爱华网新型水电站专用调压阀
调压阀工作原理_水电站调压阀 -概述
调压阀是长压力引水隧洞水电站的一种安全设备，一般，当压力引水管道ΣLV/H大于15～30时，要设置调压井，由于调压井土建工程量较大，工期较长，采用调压阀取代调压井，可节约投资，缩短工期。以龙源电站为例，节约了调压井投资的90%，使电站提前一年发电。因此，采用调压阀取代调压井，是节约投资、加快工程进度的一项重要技术措施。本系列调压阀是通过试验研究和在龙源等水电站调压阀设计、制造、安装、运行试验的基础上设计而成的系列产品，以适应中小型水电站的需要。
调压阀工作原理_水电站调压阀 -调压阀的构造和工作原理
TFW系列调压阀系列是根据水轮机型谱“五五～六五”期间规划生产的中小型水轮机系列及调压阀生产现状而定的，按直径和水头共分为七个品种，主要参数参见表一。
以峨眉驰骋生产的TFW型调压阀为例，其型号表示意义：如“TFW400/130”中的T、F分别表示“调”、“阀”，W代表“卧”式，400为调压阀阀盘进水止口直径为400mm，130为名义水头130m。
调压阀的本体采用卧式布置，即其进水管、油缸的中心线与地面呈平行，主要由阀壳、阀塞、主油缸、引导油缸、补气阀等组成。
阀壳为铸钢件，由左右对称的两个半蜗形管合成，共有三个开放的孔口，其中一端为进水口，一端为出水口，一端为与主油缸连接的预留孔；阀壳的蜗形管内有固定导叶，使水流进入后就形成环流并在阀体内相互碰撞消能，然后排向尾水，消能性能良好。为减少振动，设有补气装置，使大气能均匀地直接进入调压阀泄水流道入口端的负压区。
TFW400/130型为锥形阀塞，其余型号为圆形阀塞，阀塞材料为铸钢，表面镀铬防锈，阀塞上设有均压孔，目的是平衡阀塞两边的水压，以减少操作油压。
主油缸及引导油缸用于操作阀塞的开关，其筒体为铸钢件，内有活塞，从机组调速器来的油源分别接入主油缸活塞的前后两腔，当机组正常工作时，压力油通在关闭腔，使调压阀处于关闭状态；当机组紧急停机或瞬间甩负荷超过约15%时，压力油则自动通在开启腔，使调压阀打开泄出设定大小的水流以确保机组及压力隧洞系统的安全。
补气阀装在阀壳上，能在调压阀泄水时使大气直接进入调压阀泄水道入口端的负压区，以减少水流冲刷对阀壳内部流道的气蚀和减少调压阀的振动。
阀塞与阀壳之间用硬密封，即阀塞上是堆焊的不锈钢止水环，阀壳上则用可拆换的青铜止水，二者之间通过精细研磨以达到严密接触，具有良好的止水性能。油缸筒体与活塞之间、活塞杆与阀壳之间等所有会产生相对移动的部位则全部采用特制的橡胶圈密封。
为实现对调压阀的控制，另需在液压系统中安装控制用特殊主配压阀、节流阀和油压逆止阀。其中特殊主配压阀安装在机组调速器内以取代调速器原装的主，特殊主配压阀的构造是多增加了一个阀盘用于控制调压阀。
调压阀的特性主要是流量特性（详见系列设计资料汇集）。
调压阀的作用是当机组甩负荷时在机组导叶快速关闭的同时调压阀快速开启，将机组关闭时需减少的流量从调压阀排出，待机组关闭后再缓慢关闭调压阀。也就是说，装设调压阀后，引水系统内的流量变化得以缓慢进行，从而削减了水压上升值。另一方面，由于机组仍然是快速关闭的，从而保证了速率上升值也不会过高，所以说，调压阀是降低引水系统压力上升值和机组速率上升值的有效措施之一，起到了调压井的作用。
TFW型调压阀的控制系统采用全液压控制和操作，通过安装在调速器内的特殊主配压阀等元件同时控制和操作导叶接力器及调压阀，其工作原理如下（见图4）：
（1）.机组负荷不变时，主配压阀活塞处于中间位置（图示位置），调速器来的压力油P1经节流孔A进入调压阀主油缸关闭腔，此时调压阀关闭腔油压P1=P2，其开启腔通排油，由于关闭腔的油压大于调压阀阀盘上的水推力，故调压阀处于关闭位置。
（2）.机组减少量负荷时（约机组额定出力的15%以内），由于主配压阀中间阀盘活塞的上移量小于搭叠量S，此时仅有少量压力油P1经节流孔A进入导叶接力器关闭腔而缓慢地关闭导叶，此时少量压力油经孔A所形成压降△P较小，调压阀关闭腔的油压（P2=P1-△P）仍能维持调压阀处在关闭位置，此时调压阀开启腔通排油，因此在负荷减少量不大时，调压阀不动作，导叶接力器关闭速度缓慢。
（3）.当机组瞬时甩较多负荷时（大于机组额定出力的15%左右），主配压阀中间阀盘活塞的上移量大于搭叠量S，孔口两侧的压差△P增加，P2减少，而调压阀主油缸开启腔与压力油P1接通，调压阀快速开启，调压阀关闭腔排出的压力油加上少量经A孔的压力油流至导叶接力器关闭腔快速关闭导叶。由于采用同一个主配压阀控制，所以调压阀快速开启与导叶快速关闭是协联同步的。
（4）.当机组增负荷时，主配压阀活塞下移，压力油P1直接进入导叶接力器开启腔中（不受A孔限制），A孔前后压力相等，调压阀关闭腔油压未变，开启腔通排油，故调压阀仍处在关闭位置。
（5）.“分段装置”：在调压阀开始快速开启时，引导油缸的排油因受节流孔C限制而油压迅速升高，迫使油压逆止阀克服油压而开启，于是在调压阀快速开启的过程中，其关闭腔的压力油只部分关闭导叶接力器，而其它的少量压力油不断地经调节阀D排走，于是调压阀开启速度较“分段装置”未投入时加快了，当调节阀提前开到限位环所限制的位置而停止时（此时导叶尚未全部关闭），引导油缸的油压消失，油压逆止阀很快地自动关闭，此时仅有经A孔来的少量压力油缓慢地继续关闭导叶接力器，从而使导叶分两段关闭，因此调节阀D开口的大小可直接控制导叶分段关闭的拐点位置。导叶关闭后，机组转速降低到正常转速时，主配压阀回到中间位置，调压阀主油缸开启腔通排油，于是压力油P1经A孔以规定的速度慢速关闭调压阀。
如果调压阀因失灵而拒绝动作，不论主配压阀上阀盘上开口有多大，流过它的只有经过A孔的少量压力油，机组只能慢关闭，以保证引水系统压力上升不超过允许值。
各节流孔的作用：
A孔：整定调压阀失灵时导叶慢关闭时间及调压阀的关闭时间。
B孔：控制引导油腔的油压，以保证逆止阀迅速开启。
D孔：整定导叶分段关闭的拐点位置。导叶快关机时间仍由调速器主配压阀开口大小整定。
调压阀工作原理_水电站调压阀 -调压阀的选择及注意事项
由于调压阀是通过泄去多余流量来达到确保机组及压力隧洞系统的安全的，因此选型是否合理将直接影响电站的安全运行。（1）.必须由负责电站设计的单位按《系列设计资料汇集》进行准确的引水系统调节保证计算，以确定调压阀的选型和所需行程，防止因不合理的参数设置而产生过大的水锤压力。
（2）.由于调压阀开启时的压力油是先进入主油缸开启腔后，将背压腔排出的油一部分经逆止阀排回调速器油箱，另一部分则回到调速器主接力器油缸用以控制机组导叶关闭，因此在选型设计时必须注意两油缸容积的匹配，应使调压阀主油缸直径D7的容积大于调速器主接力器油缸的容积，避免因调速器主接力器油缸的容积大而产生机组不能全关的现象。
（3）.由于调压阀是采用全液压控制的，因此，合理地缩短调速器与调压阀之间的距离能最大限度地减少液压控制的滞后时间，对提高调速器的调速品质具有良好的作用。
（4）.为防止液压系统中因集气现象而动作不准确，应合理地布置管路，使调速器比调压阀的安装高程高些才是正确的
