水輪機進水閥門的作用和類型
    在水輪機進水系統(tǒng)中，根據(jù)水電站運行和檢修的需要，在不同的位置上應裝設相應的閘門或閥門。如進水口的工作閘門和檢修閘門，水輪機蝸殼前的閥門以及尾水閘門等。通常裝設在水輪機蝸殼前的閥門稱為進水閥(又稱主閥)。
    閘門和閥門都是控制水上建筑物中的過水孔口。用來安全地調(diào)節(jié)上、下游水位或流量，以便發(fā)電、排水、排沙、過船、過木和其他漂浮物。
    一般的閘、閥門主要由以下部分組成：
    (1)活動部分；它是關閉孔口而又能開放孔口的堵水體。
    (2)埋設部分：它是固定在水下建筑物小的構件，起到承載的作用。
    (3)啟閉機械：操作閘、閥門活動部分的控制設備。

    一、水輪機進水閥門的作用
    (1)為機組檢修提供安全的工作條件。當電站由一根總水管引水同時供幾臺機組發(fā)電時．每臺機組前需裝一只進水閥，這樣當一臺機組檢修時，關閉該機的進水閥則不會影響其它機組的正常運行。
    (2)停機時減少機組漏水量和縮短重新啟動需要的時間。在機組停機時，水輪機導葉不可能嚴密地關閉，總有一定的漏水量，特別是經(jīng)過一段時間的運行后，由于導葉間隙處產(chǎn)生氣蝕和磨損，使導葉間隙變大，漏水量增大。一般導葉全關時的漏水量為水輪機最大流量的2％一3％：嚴重地甚至可達5％，造成水能大量損失。所以當機組長時間停機時應關閉進木閥．可以大大減少漏水量。
    機組短時間停機，一般不關閉進水口閘門。因為放掉了壓力水管內(nèi)的水，當機組再次投入運行時又要重新充水，既延長了機組起動時間，又使機組不能隨時保持備用狀態(tài)，失去了水電站運行的靈活性和速動性。團此裝設進水閥對丁高水頭長壓力引水管道的水電站作用更為明顯。
    (3)防止機組飛逸事故擴大
    進水閥可作為機組過速的后備保護，當機組甩負荷，調(diào)速器又發(fā)生故障不能關閉，使導葉失控，此時應緊急關閉進水閥、截斷水流，防止機組飛逸時間超過允許值，避免事故擴大。

    二、對進水閥的技術要求
    (1)操作簡便，體積小，重量輕；
    (2)應該有嚴密的止水裝置．減少漏水、以便對閥后部件進行檢修工作。
    (3)閥門及其操作機構的結構和強度應滿足遠行的要求。發(fā)生事故時，能在一定的動水壓力下迅速關閉。關閉時間應滿足發(fā)電機飛逸轉(zhuǎn)速允許延續(xù)的時間和壓力管道允許的水錘壓力值的要求，’一般為1~3min。如采用高壓油液從傳動閥門，可在30~50s內(nèi)緊急關閉。僅作檢修機組用的進水閥，啟閉時間由運行方案決定，一般為2~5min(在靜水中動作)。
    進水閥通常只有全開和全關兩種情況、不能作部分開啟來調(diào)節(jié)流量，以免造成過大的水力損失，影響水流穩(wěn)定。進水閥不允許動水情況下開啟，因為這需要更大的操作力矩。

    三、進水閥的設置條件
    進水閥價格昂貴，裝設進水閥將增加土建投資和設備安裝運行費用，因此，裝設進水閥應在下列條件下進行：
    (1)當一根輸水總管供給幾臺水輪機用水時，應在電臺水輪機前設量進水閥。
    (2)對水頭大于120m的單元輸水管。可以考慮設置進水閥。因為高水頭引水式電站壓力管道較長，充水時間長；此外水電站水頭越高導葉漏水越嚴重，因此能量損失較高。  高水頭電站，也可以裝設兩臺閥門。  —個裝在壓力鋼管的始端，另一個裝在水輪機前，分別作為壓力鋼管和機組的保護設施。
    (3)對于最大水頭小于120m，長度較短的單元輸水管，例如壩后式水電站，一般裝設快速閘門。

    四、進水閥門的類型及選擇
    水電站中比較廣泛采用的進水閥則式有蝴蝶閥、閘閥和球閥。蝴蝶閥和球閥的性能比較見表10-1。
    (1)閘閥：常用于管徑0.5m以下的場合
    (2)蝴蝶閥(有時簡稱“蝶閥”)：水頭在200m以下廣泛采用蝴蝶閥，它具有尺寸小，啟閉時間短、操作力小，價格便宜等優(yōu)點。
    (3)球閥：適用于高水頭，具有全開時水流阻力小，全關時密封性能好，漏水量等優(yōu)點。

表10-1 蝴蝶閥和球閥的比較

項目	蝴蝶閥	球閥
應用水頭范圍（m）	<200	≥200
閥門直徑	大于進水管直徑	等于進水管直徑
水頭損失	較小	接近于零
漏水量	較小	很小
結構尺寸	結構較簡單、外形尺寸較小	結構較復雜、外形尺寸較大
配套設備	安裝伸縮節(jié)、空氣閥、旁通閥	安裝伸縮節(jié)、空氣閥、旁通閥、卸荷閥

注：應用水頭不包括水錘升壓。
球閥的應用水頭國外已達950m，最大直徑為3.4m,蝴蝶閥的最大直徑為8,.23m。