门开度测量系统是采用德国进口的磁致线性位移传感器。由于大坝水库库容属于日调节，调节的水位范围小，每年的汛期闸门启闭操作十分频繁。经过几年的运行，闸门开度仪测量的不准确性致使操作工作更加繁重，设备投运以来不断发生故障。为此，水电厂在2014年对溢流坝弧形闸门开度的测量及远控控制系统进行了技术改造。实现液压式泄洪闸门的集中远程自动控制，从而保证了汛期泄洪闸门快速安全准确动作、提高了闸门启闭效率。

1.闸门开度传感器测量误差较大

一方面，溢流坝弧形闸门的开启和关闭是通过主油缸活塞杆的缩回和伸出实现的，闸门左、右缸活塞杆工作全行程7700mm，而对应于副油缸1030mm全行程，安装位置如图1所示，内置式线性位移传感器安装于副油缸内。

通过计算公式得出闸门开度计算值与实际存在偏差，所以闸门开度测量的准确性难于达到。

另一方面，闸门开度信号采取4-20mA模拟量传输，信号传输过程中易受同在一个电缆槽中的强电信号的干扰，造成错误的检测信号或意外干扰，检测信号经过PLC模拟量输入AD转换，由于检测精度收到一定影响，由其是对于左右两侧油缸需要纠偏的控制影响更为明显，所以在闸门实际操作过程中，左右两侧油缸的测量开度不准确，从而影响闸门两端启闭速度，造成速度差异，甚至越纠越偏，从而发生闸门倾斜现象。

针对以上存在的问题，水电厂决定对齐进行技术改造。

2.闸门开度传感器改造

为解决上述存在的问题，将原来的磁致线性位移传感器更换为主油缸位置拉绳式位移传感器GWS512-S。核心检测元件为一个适合户外应用的型编码器，GMX425 RE10 SGB编码器的检测信号采用SSI协议传输。检测精度相对于模拟量检测也大为提高。闸门开度传感器采用钢丝绳与值编码器控制，闸门运动时，测量轮在恒张力弹簧和钢丝绳的带动下转动，将油缸活塞杆线位移转换成测量卷筒的角位移，值编码器将卷筒的角位移送至PLC的SSI模块，通过SSI模块采集编码器数值从而准确的测出油缸的位移量。因主油缸行程与钢丝绳之比为1:1，从根本上解决了原来的磁致线性位移传感器测量和计算带来的综合误差。