巴拉水電站水輪機(jī)筒形閥全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)方案對(duì)比研究

周 衛(wèi), 王 超 凡, 楊 書

(四川足木足河流域水電開發(fā)有限公司,四川 成都 610041)

0 引 言

水電站是以水力發(fā)電為主要目標(biāo)的重要設(shè)施,其設(shè)計(jì)和運(yùn)行對(duì)于能源生產(chǎn)和地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。傳統(tǒng)水電站通常采用蝶閥和球閥作為主要的控制閥,這兩類閥在各自的適用范圍內(nèi)都向高壓力、大尺寸方向發(fā)展,但由于蝶閥的一些性能限制(比如受流體壓力影響較大、閥門尺寸較大等),其在一些特定應(yīng)用中可能并不是最佳選擇。而對(duì)于多泥沙河流、蝸殼進(jìn)口直徑超過6.0 m、最大水頭超過250.0 m的大容量水輪機(jī),可以優(yōu)先使用筒形閥作為水電站的主控閥。

水輪機(jī)筒形閥是一個(gè)安裝于活動(dòng)導(dǎo)葉和固定導(dǎo)葉之間的薄壁筒形結(jié)構(gòu)部件。其主要功能是保護(hù)混流式水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu),消除導(dǎo)葉關(guān)閉位置因?qū)~漏水而造成的間隙空蝕損壞和磨損,能在緊急工況下,快速、可靠、安全地切斷水輪機(jī)進(jìn)水,保護(hù)水輪發(fā)電機(jī)組。隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的變化,水輪機(jī)筒形閥由于其具有自關(guān)閉能力、水力損失基本為零、能有效地保護(hù)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、防止機(jī)組飛逸,且不需專門布設(shè)位置,從而具有不占用廠房空間、投資小等諸多優(yōu)勢,被國內(nèi)、外許多電站選擇使用[1]。

1 項(xiàng)目概況

巴拉水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州馬爾康市日部鄉(xiāng)境內(nèi),系大渡河干流水電規(guī)劃“3庫28級(jí)”中的主源——腳木足河河段自上而下的第2梯級(jí)水電站,上接下爾呷“龍頭”水庫電站,下銜達(dá)維梯級(jí)水電站。壩址位于日部吊橋上游約10 km,廠址距下游日部吊橋約3.9 km,壩址多年平均流量188 m3/s,最大風(fēng)速22 m/s。水庫正常蓄水位2 920.00 m,日調(diào)節(jié)消落水位2 918.00 m,死水位2 915.00 m,調(diào)節(jié)庫容1 627萬m3,具日調(diào)節(jié)能力。

電站裝有3臺(tái)240 MW水輪發(fā)電機(jī)組,水輪機(jī)為立軸混流式,水輪發(fā)電機(jī)組為半傘式,另有1臺(tái)26 MW生態(tài)機(jī)組,總裝機(jī)容量746 MW,多年平均發(fā)電量25.528/29.914億kW·h(單獨(dú)/聯(lián)合)。電站采用混合式開發(fā),主要任務(wù)為發(fā)電,同時(shí)兼顧下游生態(tài)環(huán)境用水要求,此外,無其他綜合用水要求。電站建成后為四川電網(wǎng)供電。

2 簡形閥的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 筒形閥的優(yōu)點(diǎn)

(1)對(duì)運(yùn)行水頭高,機(jī)組尺寸大,壓力鋼管直徑較大,長度很長的大中型機(jī)組,不宜布置碟閥和球閥。如果導(dǎo)水機(jī)構(gòu)發(fā)生意外故障需停機(jī),只能投入事故快速閘門,在關(guān)閉閘門的過程中仍有高壓水,且壓力鋼管直徑較大,長度很長,有可能使事故擴(kuò)大,而采用筒形閥后,由于動(dòng)作靈活,所以能更好地保護(hù)機(jī)組。

(2)廠房控制尺寸小,不單獨(dú)設(shè)閥室及閥門專用起吊設(shè)備,節(jié)省了土建工程量。配置筒形閥對(duì)水輪機(jī)外形尺寸增大十分有限。

(3)筒形閥過流部件基本上沒有水力損失 。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),筒形閥的筒體縮入座環(huán)與頂蓋的空腔內(nèi),下端面與頂蓋過流面齊平,不會(huì)阻礙水流。筒形閥動(dòng)水關(guān)閉時(shí),水流的擾動(dòng)程度沒有蝶閥和球閥那么嚴(yán)重,水輪機(jī)的固定和轉(zhuǎn)動(dòng)部件所承受的動(dòng)載荷都較小。

(4)閥體可以分瓣,基本不受運(yùn)輸條件的限制,尺寸可以做得比較大。

(5)重量相對(duì)輕。因?yàn)橥残伍y的閥腔依托于座 環(huán)與頂蓋,由于結(jié)構(gòu)的需要,座環(huán)、頂蓋等尺寸有些變化,導(dǎo)致水輪機(jī)重量略有增加,但也增加了頂蓋與座環(huán)的結(jié)構(gòu)剛度,有利于大型機(jī)組的穩(wěn)定性。

(6)筒形閥關(guān)閉時(shí),自關(guān)閉和油壓裝置提供的 壓力使筒形閥壓緊座環(huán)與頂蓋上的密封橡膠條,保證了密封的可靠性,漏水量極少,從而減少導(dǎo)水葉的漏水量,減少庫容的流失。特別是中高水頭,泥沙含量大的水電站, 活動(dòng)導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí), 漏水量較大、水流射速高,極易造成導(dǎo)葉的泥沙磨損與間隙氣蝕,設(shè)置了筒形閥可以有效地保護(hù)水導(dǎo)葉。

(7)提高了電站運(yùn)行的靈活性 。筒形閥的投入比事故快速閘門的投入要迅速,也比蝶閥和球閥的投入要簡單。筒形閥可以直接開啟,不需要象球閥、蝶閥那樣要先經(jīng)過旁通閥平壓,所以啟動(dòng)速度快,一般筒閥啟、閉時(shí)間均不超過 60 s[2]。

2.2 筒形閥的缺點(diǎn)

(1)生產(chǎn)廠家的制造難度加大,目前有些零部件尚需進(jìn)口 ,水輪機(jī)的造價(jià)也相應(yīng)增加,筒形閥的價(jià)格約占水輪機(jī)造價(jià)的10%;安裝單位的安裝難度加大,水輪機(jī)的安裝時(shí)間相應(yīng)延長。

(2)筒形閥只能當(dāng)事故閘門用,不能當(dāng)作檢修閘門,只適用于單管單機(jī)的電站。

(3)由于筒體靠近活動(dòng)導(dǎo)葉,所以當(dāng)有較長異物(如鋼筋、長形木條)卡住活動(dòng)導(dǎo)葉時(shí),筒體下落關(guān)閉時(shí)亦容易卡住筒體,使之不能關(guān)閉,從而不能很好地保護(hù)機(jī)組 。

(4)機(jī)組裝置筒形閥后,流道進(jìn)口是否安裝快速閘門,仍處于探討中,不少水機(jī)專家認(rèn)為安裝筒形閥后,已達(dá)到保護(hù)機(jī)組的目的,剩下流道的保護(hù)問題,由水工專業(yè)來考慮,所以是否安裝快速閘門這個(gè)問題應(yīng)由水工決定。若不安裝快速閘門,則設(shè)事故檢修閘門是必要的。

(5)目前 ,國家尚無筒形閥的設(shè)計(jì)、制造和安裝等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。制造、設(shè)計(jì)及安裝的經(jīng)驗(yàn)較少[2]。

3 筒形閥全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)方案

為了充分發(fā)揮筒形閥在水電站中的性能優(yōu)勢,我們需要一種精細(xì)的控制系統(tǒng)來確保其正確和高效的操作。對(duì)此,我們提出了三種不同的控制方案,并對(duì)其進(jìn)行了深入的研究和比較。

3.1 方案一:筒形閥全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)

筒形閥全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)代表著東方電機(jī)廠筒形閥控制技術(shù)的先進(jìn)水平,具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):

(1)數(shù)字缸將原來復(fù)雜的速度控制和位置控制,變成了簡單的數(shù)字脈沖控制,簡化了控制系統(tǒng),提高了響應(yīng)速度、控制精度與同步水平,實(shí)現(xiàn)了控制原理簡單化、數(shù)字化。

(2)所有元件裝在接力器內(nèi)部,抗干擾能力強(qiáng),大幅提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性,實(shí)現(xiàn)了集成化。

(3)數(shù)字缸的量化系數(shù)是由設(shè)計(jì)保證的,他與零部件加工和裝配無關(guān)。也就是說,數(shù)字缸提升桿移動(dòng)位移的精度、誤差由設(shè)計(jì)決定的,與零部件加工、裝配無關(guān);同時(shí)在提升桿移動(dòng)過程中,沒有累計(jì)誤差,實(shí)現(xiàn)了液壓數(shù)字化。

(4)安裝方便,每個(gè)接力器都可單獨(dú)手動(dòng)機(jī)械、電氣調(diào)節(jié),有利于安裝、調(diào)試、維護(hù),為安裝調(diào)平和導(dǎo)向間隙的修磨提供了有力的幫助。

(5)調(diào)試容易,幾乎可以做到零調(diào)試。

(6)維護(hù)簡單,幾乎免維護(hù)。

(7)操作運(yùn)行方便、簡單,實(shí)現(xiàn)了操作和維護(hù)人性化。

(8)即使系統(tǒng)壓力油源消失,也可保持筒形閥位置長期鎖定不變[3]。

全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)于2009年7月首次在浙江灘坑電站成功投運(yùn),后面陸續(xù)在錦屏一級(jí)、溪洛渡右岸、苗尾、黃登等電站成功應(yīng)用,得到用戶高度贊揚(yáng)和肯定。但是,全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)滿足不了與純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置直接液壓聯(lián)動(dòng)的需求。為確保該方案在考慮極端掉電情況下的可靠性,本方案擬采取如下方法實(shí)現(xiàn)保護(hù):當(dāng)機(jī)組發(fā)生飛逸時(shí),純機(jī)械過速保護(hù)裝置動(dòng)作,其動(dòng)作的電氣信號(hào)接入全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng),啟動(dòng)筒形閥事故關(guān)閉功能,保證了筒形閥的可靠關(guān)閉。

為了保證全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)在任何工況下的可靠運(yùn)行,系統(tǒng)電源采用多重冗余結(jié)構(gòu)。

(1)柜內(nèi)控制電源(DC24 V),采用雙電源切換模塊,其中一路直流電源來自全廠直流系統(tǒng),經(jīng)電源轉(zhuǎn)換裝置,形成第1路DC24 V電源;另一路交流電源來自柜體內(nèi)部的UPS不間斷電源,經(jīng)另一個(gè)電源轉(zhuǎn)換裝置,形成第2路DC24 V電源。2路DC24 V電源互為熱備用,保證了控制電源的可靠性。

(2)液壓控制器電源(AC220 V),外部兩路AC220 V電源通過交流雙電源自動(dòng)切換裝置+柜內(nèi)UPS不間斷電源進(jìn)行供電。其中一路電源來自全廠UPS電源,另一路來自廠用電系統(tǒng)。柜內(nèi)UPS電源配置有蓄電池,蓄電池容量能保證筒形閥在外供AC220 V電源消失時(shí)可靠工作時(shí)間≥1 h(連續(xù)開啟、關(guān)閉筒形閥10次以上)。能夠保證在任何情況下液壓控制器電源的可靠性。

(3)所有電源裝置(包括蓄電池),均配置有狀態(tài)監(jiān)測,能實(shí)時(shí)對(duì)各路電源狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)出現(xiàn)電源丟失或者故障時(shí),能及時(shí)發(fā)出報(bào)警,提醒運(yùn)維人員進(jìn)行處理。

除了電源采用冗余配置以外,控制系統(tǒng)CPU也采用雙重配置。正常運(yùn)行時(shí),兩個(gè)CPU互為主備,實(shí)時(shí)同步運(yùn)行。當(dāng)其中一路發(fā)生異常或故障時(shí),自動(dòng)無擾地切換到另一個(gè)CPU,避免單CPU發(fā)生故障影響筒形閥控制系統(tǒng)功能。因此,全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)是安全、可靠的,能夠保證各類狀態(tài)下的正常工作,即使在異常狀態(tài)下,筒形閥也可安全、可靠地關(guān)閉,如機(jī)組過速、全廠失電、單CPU故障,都能確保電站的安全運(yùn)行[4]。

3.2 方案二:以全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)研究開發(fā) 增加機(jī)械液壓聯(lián)動(dòng)功能

在原全數(shù)字集成式筒形閥電液控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加切換閥組、同步馬達(dá)組以及掉電關(guān)閉閥組等設(shè)備。當(dāng)機(jī)械過速保護(hù)裝置動(dòng)作后,機(jī)械過速保護(hù)裝置的機(jī)動(dòng)閥輸出油由壓力油變?yōu)榻油ɑ赜?經(jīng)過掉電關(guān)閉閥組控制切換閥組換向,切換閥組將原數(shù)字缸輸出的油路截?cái)?同時(shí)將接力器的上腔接通壓力油,接力器的下腔接通同步馬達(dá),通過同步馬達(dá)回油。由于六個(gè)同步馬達(dá)同軸機(jī)械串聯(lián)在一起,轉(zhuǎn)速相同,排量相同,可以使六個(gè)接力器下腔輸出的油量相同,使接力器同步向下關(guān)閉運(yùn)動(dòng)[5]。

3.2.1 控制聯(lián)動(dòng)邏輯

(1)在機(jī)械過速保護(hù)動(dòng)作且電源全部故障的情況下,只需應(yīng)用油壓裝置壓力油箱的液壓油和閥組的自動(dòng)切換,不需其余的控制命令即可啟動(dòng)關(guān)閉流程,在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一道保護(hù)。

(2)在機(jī)械過速保護(hù)動(dòng)作后,掉電關(guān)閉閥組可以進(jìn)行選擇,有電源保證的情況下,仍然應(yīng)用數(shù)字缸進(jìn)行關(guān)閉,有同步精度保證,僅在機(jī)械過速保護(hù)動(dòng)作且電源全部故障的情況下才應(yīng)用同步馬達(dá)關(guān)閉。

(3)由于同步馬達(dá)僅用于機(jī)械過速保護(hù)動(dòng)作后才應(yīng)用,每次應(yīng)用前,六個(gè)接力器的位置精度有保證,不會(huì)因積累誤差造成較大的偏差;(這個(gè)方案對(duì)于其他公司的同步馬達(dá)式筒形閥控制系統(tǒng)在純機(jī)械過速保護(hù)關(guān)閉時(shí)的精度要高,但不能保證偏差不超過極限值)

(4)如果電源故障恢復(fù),在關(guān)閉過程中,仍能切換回?cái)?shù)字缸關(guān)閉模式。

3.2.2 相對(duì)于方案一的改動(dòng)部分

(1)該方案需增加一套掉電保護(hù)閥組,六個(gè)同步馬達(dá),六套切換閥組,需要增加一定的成本。

(2)掉電保護(hù)閥組與同步馬達(dá)裝配在一起,布置在機(jī)坑壁內(nèi)部(或外部),安裝空間尺寸約為1 500 mm×500 mm×500 mm。

(3)機(jī)坑內(nèi)部預(yù)計(jì)需要增加三根DN25控制油管。

3.2.3 本方案潛在風(fēng)險(xiǎn)

(1)純機(jī)械液壓聯(lián)動(dòng)時(shí),沒有精調(diào)功能,在關(guān)閉的過程中可能發(fā)卡。

(2)純機(jī)械液壓聯(lián)動(dòng)時(shí),如果其中一個(gè)數(shù)字缸退出失敗,將導(dǎo)致該數(shù)字缸損壞。

(3)相對(duì)于全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng),本方案增加閥組、同步馬達(dá)及控制油管路,增加了系統(tǒng)發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

(4)本方案需先進(jìn)行研發(fā),并在廠內(nèi)驗(yàn)證后才能應(yīng)用,需要研發(fā)和試驗(yàn)周期。

3.3 方案三:以全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)研究開發(fā) 通過離合器和鏈條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓聯(lián)動(dòng)功能

運(yùn)行整套控制方案的主要思路是:在原全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在每個(gè)接力器的頂部加裝一個(gè)鏈輪和鏈條,將數(shù)字液壓缸旋轉(zhuǎn)軸與鏈輪做同軸連接,六個(gè)接力器頂部鏈輪用鏈條串聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的同步。當(dāng)機(jī)械過速保護(hù)動(dòng)作時(shí),通過液壓馬達(dá)作動(dòng)力源,主動(dòng)鏈輪CW07帶動(dòng)六個(gè)鏈輪旋轉(zhuǎn),從而使六個(gè)數(shù)字缸旋轉(zhuǎn)軸同步運(yùn)行,驅(qū)動(dòng)筒形閥關(guān)閉。為了保證在正常運(yùn)行情況下,鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)不影響數(shù)字液壓缸的工作狀態(tài),在數(shù)字缸旋轉(zhuǎn)軸和鏈輪之間加裝一個(gè)氣壓離合器。正常狀態(tài)下,離合器分離;當(dāng)過速保護(hù)動(dòng)作時(shí),離合器吸合。

3.3.1 控制聯(lián)動(dòng)邏輯

(1)在機(jī)械過速保護(hù)動(dòng)作的情況下,只需應(yīng)用油壓裝置壓力油罐內(nèi)的液壓油以及電站的低壓氣源,不需其余的控制命令即可啟動(dòng)筒形閥關(guān)閉流程,實(shí)現(xiàn)筒形閥控制系統(tǒng)與機(jī)械過速保護(hù)裝置的液壓聯(lián)動(dòng)功能。

(2)正常情況下,六個(gè)離合器均處于分離狀態(tài)。離合器下端軸隨液壓缸旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn),上端軸靜止,鏈輪和鏈條靜止,此時(shí)筒形閥的開啟和關(guān)閉操作由PLC控制步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

(3)當(dāng)機(jī)械過速保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),首先通過過速保護(hù)裝置的輔助觸點(diǎn)切斷六個(gè)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源;來自機(jī)械過速保護(hù)裝置的壓力油通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)HA01使機(jī)控閥MV01換向,控制氣源同時(shí)作用于六個(gè)氣壓離合器PC01～PC06,使離合器處于可靠吸合狀態(tài),鏈輪CW01～CW07與液壓缸旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)。同時(shí),來自機(jī)械過速保護(hù)裝置的壓力油持續(xù)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)HM01旋轉(zhuǎn),液壓馬達(dá)HM01帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪CW07從動(dòng)鏈輪CW01～CW06同步旋轉(zhuǎn),從而使六個(gè)接力器同步關(guān)閉。

(4)當(dāng)筒形閥到達(dá)全關(guān)位置后,若液壓馬達(dá)HM01持續(xù)驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致液壓缸內(nèi)的機(jī)構(gòu)損壞,造成損失。為了避免這種情況發(fā)生,在液壓馬達(dá)輸出軸與鏈輪之間設(shè)置扭矩限制器TL01,液壓回路設(shè)置電磁閥EV01。當(dāng)筒形閥到達(dá)全關(guān)位置后,液壓馬達(dá)HM01的輸出扭矩變大,扭矩限制器TL01的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸脫扣,使動(dòng)力無法傳到主動(dòng)鏈輪CW07上,從而使筒形閥停止關(guān)閉運(yùn)動(dòng);同時(shí),扭矩限制器TL01或者筒形閥接力器動(dòng)作后的輔助位置反饋觸點(diǎn)使電磁閥EV01得電切換閥位,切斷來自機(jī)械過速保護(hù)裝置的壓力油以及控制氣源,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。

(5)當(dāng)筒形閥在上述緊急關(guān)閉過程中出現(xiàn)卡阻情況,液壓馬達(dá)輸出軸的轉(zhuǎn)矩同樣會(huì)增大,扭矩限制器將脫扣,使筒形閥保持在原有位置不動(dòng),從而起到保護(hù)作用[6]。

3.3.2 相對(duì)于方案一的改動(dòng)部分

(1)該方案需增加一套鏈輪(含鏈條)機(jī)構(gòu),六個(gè)氣動(dòng)離合器,一個(gè)扭矩限制器,一個(gè)液壓馬達(dá),一個(gè)電磁閥,一個(gè)機(jī)控閥和一個(gè)液壓執(zhí)行器。

(2)主動(dòng)鏈輪安裝在3、4號(hào)接力器之間,與其他六個(gè)鏈輪處于同一水平面,液壓馬達(dá)、扭矩限制器和主動(dòng)鏈輪同軸安裝。該部分設(shè)備的大致安裝空間尺寸為800 mm×400 mm×400 mm。

(3)機(jī)坑內(nèi)部需增加一根低壓氣源環(huán)管以及到六個(gè)氣動(dòng)離合器的分支氣管。

(4)上述增加的設(shè)備導(dǎo)致每臺(tái)機(jī)組需要增加一定的成本。

3.3.3 方案的潛在風(fēng)險(xiǎn)

(1)本方案需先進(jìn)行研發(fā),并在廠內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證后才能應(yīng)用,需要研發(fā)和試驗(yàn)周期。

(2)增加的氣動(dòng)離合器、鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)、控制閥以及管路等設(shè)備將導(dǎo)致故障風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)增多。

(3)由于鏈輪鏈條的加工精度誤差、鏈輪與鏈條的裝配誤差等因素,可能使接力器的同步關(guān)閉精度造成一定的偏差,導(dǎo)致筒形閥關(guān)閉一段行程后卡死而不能順利完全關(guān)閉。

3.3.4 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略

(1)當(dāng)過速保護(hù)裝置動(dòng)作后緊急關(guān)閉筒形閥時(shí),若筒形閥出現(xiàn)卡阻情況,扭矩限制器會(huì)及時(shí)切斷液壓馬達(dá)的輸出動(dòng)力,同時(shí)截?cái)鄟碜詸C(jī)械過速保護(hù)裝置的壓力油,保護(hù)筒形閥系統(tǒng)。

(2)理論上鏈傳動(dòng)方案的同步精度相對(duì)于油馬達(dá)方案要高,運(yùn)行更加平穩(wěn)。

4 筒形閥全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)方案的試驗(yàn)與驗(yàn)證

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案正確性,在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場都進(jìn)行了系列的試驗(yàn)。主要檢測了筒形閥在各種工作條件下的性能,包括啟閉時(shí)間、密封性能和閥門穩(wěn)定性,并對(duì)三種控制方案的性能進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),雖然各種方案在某些方面存在一些問題,但總體上都能滿足筒形閥在水電站中的運(yùn)行要求。

5 結(jié) 語

通過對(duì)筒形閥和其控制系統(tǒng)的深入研究,得出以下結(jié)論:(1)筒形閥確實(shí)有很多優(yōu)點(diǎn),比如結(jié)構(gòu)緊湊、操作平穩(wěn)、密封性好等,適合在特定應(yīng)用中取代蝶閥;(2)雖然筒形閥的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,但我們提出的三種控制方案都能有效地解決這個(gè)問題;(3)試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的正確性,顯示出筒形閥在水電站中的巨大潛力。

結(jié)合巴拉水電站的實(shí)際情況,巴拉水電站目前選用的第三個(gè)方案,以全數(shù)字集成式電液控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)研究開發(fā),通過離合器和鏈條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓聯(lián)動(dòng)功能作為筒形閥的控制系統(tǒng)。這項(xiàng)研究為未來水電站的筒形閥控制系統(tǒng)的選擇提供了重要的參考資料,但還需要在巴拉水電站投運(yùn)后進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。