第三节 调压室和调压阀的运行与维修

一、调压室

调压室是设置在水电站有压输水管道上的储水室。当水电站的压力输水系统较长时，它是输水系统的一个重要组成部分。调压室的作用是减少水轮发电机组负荷变化引起输水系统内的正负水压力，起临时蓄水和供给能量的作用，使水轮发电机负荷调节灵活。就输水系统本身而言，它的作用是调节压力输水管道中出现不稳定水流时的压力。从而保证输水管道中压力升高、降低不超出设计允许的范围。建于地面以上的调压室，称调压塔，地面以下的调压室，称调压井。调压室的形式有圆筒式、阻抗式、双室式、差动式、压气式等。调压室要具有足够的水面面积，以保证在产生波动时能迅速衰减，并能控制最高涌浪和最低涌浪不超过允许范围。

调压室运行时，应注意以下几个方面：

（1）注意水位观测，保持水位波动的相对稳定。调压室的水位波动，与其断面有关，也与压力管道的水头损失有关。水电站在正常运行时，由于负荷的不断变化，而使调压室的水位也出现与负荷相应的升高和降低，其波动幅度是相对稳定的。如出现突出的升高和降低，或超过正常的波动幅度，就要分析不稳定的原因，对机组运行是否有不利影响。

（2）检查有无渗漏现象，保护不透水性。调压室与输水系统的压力管道（或压力隧洞）相连，渗漏要造成水量损失，大的漏水还要影响建筑物的安全。因此，运行期间，不允许有漏水现象。当发现调压室有裂缝、沉陷等引起的渗漏时，要及时处理。

（3）检查拦网安全防护措施，确保运行安全。调压室上口应装设拦网防护，预防石块、柴木等杂物落入调压室，威胁机组运行安全，同时，也保护运行人员观测水位的安全。要经常检查拦网是否完好、牢固，如发现损坏，要及时修理。严禁非运行人员进入调压室四周，严禁在调压室内打鱼、钓鱼，以免发生人身伤亡事故。

二、调压阀

调压阀是近几年发展起来的长输水管道上的保安设备。当机组甩负荷，水轮机导水叶关闭的同时，水锤压力上升，其水锤压力克服了调压阀弹簧压力，使调压阀打开。待压力水管中上升的水锤压力通过调压阀动作，使之降低。待机组关闭后，调压阀借本身弹簧的反馈力自动复归，从而起到保护压力水管和机组安全的作用。因此，调压阀可在一定程度上取代调压室。

目前国内生产的调压阀以TFW型较为普遍，其控制系统见图1-17。

调压阀安装以后，充水以前应进行无水模拟动作，以便调整各节流孔的尺寸。由于调压阀是一种新的保安装置，目前有关单位正在继续试验研究成熟的控制系统。因此，对各节流孔的调整还没有系统的步骤和数据。下面以TFW型调压阀为例，说明其调整步骤。

1.调压阀主控制系统现场调整试验

在作各调整试验以前，机组、调速器、油压装置及调压阀设备全部安装合格，达到起动试运行要求。

由于调速器对机组的稳定运行关系很大，因此要求调速器制造质量和性能必须符合技术条件的规定。在安装调整和试运行中发现问题，必须切实加以解决，不能带病运行。

（1）模拟试验。在引水隧洞和钢管充水前进行无水压模拟试验，按调节保证计算结果，调整各节流孔尺寸（节流孔A、C、D见控制系统图1-17）。

1）初调各节流孔到一定位置后，模拟动作数次，排除管路中可能积存的空气。

2）切除调压阀，改变节流孔A的大小，整定机组慢关机时间。

3）调压阀投入，调整主配压阀及D孔，整定机组快关机时间及两段关机拐点位置。4）改变C孔大小，调整油压逆止阀起动油压。

5）根据稳定要求，初调缓冲强度与缓冲时间。

（2）机组空载扰动试验。在机组空运转条件下，对调整系统加以±2.5Hz的急剧扰动，记录转速超调量、调节时间、摆动次数，通过试验选择调节品质较优的参数。整定调整器暂态转差系数、缓冲时间、局部反馈系数和永态转差系数，使机组在空载下有较好的稳定性，便于迅速并网带负荷。

（3）在模拟试验全部达到设计要求后，进行甩负荷试验（机组带电网负荷或水阻抗）。

1）单机甩负荷。单台机甩25%、50%、100%的负荷及甩调压阀全开所对应的部分负荷点，记录钢管水压上升、隧洞末端水压下降和机组速率上升情况。

根据甩负荷结果，进一步调整关机时间，调压阀开关时间及行程，再进行甩负荷试验，使水压上升、水压下降与机组速率上升均在设计的合理范围内。

2）多台机组同时甩负荷。根据电站引水系统、主接线及出线回路等条件，确定同时甩负荷的机组台数，进行多台机组甩负荷试验。

根据甩负荷试验结果，再进行各参数的调整，使整个电站机组能够安全并网运行，并达到设计要求。

（4）机组增负荷试验。参照电站设计条件，根据实际可能，找出机组最快的增负荷速度。

1）单台机组空载并网，在允许水压下降范围内，进行单台机组增负荷试验，调整机组快开机时间。

2）如果电力系统要求，在水压下降允许的设计条件下，可以进行两台或多台机组同时增负荷试验。

（5）负载扰动试验。当电站投入大电网运行时，不做负载扰动试验。如电站机组需单独带负荷运行时，可进行带负荷小扰动试验，以确定单独带负荷时的调速器参数。

负载扰动量为机组负荷的10%，最好用水阻器进行试验，录制不同调速器参数下电网周波的稳定过程，找出调节品质较优的一组参数。如果与空载扰动试验结果的参数相近，就不必再调整调速器。如与空载参数相差较大，则可在机组需要单独带负荷运行工况时，再调整调速器参数。

2.调压阀运行注意事项

（1）在机组投入运行初期，每当机组甩负荷时，要注意检查调压阀是否正确动作，动作后是否回复到全关位置。

（2）机组正常运行期间，如长期没有甩负荷，则应每月在停机状态下手动操作调压阀，检查调压阀启闭规律是否正确并保证动作灵活。

（3）油管路中各控制组件，特别是节流阀C、D及特殊主配压阀节流孔A，经调整合适后必须锁住，绝对不允许任意拧动。

（4）观察主配压阀动作是否灵活。

（5）观察各控制组件及密封圈是否有损坏，如因密封圈损坏而引起渗漏油，应及时处理。

（6）各阀门及法兰不允许漏油。

（7）当机组不能停机而发现压力油系统有杂质时，需在运行中就地过滤处理。

（8）油质定期过滤，排除油内杂物及水分。

（9）运行运作情况随时作详细记录。

3.调压阀的检修

（1）一般情况下随机组检查同时进行，在检查组装后投入运行前，必须排尽管内空气，重新做各参数及各节流孔调整试验。

（2）调压阀检修时，要将油缸及油管路中杂物清洗干净，重新组装时要注意轴与缸体的同心度，并且要求将缸内活塞安装到设计规定的位置。

（3）如拆换密封前后环时，新装配的前后环必须互相研磨，确保在电站水头的1.5倍水压情况下不漏水。

（4）透平油过滤清洁，符合调速器用油标准。

（5）经常保持调压室的环境清洁，调压室应设排水管、沟，室内不应有积水。