[科普中國]-主閥

主閥一般指水力控制閥主閥，是水電站引水系統(tǒng)上的重要設備，對主閥結(jié)構(gòu)和性能的主要技術要求有：主閥應具備結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，重量輕，工作可靠，操作方便，止水性好。另外，主閥的承壓能力應能滿足該電站的最大水擊壓力值。

基本信息定義水電站為了滿足機組運行與檢修的需要，常常在壓力鋼管的不同位置裝設閘門或閥門對水流加以控制，裝在水輪機蝸殼前的閥門稱為主閥。主閥的工作狀態(tài)只有兩種狀況，即全開位置或全關位置；主閥不能停留在中間的某一位置上運行，即不能用它來代替導水葉調(diào)節(jié)流量用。

主閥的關閉時間不應超過制造廠保證發(fā)電機在飛逸轉(zhuǎn)速下的運轉(zhuǎn)時間。一般在動水狀態(tài)下，主閥的關閉時間不得大于2min。對于僅作檢修機組截流用的主閥，其啟閉時間可由運轉(zhuǎn)方案確定，一般在靜水中的啟閉時間可為2～5min。另外應注意，主閥是不允許在動水情況下操作開啟的。1

技術要求(1)應有嚴密的止水裝置，減少漏水量。

(2)主閥只有全開和全關兩種狀態(tài)，不允許部分開啟來調(diào)節(jié)流量，以免造成過大的水力損失和影響水流穩(wěn)定而引起過大的振動。

(3)主閥必須在靜水中開啟，可在動水下關閉。2

作用①機組檢修時，關閉主閥截斷水輪機上游的水流；

②由于主閥關閉后的止漏性比導水葉的止漏性好，對一些導水葉關閉后漏水較嚴重或停機時間較長的機組，為了減少漏水，在導水葉關閉后也要關閉主閥；

③平時是在導水葉關閉后才進行主閥關閉的，但當導葉控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，導水葉無法正常關閉，此時可緊急關閉主閥的截斷水流，使機組停下來。1

設置條件主閥在一些水電站起著重要作用，但并不是所有的電站都必須設置主閥，設置主閥的水電站應滿足下列條件：

①當電站的引水系統(tǒng)是由一根輸水總管同時向幾臺水輪機輸水時，應在每臺水輪機前設置主閥；

②對于最高水頭為150m以上的單元輸水管，為了保護機組和運行方便，應在進水口設置快速閘門，同時也應在水輪機前設置主閥；

③對于最高水頭小于150m、長度較短的單元輸水管，應在進水1:1設置快速閘門，在水輪機前可不設主閥。1

分類蝴蝶閥蝴蝶閥也叫蝶閥。水頭在200m以下的電站廣泛采用蝶閥。根據(jù)活門主軸的裝置形式，蝶閥又分為立軸蝶閥（活門軸為垂直布置）和橫軸蝶閥（活門軸為水平布置）。它具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、操作方便、漏水量較大，且有自行關閉的趨勢的特點。

球閥水頭在250m以上的電站采用球閥。球閥具有全開時水流阻力小、全關時密封性能好、漏水量小及尺寸大、結(jié)構(gòu)復雜、造價高的特點。

快速閘門對于引水管道較長設有調(diào)壓井的水電站，快速閘門安裝在調(diào)壓井的上游管道上；對于引水管道較短沒有調(diào)壓井的水電站，快速閘門安裝在管道的取水口處。

筒閥對于多泥沙及水頭較高且變幅較大的水電站，常裝設筒閥。筒閥關閉時，閥體在固定導葉和活動導葉之間，形成一封閉圓環(huán)，阻止水流通過。筒閥開啟時，整個閥體縮進水輪機支持環(huán)和頂蓋里，對水流不造成干擾。閥體開閉為上下直線運動，操作力較小，安裝精度要求較低。它的主要優(yōu)點有：

1、筒閥安裝在固定導水葉與活動導葉之間，與安裝在蝸殼前的球閥、蝶閥相比，縮短了整個廠房的縱向長度，降低了工程造價。

2、密封性更好，能有效抑制導葉漏水對導葉的磨損。

3、開啟、關閉時間短，能更好地適應電力系統(tǒng)對水電站快速開機的要求，并能有效地防止事故情況下的機組過速。

4、能消除機前閥門進出口處的收縮和擴散段伸縮節(jié)的附加水力損失。

5、筒閥啟閉為直線運動，關閉時可根據(jù)水壓上升率調(diào)整關閉速度。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

張磊 - 副教授 - 西南大學