正反向供水閥門組是水電站機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，在系統(tǒng)進(jìn)行正反向倒換時(shí)，水力控制閥主要存在以下問題：

1、應(yīng)當(dāng)開啟或者關(guān)閉閥門時(shí)，由于控制腔上下腔壓力近似相等，實(shí)際上并不能全開或全關(guān)，而是處于半開狀態(tài)。

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(guān)過程動(dòng)作緩慢，完成一次正反向切換需要將近半個(gè)小時(shí)，切換期間由于流量、壓力降低，無法保證機(jī)組各部件的冷卻效果。針對(duì)上述兩個(gè)問題，采取的優(yōu)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(jìn)水管單獨(dú)引一路控制水源，以解決閥門關(guān)閉不嚴(yán)問題，為提高控制水源可靠性，水源分別取自消防系統(tǒng)、清潔水系統(tǒng)和技術(shù)供水系統(tǒng)。

③根據(jù)分析，采取了增大控制管路進(jìn)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(jìn)一步降低閥門從全開到全關(guān)的時(shí)間。

控制管路優(yōu)化后的閥門配管示意圖見圖 1 所示，水力控制閥關(guān)閉時(shí)，閥門 A、E開啟，閥門 B 關(guān)閉，由于控制上腔的進(jìn)口管與清潔水系統(tǒng)相連，壓力遠(yuǎn)大于閥前壓力，且進(jìn)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(tǒng)平壓，閥盤在控制上腔的水壓和自身重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)閥門C開啟，將控制下腔的水排至下游；相比優(yōu)化以前的控制管路，控制上腔對(duì)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(guān)閉的時(shí)間大大降低。

圖 1 水力控制閥配管示意圖

通過對(duì)控制管路布置及控制水源優(yōu)化，達(dá)到了利用水力控制閥組成閥組，并根據(jù)其不同開關(guān)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)供水系統(tǒng)正反向快速倒換，倒換時(shí)間由原來的近半個(gè)小時(shí)縮短至不到兩分鐘，且倒換后供水壓力、流量穩(wěn)定，保證了技術(shù)供水系統(tǒng)乃至水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。