烏溪江水電廠湖南鎮電站4號機主閥原為橫軸擺動雙平板式蝶閥，由于年久老化，問題較多。主要為全開全關位置接點經常故障；蝶閥常有沖閉現象；旁通閥采用液壓操作，用油量大；啟閉操作時需要退投充氣圍帶密封，增加了操作風險；在廠用電消失時需要備用油源等問題。電站主閥于2012年11月改造為希斯威HD741X-VK型蓄能罐式蝶閥。

    1 性能特點

    希斯威HD741X-VK型蓄能罐式蝶閥啟閉采用液壓驅動，油壓可達17MPa，操作力矩大。蝶閥設置了全關液壓鎖錠與手動鎖錠，全開位置不投液壓鎖錠，以液壓系統自動保壓來實現防沖閉。閥板采用雙偏心結構，其一偏心是將閥軸與閥體密封中心偏移一定距離，使其互不干涉；其二偏心是水平安裝的閥軸與管道中心線偏移一定距離，使閥板上下半部迎水面積不等，在水力作用下可幫助關蝶閥。全開、全關位置采用接近開關，保證了可靠性。采用6個63L的蓄能器儲壓，維護壓力穩定，廠用電消失時無需備用油源即可關閉蝶閥。蝶板上實芯橡膠密封圈與閥體上的不銹鋼密封座接觸形成密封，無需充氣圍帶密封。油壓裝置與控制柜組合成一體，結構簡單，體積小，便于操作與維護。該閥可以實現現地操作、遠方操作及開機聯動。旁通閥采用電動方式，減少了用油量。

    2 液壓系統原理

    液壓系統各部分的功能及操作過程說明如下（見圖1）。

圖1 液壓系統原理

    2.1 液壓系統動力源

    正常由6個63L的蓄能器提供，手動操作可由手動泵提供。

    2.2 蓄能器的壓力油

    蓄能器采用氮氣儲能，由2臺15kW的電機帶動油泵供給，補油間隔時間至少大于10h。

    2.3 開閥

    當蓄能器的壓力油到額定壓力17MPa時，電動旁通閥打開，閥板兩側平壓后，電磁閥“YV1”、“YV5”得電，退出液壓鎖錠，然后電磁閥“YV2”得電，可驅動蝶閥開啟。開閥到位后，電磁閥“YV6”得電，系統保壓；電動旁通閥關閉，開閥結束。

    2.4 關閥

    電動旁通閥打開，電磁閥“YV6”失電，電磁閥“YV1”得電，電磁閥“YV3”得電即可驅動蝶閥關閉。關閉到位后，電磁閥“YV4”得電，投入液壓鎖錠。全關到位后，電動旁通閥關閉，關閥結束。

    2.5 緊急關閥

    電磁閥“YV6”失電，電磁閥“YV1”得電，電磁閥“YV3”得電，即可驅動蝶閥關閉。關閉到位后，電磁閥“YV4”得電鎖錠投入，關閥結束。此過程不再操作開關電動旁通閥。

    2.6 保壓

    蝶閥在全開位置實現保壓，開至全開位置時，電磁閥“YV6”得電，接力器（開閥腔）處于保壓狀態。

    2.7 手動操作

    在外界無電源供給、油壓正常的情況下，順序手動推置電磁閥“YV1”、電磁閥“YV5”、電磁閥“YV2”，可解除鎖定開啟閥門；順序手動推置電磁閥“YV1”、電磁閥“YV3”，可關閉閥門。為防止突然來電造成誤動，手動操作時應拉開操作電源（見表1）。

表1 各電磁閥動作情況

    3 電氣系統

    3.1 電氣控制系統

    由PLC控制，實現遠方、停止、現地3種模式。可以實現現地單步操作、機旁遠控操作、開機聯動操作及事故緊急關閥功能。同時有電源故障報警及開關閥、開關旁通閥故障報警，壓力過高過低報警等功能。

    3.2 電源

    交直流電源均采用雙路供電，自動切換，保證了供電可靠性。

    3.3 自動保壓

    當系統壓力低于14.5MPa時，油泵向蓄能器充油；當壓力上升至17MPa時停泵。若系統壓力低于14MPa，主備油泵同時給系統補油。系統在運行過程中，若出現壓力過低或過高現象，會發出警報信號。

    3.4 油泵控制

    2臺泵互為備用，由PLC控制自動輪換，也可手動單獨控制。

    3.5 電動旁通閥

    采用交流電機驅動，緊急情況下可手動操作，電動旁通閥前設置閘閥，方便檢修時隔離。

    4 結語

    經過半年多的運行，該閥操作簡單方便，性能安全可靠，密封性好，降低了運行操作安全風險，體現了諸多優點，實現了“無人值班（少人值守）”的要求。