，使用減壓閥達到高水頭電站技術供水目的的方案是不可取的．解決這一問題的手段就是用一臺水輪發(fā)電機組代替減壓閥，這樣高壓水的一部分能量通過水輪發(fā)電機組轉變成電能輸送出來
，水輪機的尾水壓力符合供水系統(tǒng)的進水水壓要求
，通過水輪機的流量滿足供水系統(tǒng)的用水量．用水輪機代替減壓閥，在水輪機轉輪后面（去掉了水輪機的尾水管）串聯(lián)長的供水系統(tǒng)管路和用水設備
，水輪機能不能正常工作
，能不能在任何導葉開度下穩(wěn)定運行，在飛逸情況下除轉速迅速升高外
，尾水壓力是否會達到供水系統(tǒng)不能承受的程度
，這些問題，有的是不能用計算方法解決的
，因此有必要進行模型試驗．
水輪機代替減壓閥在水電站應用 試驗研究的內容及裝置
1．1 試驗研究的內容
a．觀察這種以機代閥的機組能否在空載開度下轉速保持恒定
，以便發(fā)電機能同步并網．為此，在模型裝置上進行了各種開度特別是小開度的飛逸試驗，以觀察飛逸轉速是否穩(wěn)定．專業(yè)主要從事水力發(fā)電和計算機應用方面的研究 已發(fā)表（水電站
供水系統(tǒng)小水輪機組代替減壓閥方案的研究）（利用蝸殼差壓做原型術輪機效率試驗）
b．從水力學現(xiàn)象上分析
，將水輪機尾水管段代之 一條或多條管路均無原則差別．一機對二主機進行穩(wěn)定性試驗
，做出水輪機在各種開度下的帶負荷工況，觀察這些工況是否穩(wěn)定．
c．本裝置用水輪機代替減壓閥
，一方面能取得合適的壓降
，使水輪機轉輪出口的壓力滿足供水壓力要求；另一方面獲得了能量．本試驗在于測出各工況下流道的壓力值
，特別是飛逸工況下飛逸的轉輪帶動的水流會有多少能量損耗在轉輪室的水中．
1．2 水輪機代替減壓閥在水電站應用試驗裝置
水泵自地下水庫抽水送至封閉水箱穩(wěn)壓后進入水輪機．水輪機原有尾水管系彎肘形尾水管
，本試驗拆去代之 管系．此管系即對一機供2臺主機水系供水進行模擬．水國l 模型水輪機裝置示意因1一水泵；2一封閉穩(wěn)壓箱I3一水輪機I4一管系I5一直流發(fā)電機I6一堰扳輪機和一臺直流發(fā)電機聯(lián)接
，通過調節(jié)直流電機的勵磁改變發(fā)電機出力
，發(fā)出電能由電阻負荷消耗
，從而得到不同的工況．由充電脈沖信號計數(shù)水輪機的轉速值．流量通過堰板測量．測量的重點是任一個被測工況點各參數(shù)是否穩(wěn)定．經計算分析’
，本試驗的綜合測量誤差為士
2 試驗成果及分析
2．1水輪機代替減壓閥在水電站應用 空載并網
正常的水輪機開機程序是將導水葉打開，在小開度下水輪機將加速到電機的額定轉數(shù)再進行電機并網．如果在小開度下
，水輪機不能保持恒定的轉速，則并網就有困難
，或產生電沖擊或不斷跳閘．圖2表示在各種不同導葉開度下的單位飛逸轉數(shù)一 一 （試驗水頭為12 m）．由圖2可以看出
，首先將尾水管換成供水管系后，不論是兩管全開（相當于供兩臺主機）或關閉一管（相當于供一臺主機）
，
高水頭水電站技術供水系統(tǒng)用水輪機代替減壓閥的試驗研究其飛逸轉速都是恒定的，幾乎沒有波動（在轉速表上轉速波動值<士2‰）．這說明
，在各種導葉開度下
，空載轉速是穩(wěn)定的．以機代閥的發(fā)電機組并網沒有問題．從圖2中還可看出，以供水系統(tǒng)管路代替尾水管后
，在各開度下，飛逸轉速均比正常尾水管的低
，而且一根管供水或管道出口閥關閉一半（相當于增加管路的阻力損失）時單位飛逸轉速更要降低
，因為試驗水頭是以蝸殼進口和下游尾水面之間的能量計算的，轉輪后管路損失增加
，則轉輪前后的壓差要減少．
2．2 一機對二主機的穩(wěn)定性
供水系統(tǒng)管路代替水輪機尾水管后，水輪機能否穩(wěn)定工作
，取決于各種不同開度下
，在不同的工況點
，模型水輪機能否穩(wěn)定地運行．圖3給出了模型導葉開度為lOO 時
，管路系統(tǒng)兩管全開狀態(tài)下 一Q ．曲線2
，兩管各開一半曲線3及只開一根管曲線4的等開度 圉3線工況．為了比較，圖中還給出了正常尾水管工況曲線1．圖4及圖5則分別表示相應開度為圖4 80 開度下的 l～Q 關系曲線 圖5 40 開度下的 ～Q 關系曲線i 正常肘管
；2-兩管全開} 1一正常肘管F2一兩營全開‘3一各開一半；4一關閉一營 3一各開一半F4一關閉一管80 及40％工況的開度線．從圖中亦可看出
，管路系統(tǒng)的水力阻力增加
，工況曲線向左偏移，即單位流量減少
，所有工況點均穩(wěn)定運行．
2．3 各種工況下流道中加壓力變化
在蝸殼進口及管路系統(tǒng)中布置了壓力測點
，如圖6示．對各開度的不同工況點及飛逸工況點的壓力值進行了測量
，結果見表1～表3．分析圖6和表中數(shù)值可知：蝸殼進口壓力始終不變，這意味著供水泵和穩(wěn)壓筒所提供的上游圖6 管道系統(tǒng)中壓力測．占
、布置水頭為常數(shù)
；轉輪后面尾水管路系統(tǒng)中自3—6—4或3—5—2
，壓力遞減下降
，這是合理的；兩管全開時
，2點及4點部分工況為真空
，因為這兩點為出口且高于下游水位
，此兩點對于下游形成正吸出高度
；如一根管的出口閥關閉，則4點的壓力和6點的壓力基本相等
；管路中的壓力分布與管路中的阻力因素有關，當兩條管路全開時管路阻力小于一條開從表1～表3還可看出
，不論哪種裝置
、哪種開度和哪種工況，在水輪機飛逸時點3的壓力都沒有超過正常工況的壓力
，點2的壓力仍然滿足低供水壓力的要求，管路中的水流符合
水力學摩阻規(guī)律．由此可知
，在飛逸工況下
，水頭能量大部分消耗在轉輪室里
，自轉輪出口的水流壓力不會超過正常工況下出口壓力，也就是供水管路中不會有壓力過高而損壞部件的危險．
減壓閥介紹
Y46T組合式減壓閥/減壓閥SFY46T-16/25系列結構及用途
該閥主要由主閥
、控制導閥、過濾器
、針閥
、球閥及旁通管道節(jié)流部位等組成。適用于溫度小于80℃的水及非腐蝕性液體（汽油
、煤油）和氣體等需要降低到一定范圍的設備和管路系統(tǒng)上，通過調節(jié)將進口壓力降低至某一需要的出口壓力值
。當進口壓力或流量發(fā)生變化時
，靠介質本身的能量可自動保持出口壓力在一定的范圍內。
Y46T組合式減壓閥的基本性能
（1） 減壓閥調壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力P2的可調范圍，在此范圍內要求達到規(guī)定的精度。調壓范圍主要與調壓彈簧的剛度有關。
（2） 減壓閥壓力特性：它是指流量g為定值時，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性
。輸出壓力波動越小
，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化
。
（3） 減壓閥流量特性：它是指輸入壓力—定時，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當流量g發(fā)生變化時
，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低
，它隨輸出流量的變化波動就越小
。
三、
Y46T組合式減壓閥 的選用 根據(jù)使用要求選定減壓閥的類型和調壓精度，再根據(jù)所需大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時
，應使其大于高輸出壓力0．1MPa。
減壓閥一般安裝在分水濾氣器之后，油霧器或定值器之前
，并注意不要將其進
、出口接反；閥不用時應把旋鈕放松
，以免膜片經常受壓變形而影響其性能。
ZJY46H減壓閥是一種利用水壓進行自我調節(jié)的減壓閥穩(wěn)壓閥，在進口壓力和流量產生變化的時候保持出口的壓力和流量穩(wěn)定
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