水力發(fā)電是一個復(fù)雜的過程。為了產(chǎn)生穩(wěn)定的電流,水輪機必須依賴穩(wěn)定的水流速率。在我們的應(yīng)用中,水流速率大約為1200升/秒。本文所講述的是直線位移傳感器在控制水流速率中所起的重要作用。 |
在五十年代,發(fā)電系統(tǒng)被帶有三相發(fā)電機的水輪機所代替,最大的輸出功率為68KW。但控制水流進給速率成為了問題,因為水源是由被稱為“Nister”的小河,水流速率波動很大(125~1200升/秒),水流通過水輪機時也是沒有被控制的,所以可獲得的平均能量不超過45KW??偨Y(jié)最后的十年,累計發(fā)電總量為1.5千萬多千瓦時。 可是,大規(guī)模的現(xiàn)代化發(fā)展,對更大功率的電能輸出的穩(wěn)定性的要求成為必然。在Westerwald位于Mudenbach的WÜRTH Wasserkraftanlagen GmbH公司接受的這個任務(wù),設(shè)計出了水輪機流量計。此流量計由兩個不同尺寸大小的壓水腔組成(比例為2:1),以確保恒定水流沖入水輪機,從而得到穩(wěn)定的電流輸出。結(jié)果,公益用電不再缺乏,并且一些電能還能反饋給公眾事業(yè)。較小的壓水腔控制低流速,較大的壓水腔控制中等水流速率,它們一起將水流控制在滿流速1200升/秒。一個被稱為導(dǎo)流葉片的裝置調(diào)節(jié)每個壓水腔的供水量,導(dǎo)流葉片控制水流以確保水流平穩(wěn)地流入流量計。利用電子元件使兩個壓水腔協(xié)調(diào)工作,調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片的位置從而達到系統(tǒng)配合的最佳效果,使得水流恒定防止紊亂。 圖爾克直線位移傳感器具有高精度的特點,能提供µm級的精度。它以模擬量(4~20mA)的輸出方式,能夠檢測到液壓缸的行程以啟動控制閥,達到精確地控制導(dǎo)流葉片的目的。通過對水道水位地測量,導(dǎo)流葉片被精確地控制,以保證水位恒定。在自動運行模式中,第一步,較小的壓水室被打開,發(fā)電機被推動運行,隨后達到額定地轉(zhuǎn)速。當壓水室1全部被打開后,如果水位上漲時,第二個較大的壓水室將打開40%,與此同時較小的壓水室完全關(guān)閉(大壓水室的40%與100%的小壓水室流量相當)。如果大壓水室100%的打開水位還在上漲,那么小壓水室將逐漸被打開直到最大水流速率1200升/秒為限。當水位下降時,兩個壓水室將被關(guān)閉。因此最大的發(fā)電功率可達85KW,功率相應(yīng)的提高了25%,這年發(fā)電量就很可觀了。 |