水電站技術供水系統水力控制閥運行過程中的問題及對策

正反向供水閥門組是水電站機組安全穩定運行的重要保障，在系統進行正反向倒換時，水力控制閥主要存在以下問題：

1、應當開啟或者關閉閥門時，由于控制腔上下腔壓力近似相等，實際上并不能全開或全關，而是處于半開狀態。

2、由于控制水源取自閥前，造成水力控制閥隔膜上、下腔壓差不大，控制閥從全開至全關過程動作緩慢，完成一次正反向切換需要將近半個小時，切換期間由于流量、壓力降低，無法保證機組各部件的冷卻效果。針對上述兩個問題，采取的優化措施如下：

①閥門上腔排水管直接排入地漏，以解決閥門不能全開問題；

②閥門上腔進水管單獨引一路控制水源，以解決閥門關閉不嚴問題，為提高控制水源可靠性，水源分別取自消防系統、清潔水系統和技術供水系統。

③根據分析，采取了增大控制管路進水管直徑的方式，來提高水力控制閥上腔的充水速度，從而進一步降低閥門從全開到全關的時間。

控制管路優化后的閥門配管示意圖見圖 1 所示，水力控制閥關閉時，閥門 A、E開啟，閥門 B 關閉，由于控制上腔的進口管與清潔水系統相連，壓力遠大于閥前壓力，且進水管的直徑加大，上控制腔很快被清潔水充滿并與清潔水系統平壓，閥盤在控制上腔的水壓和自身重力作用下向下運動，同時閥門C開啟，將控制下腔的水排至下游；相比優化以前的控制管路，控制上腔對隔膜的壓力明顯增大，且由于控制管路管徑的增加充水速度也明顯加快，從而使閥門關閉的時間大大降低。

圖 1 水力控制閥配管示意圖

通過對控制管路布置及控制水源優化，達到了利用水力控制閥組成閥組，并根據其不同開關狀態實現了技術供水系統正反向快速倒換，倒換時間由原來的近半個小時縮短至不到兩分鐘，且倒換后供水壓力、流量穩定，保證了技術供水系統乃至水輪發電機組的安全穩定運行。