水泵水轮机活动导叶及导水机构设计与应用

二、活动导叶及导水机构

活动导叶在可逆式水泵水轮机中有两个作用：一是在水轮机工况时控制机组流量（功率）；二是在水泵工况时调整出口水流方向与蜗壳水流相适应。在两种工况下导叶都有切断水流（关机）的作用。导叶的设计一方面要减轻叶型的阻力，同时也要满足两种工况水流的不同要求。

导水机构可以使用单元式接力器或集中控制环式接力器。蓄能电站水泵水轮机通常采用集中控制环式导水机构。这种导水机构结构简单，便于制造和安装。

导水机构由两个摇摆式接力器、控制环、连板、拐臂和摩擦装置（剪断销）等组成。接力器采用油压操作，受调速器控制。导叶和拐臂通常采用摩擦装置（剪断销）连接，靠导叶压紧螺栓的压力来调整摩擦力传递力矩。当导叶被卡住时，接力器的操作力将克服摩擦力，该导叶和拐臂发生相对滑动，而其他导叶正常关闭，使机组停机，卡住的导叶就不会损坏，在摩擦力作用下也不会摆动。

为了解决蓄能机组低水头空载下不稳定和带负荷过程中的逆功率的问题，一般采用对称布置导叶非同步预开装置（misalignment guide vanes，简称MGV）。如天荒坪抽水蓄能电站的导叶数为26只，两套导叶非同步预开装置（MGV）分别对称布置在5^＃导叶和18^＃导叶。MGV的结构如图2-2-3所示。在机组正常运行时，装有非同步预开装置的导叶和其他导叶一样在接力器作用下动作；而机组在低于设定水头发电工况启动时，需要将非同步预开装置投入，并将5^＃和18^＃导叶预开到比空载大一些的开度，该非同步预开装置可由机组顺控流程或人为干预自动投入。

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1—导叶；2—拐臂；3—小接力器连杆；4—摩擦装置压紧块；5—压紧双头螺栓；

6—压紧螺母；7—连杆；8—小接力器；9—摩擦片

图2-2-3　MGV结构图