水轮机给水阀的作用及安装条件

在水电站，为了满足运转和检修的需要，水轮机的通水系统必须设置压力管入口闸门、压力管末端涡轮前的阀门、水轮机导水机构和水轮机后的尾水闸门等闸门和阀门。 压力管末端、水轮机涡盘前设置的阀门称为水轮供水阀门，简称供水阀门或主阀门。

水轮机供水管道一般设有供水阀，其设置位置依赖于水轮机) 2取水管道在正常状况和事故状态下运行的可靠性要求也依赖于水电站水电站的建设配置和水轮机整体的经济因素。

一般在水电站进水口设置事故阀(或快速闸门)和检修阀，水轮进水管为明管时设置快速闸门。 在供水管路长的水电站中，由于管路的充水和开放时间长，因此能够在水车前增设阀门(图24-1 )，在事故的情况下，安装在水车前的阀门能够比安装在取水管路的始端的阀门更早地截断流向水车的水流，另外，能够不排出取水管路地进行水车检查。

另外，若干水轮机共用给水管道，各水轮机前面的给水管道一般设置阀门，检查一台机组时，不影响其他机组的正常运行。

为了减小取水系统的压力上升，在水轮机涡旋进水口的旁通管路上也设置开放阀，与水轮机导水机构联动的泥沙含量多，在水轮机取水管的直径大的水电站中，为了减少水轮机的过流表面的磨损，同时减少水电站的成本，水轮机的固定导叶和可动导叶

24. 2.1水轮机给水阀的作用

给水阀只有全开和全闭两个工作位置，不进行水轮机给水流量的调节，其作用包括以下几个方面。

①为单元检查提供安全的动作条件。 采用电站用一根压力管道向两台以上机组供水的联合或组供水方式时，其中一台机组可以检查，关闭该供水阀，在不影响其他机组运转的前提下形成安全的工作条件。

②停止时减少单元漏水量，缩短启动时启动所需的时间。 水轮机导水机构封闭不严，停止后多存在较大漏水量。 这不仅浪费了水的能量，而且漏水还会在缝隙中引起汽蚀破坏。 据统计，一般导流叶片漏水量为水轮机zui大流量的2%〜3%，严重的达到5%，水头较高的小型机组漏水量过大不能停止。 机组长时间停止的情况下，关闭供水阀，可大幅度减少漏水量。

机组短时间停止时，一般不关闭压力管进水口闸门。 这是因为管理终端的漏水需要排出压力管内的水，在重新启动之前补充压力管的水，所以延长了机组的启动时间，无法使机组随时保持待机状态，失去了水电站运行的灵活性和迅速性。 关闭供水阀后，能够减少漏水，缩短单元再启动所需的时间。 在有长压力管的中高水头电厂，水轮供水阀作用更明显。

③防止单元飞逸事故的扩大。 机组和调速系统发生故障时，如果水轮机不立即关闭，可能会引起机组飞出事故。 此时，转速信号器指示自动紧急关闭水轮供水阀，快速切断水流，防止机组飞出，避免事故扩大。 未设置水轮供水阀时，应该快速关闭压力管的入口闸门，但由于压力管的排出需要时间，因此单元的飞出时间变长。 %"6lt； /p>

24.2.2水轮机给水阀的设置条件

%0)根据上述作用，需要设置供水阀。 但是，供水阀价格昂贵，而且建设和安装的工作量增大，所以只在必要时设置供水阀。

①应采用1根压力管道向2台以上机组供水的联合或组供水方式的电站，每台水轮机设置供水阀。

②采用单元供水方式的高水头( 120m以上)或长管路(单元1根压力管路)的电站，可以考虑在每台水轮机上设置供水阀。 原因是高水头水电站压力引水管长，充水时间长，水头越高水轮机漏水越严重，能耗损失也越大。

③水头低(不足120m )、配管短时，一般不设供水阀，但压力配管进水口设有快速阀，与单元的工艺保护联动。 如有必要，也可经论证设置水轮供水阀。 例如，在一些泥沙河流中低水头发电站中，由于压力管的进水口的闸门容易磨损或泥沙堆积，因此不能保证水流尽快阻断，还设置了供水阀。

④机组给水水轮机给水阀的设置考虑要素中水头的高低、管道长度，工程实践中没有具体数据，可以通过投资和%e (行业综合分析确定。

24. 2. 3对水轮机给水阀的技术要求

供水阀是机组和水电站的重要保护装置，对供水阀的结构和性能有一定的技术要求。

①给水阀必须可靠地工作，操作简单。

②供水阀应结构简单，体积小，重量轻。

③供水阀性能优良，具有严密的止水密封装置，可减少漏水，方便阀后部件的检查作业。

④给水阀及其操作机构的结构和强度应满足运行要求，能承受各种情况下的水压和振动，且无过大变形。 机器发生事故时，可在动水压下快速关闭，其关闭时间应满足发电机飞行允许持续时间和压力取水管允许水锤压力值的要求，一般在2min以下。 在液压下操作直径小于3m的蝶形阀、直径小于lm的闸阀、球阀时为lmin以下。

仅作为单元检查时用于切断水流的供水阀，开闭时间由运转要求决定，一般为2〜5min。 此时，阀门通常在静水中关闭。

给水阀通常只有全开和全闭两种情况，不允许局部打开调节流量，影响过大的水力损失和水流的稳定，引起过大的振动。 供水阀也不允许在流水时打开，因此操作扭矩变大，运转上也不需要。

供水阀的编号包括三个部分五个要素，各部分相连。 第一部分为阀门类型和接受的zui高净水头(单位m )，第二部分为阀门的阀轴配置方式和操作方式，第三部分为阀门的公称直径(单位: cm )。

①阀的类型代码: DF饼型、单板型、圆顶型蝶阀PDF平板型蝶阀qf&SQQ； 单面密封球阀TF圆柱阀。

②阀轴的配置方式编号: W^臣轴； l轴。

③操作方式编号: y>； 1液压操作c； 水压操作d电动操作S^手动操作。

④公称通径:蝶阀和球阀是与上下压力水管相连的部位，阀体的流通内径在两侧的内径不同时取较小值的圆筒阀是指与水轮座环固定导向叶片的导向板相匹配的筒体的外径。

⑤阀型号标记示例: PDF200-WY-420表示平板型蝶阀，QF540-WY-175表示球阀，TF182-LY-935表示圆柱阀。 PDF200WY-420表示平板型蝶阀、zui高净水头200m、阀轴卧式配置、油压%(d作、阀公称尺寸DN4200 )。

以闸阀、三明治蝶阀及浮动球式球阀形式，JB/t308； 2004“阀型号制作方法”标准执行。