烏溪江水電廠湖南鎮(zhèn)電站4號機主閥原為橫軸擺動雙平板式蝶閥，由于年久老化，問題較多。主要為全開全關(guān)位置接點經(jīng)常故障；蝶閥常有沖閉現(xiàn)象；旁通閥采用液壓操作，用油量大；啟閉操作時需要退投充氣圍帶密封，增加了操作風(fēng)險；在廠用電消失時需要備用油源等問題。電站主閥于2012年11月改造為希斯威HD741X-VK型蓄能罐式蝶閥。

1、性能特點

　　希斯威HD741X-VK型蓄能罐式蝶閥啟閉采用液壓驅(qū)動，油壓可達17MPa，操作力矩大。蝶閥設(shè)置了全關(guān)液壓鎖錠與手動鎖錠，全開位置不投液壓鎖錠，以液壓系統(tǒng)自動保壓來實現(xiàn)防沖閉。閥板采用雙偏心結(jié)構(gòu)，其一偏心是將閥軸與閥體密封中心偏移一定距離，使其互不干涉；其二偏心是水平安裝的閥軸與管道中心線偏移一定距離，使閥板上下半部迎水面積不等，在水力作用下可幫助關(guān)蝶閥。全開、全關(guān)位置采用接近開關(guān)，保證了可靠性。采用6個63L的蓄能器儲壓，維護壓力穩(wěn)定，廠用電消失時無需備用油源即可關(guān)閉蝶閥。蝶板上實芯橡膠密封圈與閥體上的不銹鋼密封座接觸形成密封，無需充氣圍帶密封。油壓裝置與控制柜組合成一體，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，便于操作與維護。該閥可以實現(xiàn)現(xiàn)地操作、遠(yuǎn)方操作及開機聯(lián)動。旁通閥采用電動方式，減少了用油量。

2、液壓系統(tǒng)原理

　　液壓系統(tǒng)各部分的功能及操作過程說明如下(見圖1)。

圖1 液壓系統(tǒng)原理

2.1、液壓系統(tǒng)動力源

　　正常由6個63L的蓄能器提供，手動操作可由手動泵提供。

2.2、蓄能器的壓力油

　　蓄能器采用氮氣儲能，由2臺15kW的電機帶動油泵供給，補油間隔時間至少大于10h。

2.3、開閥

　　當(dāng)蓄能器的壓力油到額定壓力17MPa時，電動旁通閥打開，閥板兩側(cè)平壓后，電磁閥“YV1”、“YV5”得電，退出液壓鎖錠，然后電磁閥“YV2”得電，可驅(qū)動蝶閥開啟。開閥到位后，電磁閥“YV6”得電，系統(tǒng)保壓；電動旁通閥關(guān)閉，開閥結(jié)束。

2.4、關(guān)閥

　　電動旁通閥打開，電磁閥“YV6”失電，電磁閥“YV1”得電，電磁閥“YV3”得電即可驅(qū)動蝶閥關(guān)閉。關(guān)閉到位后，電磁閥“YV4”得電，投入液壓鎖錠。全關(guān)到位后，電動旁通閥關(guān)閉，關(guān)閥結(jié)束。

2.5、緊急關(guān)閥

　　電磁閥“YV6”失電，電磁閥“YV1”得電，電磁閥“YV3”得電，即可驅(qū)動蝶閥關(guān)閉。關(guān)閉到位后，電磁閥“YV4”得電鎖錠投入，關(guān)閥結(jié)束。此過程不再操作開關(guān)電動旁通閥。

2.6、保壓

　　蝶閥在全開位置實現(xiàn)保壓，開至全開位置時，電磁閥“YV6”得電，接力器(開閥腔)處于保壓狀態(tài)。

2.7、手動操作

　　在外界無電源供給、油壓正常的情況下，順序手動推置電磁閥“YV1”、電磁閥“YV5”、電磁閥“YV2”，可解除鎖定開啟閥門；順序手動推置電磁閥“YV1”、電磁閥“YV3”，可關(guān)閉閥門。為防止突然來電造成誤動，手動操作時應(yīng)拉開操作電源(見表1)。

表1 各電磁閥動作情況

3、電氣系統(tǒng)

3.1、電氣控制系統(tǒng)

　　由PLC控制，實現(xiàn)遠(yuǎn)方、停止、現(xiàn)地3種模式。可以實現(xiàn)現(xiàn)地單步操作、機旁遠(yuǎn)控操作、開機聯(lián)動操作及事故緊急關(guān)閥功能。同時有電源故障報警及開關(guān)閥、開關(guān)旁通閥故障報警，壓力過高過低報警等功能。

3.2、電源

　　交直流電源均采用雙路供電，自動切換，保證了供電可靠性。

3.3、自動保壓

　　當(dāng)系統(tǒng)壓力低于14.5MPa時，油泵向蓄能器充油；當(dāng)壓力上升至17MPa時停泵。若系統(tǒng)壓力低于14MPa，主備油泵同時給系統(tǒng)補油。系統(tǒng)在運行過程中，若出現(xiàn)壓力過低或過高現(xiàn)象，會發(fā)出警報信號。

3.4、油泵控制

　　2臺泵互為備用，由PLC控制自動輪換，也可手動單獨控制。

3.5、電動旁通閥

　　采用交流電機驅(qū)動，緊急情況下可手動操作，電動旁通閥前設(shè)置閘閥，方便檢修時隔離。

4、結(jié)語

　　經(jīng)過半年多的運行，該閥操作簡單方便，性能安全可靠，密封性好，降低了運行操作安全風(fēng)險，體現(xiàn)了諸多優(yōu)點，實現(xiàn)了“無人值班(少人值守)”的要求。