在水電站，為了滿(mǎn)足運轉和檢修的需要，水輪機的通水系統必須設置壓力管入口閘門(mén)、壓力管末端渦輪前的閥門(mén)、水輪機導水機構和水輪機后的尾水閘門(mén)等閘門(mén)和閥門(mén)。 壓力管末端、水輪機渦盤(pán)前設置的閥門(mén)稱(chēng)為水輪供水閥門(mén)，簡(jiǎn)稱(chēng)供水閥門(mén)或主閥門(mén)。

水輪機供水管道一般設有供水閥，其設置位置依賴(lài)于水輪機) 2取水管道在正常狀況和事故狀態(tài)下運行的可靠性要求也依賴(lài)于水電站水電站的建設配置和水輪機整體的經(jīng)濟因素。

一般在水電站進(jìn)水口設置事故閥(或快速閘門(mén))和檢修閥，水輪進(jìn)水管為明管時(shí)設置快速閘門(mén)。 在供水管路長(cháng)的水電站中，由于管路的充水和開(kāi)放時(shí)間長(cháng)，因此能夠在水車(chē)前增設閥門(mén)(圖24-1 )，在事故的情況下，安裝在水車(chē)前的閥門(mén)能夠比安裝在取水管路的始端的閥門(mén)更早地截斷流向水車(chē)的水流，另外，能夠不排出取水管路地進(jìn)行水車(chē)檢查。

另外，若干水輪機共用給水管道，各水輪機前面的給水管道一般設置閥門(mén)，檢查一臺機組時(shí)，不影響其他機組的正常運行。

為了減小取水系統的壓力上升，在水輪機渦旋進(jìn)水口的旁通管路上也設置開(kāi)放閥，與水輪機導水機構聯(lián)動(dòng)的泥沙含量多，在水輪機取水管的直徑大的水電站中，為了減少水輪機的過(guò)流表面的磨損，同時(shí)減少水電站的成本，水輪機的固定導葉和可動(dòng)導葉

24. 2.1水輪機給水閥的作用

給水閥只有全開(kāi)和全閉兩個(gè)工作位置，不進(jìn)行水輪機給水流量的調節，其作用包括以下幾個(gè)方面。

①為單元檢查提供安全的動(dòng)作條件。 采用電站用一根壓力管道向兩臺以上機組供水的聯(lián)合或組供水方式時(shí)，其中一臺機組可以檢查，關(guān)閉該供水閥，在不影響其他機組運轉的前提下形成安全的工作條件。

②停止時(shí)減少單元漏水量，縮短啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)所需的時(shí)間。 水輪機導水機構封閉不嚴，停止后多存在較大漏水量。 這不僅浪費了水的能量，而且漏水還會(huì )在縫隙中引起汽蝕破壞。 據統計，一般導流葉片漏水量為水輪機zui大流量的2%?3%，嚴重的達到5%，水頭較高的小型機組漏水量過(guò)大不能停止。 機組長(cháng)時(shí)間停止的情況下，關(guān)閉供水閥，可大幅度減少漏水量。

機組短時(shí)間停止時(shí)，一般不關(guān)閉壓力管進(jìn)水口閘門(mén)。 這是因為管理終端的漏水需要排出壓力管內的水，在重新啟動(dòng)之前補充壓力管的水，所以延長(cháng)了機組的啟動(dòng)時(shí)間，無(wú)法使機組隨時(shí)保持待機狀態(tài)，失去了水電站運行的靈活性和迅速性。 關(guān)閉供水閥后，能夠減少漏水，縮短單元再啟動(dòng)所需的時(shí)間。 在有長(cháng)壓力管的中高水頭電廠(chǎng)，水輪供水閥作用更明顯。

③防止單元飛逸事故的擴大。 機組和調速系統發(fā)生故障時(shí)，如果水輪機不立即關(guān)閉，可能會(huì )引起機組飛出事故。 此時(shí)，轉速信號器指示自動(dòng)緊急關(guān)閉水輪供水閥，快速切斷水流，防止機組飛出，避免事故擴大。 未設置水輪供水閥時(shí)，應該快速關(guān)閉壓力管的入口閘門(mén)，但由于壓力管的排出需要時(shí)間，因此單元的飛出時(shí)間變長(cháng)。 %"6lt； /p>

24.2.2水輪機給水閥的設置條件

%0)根據上述作用，需要設置供水閥。 但是，供水閥價(jià)格昂貴，而且建設和安裝的工作量增大，所以只在必要時(shí)設置供水閥。

①應采用1根壓力管道向2臺以上機組供水的聯(lián)合或組供水方式的電站，每臺水輪機設置供水閥。

②采用單元供水方式的高水頭( 120m以上)或長(cháng)管路(單元1根壓力管路)的電站，可以考慮在每臺水輪機上設置供水閥。 原因是高水頭水電站壓力引水管長(cháng)，充水時(shí)間長(cháng)，水頭越高水輪機漏水越嚴重，能耗損失也越大。

③水頭低(不足120m )、配管短時(shí)，一般不設供水閥，但壓力配管進(jìn)水口設有快速閥，與單元的工藝保護聯(lián)動(dòng)。 如有必要，也可經(jīng)論證設置水輪供水閥。 例如，在一些泥沙河流中低水頭發(fā)電站中，由于壓力管的進(jìn)水口的閘門(mén)容易磨損或泥沙堆積，因此不能保證水流盡快阻斷，還設置了供水閥。

④機組給水水輪機給水閥的設置考慮要素中水頭的高低、管道長(cháng)度，工程實(shí)踐中沒(méi)有具體數據，可以通過(guò)投資和%e (行業(yè)綜合分析確定。

24. 2. 3對水輪機給水閥的技術(shù)要求

供水閥是機組和水電站的重要保護裝置，對供水閥的結構和性能有一定的技術(shù)要求。

①給水閥必須可靠地工作，操作簡(jiǎn)單。

②供水閥應結構簡(jiǎn)單，體積小，重量輕。

③供水閥性能優(yōu)良，具有嚴密的止水密封裝置，可減少漏水，方便閥后部件的檢查作業(yè)。

④給水閥及其操作機構的結構和強度應滿(mǎn)足運行要求，能承受各種情況下的水壓和振動(dòng)，且無(wú)過(guò)大變形。 機器發(fā)生事故時(shí)，可在動(dòng)水壓下快速關(guān)閉，其關(guān)閉時(shí)間應滿(mǎn)足發(fā)電機飛行允許持續時(shí)間和壓力取水管允許水錘壓力值的要求，一般在2min以下。 在液壓下操作直徑小于3m的蝶形閥、直徑小于lm的閘閥、球閥時(shí)為lmin以下。

僅作為單元檢查時(shí)用于切斷水流的供水閥，開(kāi)閉時(shí)間由運轉要求決定，一般為2?5min。 此時(shí)，閥門(mén)通常在靜水中關(guān)閉。

給水閥通常只有全開(kāi)和全閉兩種情況，不允許局部打開(kāi)調節流量，影響過(guò)大的水力損失和水流的穩定，引起過(guò)大的振動(dòng)。 供水閥也不允許在流水時(shí)打開(kāi)，因此操作扭矩變大，運轉上也不需要。

供水閥的編號包括三個(gè)部分五個(gè)要素，各部分相連。 苐yi部分為閥門(mén)類(lèi)型和接受的zui高凈水頭(單位m )，第二部分為閥門(mén)的閥軸配置方式和操作方式，第三部分為閥門(mén)的公稱(chēng)直徑(單位: cm )。

①閥的類(lèi)型代碼: DF餅型、單板型、圓頂型蝶閥PDF平板型蝶閥qf&SQQ； 單面密封球閥TF圓柱閥。

②閥軸的配置方式編號: W^臣軸； l軸。

③操作方式編號: y>； 1液壓操作c； 水壓操作d電動(dòng)操作S^手動(dòng)操作。

④公稱(chēng)通徑:蝶閥和球閥是與上下壓力水管相連的部位，閥體的流通內徑在兩側的內徑不同時(shí)取較小值的圓筒閥是指與水輪座環(huán)固定導向葉片的導向板相匹配的筒體的外徑。

⑤閥型號標記示例: PDF200-WY-420表示平板型蝶閥，QF540-WY-175表示球閥，TF182-LY-935表示圓柱閥。 PDF200WY-420表示平板型蝶閥、zui高凈水頭200m、閥軸臥式配置、油壓%(d作、閥公稱(chēng)尺寸DN4200 )。

以閘閥、三明治蝶閥及浮動(dòng)球式球閥形式，JB/t308； 2004“閥型號制作方法”標準執行。

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