主阀

水电站为了满足机组运行与检修的需要，常常在压力钢管的不同位置装设闸门或阀门对水流加以控制，装在水轮机蜗壳前的阀门称为主阀。主阀的工作状态只有两种状况，即全开位置或全关位置；主阀不能停留在中间的某一位置上运行，即不能用它来代替导水叶调节流量用。

主阀的关闭时间不应超过制造厂保证发电机在飞逸转速下的运转时间。一般在动水状态下，主阀的关闭时间不得大于2min。对于仅作检修机组截流用的主阀，其启闭时间可由运转方案确定，一般在静水中的启闭时间可为2～5min。另外应注意，主阀是不允许在动水情况下操作开启的。^[1]

(1)应有严密的止水装置，减少漏水量。

(2)主阀只有全开和全关两种状态，不允许部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定而引起过大的振动。

(3)主阀必须在静水中开启，可在动水下关闭。^[2]

①机组检修时，关闭主阀截断水轮机上游的水流；

②由于主阀关闭后的止漏性比导水叶的止漏性好，对一些导水叶关闭后漏水较严重或停机时间较长的机组，为了减少漏水，在导水叶关闭后也要关闭主阀；

③平时是在导水叶关闭后才进行主阀关闭的，但当导叶控制系统出现故障时，导水叶无法正常关闭，此时可紧急关闭主阀的截断水流，使机组停下来。^[1]

主阀在一些水电站起着重要作用，但并不是所有的电站都必须设置主阀，设置主阀的水电站应满足下列条件：

①当电站的引水系统是由一根输水总管同时向几台水轮机输水时，应在每台水轮机前设置主阀；

②对于最高水头为150m以上的单元输水管，为了保护机组和运行方便，应在进水口设置快速闸门，同时也应在水轮机前设置主阀；

③对于最高水头小于150m、长度较短的单元输水管，应在进水1:1设置快速闸门，在水轮机前可不设主阀。^[1]

蝴蝶阀也叫蝶阀。水头在200m以下的电站广泛采用蝶阀。根据活门主轴的装置形式，蝶阀又分为立轴蝶阀（活门轴为垂直布置）和横轴蝶阀（活门轴为水平布置）。它具有尺寸小、结构简单、造价低、操作方便、漏水量较大，且有自行关闭的趋势的特点。

水头在250m以上的电站采用球阀。球阀具有全开时水流阻力小、全关时密封性能好、漏水量小及尺寸大、结构复杂、造价高的特点。

对于引水管道较长设有调压井的水电站，快速闸门安装在调压井的上游管道上；对于引水管道较短没有调压井的水电站，快速闸门安装在管道的取水口处。

对于多泥沙及水头较高且变幅较大的水电站，常装设筒阀。筒阀关闭时，阀体在固定导叶和活动导叶之间，形成一封闭圆环，阻止水流通过。筒阀开启时，整个阀体缩进水轮机支持环和顶盖里，对水流不造成干扰。阀体开闭为上下直线运动，操作力较小，安装精度要求较低。它的主要优点有：

1、筒阀安装在固定导水叶与活动导叶之间，与安装在蜗壳前的球阀、蝶阀相比，缩短了整个厂房的纵向长度，降低了工程造价。

2、密封性更好，能有效抑制导叶漏水对导叶的磨损。

3、开启、关闭时间短，能更好地适应电力系统对水电站快速开机的要求，并能有效地防止事故情况下的机组过速。

4、能消除机前阀门进出口处的收缩和扩散段伸缩节的附加水力损失。

5、筒阀启闭为直线运动，关闭时可根据水压上升率调整关闭速度。^[2]