水輪機給水閥的作用及安裝條件

在水電站，為了滿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、壓力管末端渦輪前的閥門、水輪機導水機構和水輪機后的尾水閘門等閘門和閥門。 壓力管末端、水輪機渦盤前設置的閥門稱為水輪供水閥門，簡稱供水閥門或主閥門。

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

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

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，檢查一臺機組時，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，在水輪機渦旋進水口的旁通管路上也設置開放閥，與水輪機導水機構聯動的泥沙含量多，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流表面的磨損，同時減少水電站的成本，水輪機的固定導葉和可動導葉

24. 2.1水輪機給水閥的作用

給水閥只有全開和全閉兩個工作位置，不進行水輪機給水流量的調節，其作用包括以下幾個方面。

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

②停止時減少單元漏水量，縮短啟動時啟動所需的時間。 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大不能停止。 機組長時間停止的情況下，關閉供水閥，可大幅度減少漏水量。

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

③防止單元飛逸事故的擴大。 機組和調速系統發生故障時，如果水輪機不立即關閉，可能會引起機組飛出事故。 此時，轉速信號器指示自動緊急關閉水輪供水閥，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，應該快速關閉壓力管的入口閘門，但由于壓力管的排出需要時間，因此單元的飛出時間變長。 %"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，供水閥價格昂貴，而且建設和安裝的工作量增大，所以只在必要時設置供水閥。

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，充水時間長，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，一般不設供水閥，但壓力配管進水口設有快速閥，與單元的工藝保護聯動。 如有必要，也可經論證設置水輪供水閥。 例如，在一些泥沙河流中低水頭發電站中，由于壓力管的進水口的閘門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、管道長度，工程實踐中沒有具體數據，可以通過投資和%e (行業綜合分析確定。

24. 2. 3對水輪機給水閥的技術要求

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要求。

①給水閥必須可靠地工作，操作簡單。

②供水閥應結構簡單，體積小，重量輕。

③供水閥性能優良，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。

④給水閥及其操作機構的結構和強度應滿足運行要求，能承受各種情況下的水壓和振動，且無過大變形。 機器發生事故時，可在動水壓下快速關閉，其關閉時間應滿足發電機飛行允許持續時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、球閥時為lmin以下。

僅作為單元檢查時用于切斷水流的供水閥，開閉時間由運轉要求決定，一般為2?5min。 此時，閥門通常在靜水中關閉。

給水閥通常只有全開和全閉兩種情況，不允許局部打開調節流量，影響過大的水力損失和水流的穩定，引起過大的振動。 供水閥也不允許在流水時打開，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部分五個要素，各部分相連。 苐yi部分為閥門類型和接受的zui高凈水頭(單位m )，第二部分為閥門的閥軸配置方式和操作方式，第三部分為閥門的公稱直徑(單位: cm )。

①閥的類型代碼: 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電動操作S^手動操作。

④公稱通徑: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取較小值的圓筒閥是指與水輪座環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、閥公稱尺寸DN4200 )。

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

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