La vanne de régulation de pression est un dispositif de sécurité pour les centrales hydroélectriques disposant d'un long tunnel de dérivation sous pression. En général, lorsque le rapport ΣLV/H du pipeline de dérivation est supérieur à 15 à 30, un réservoir de compensation doit être installé. En raison du grand volume de travaux de génie civil et de la durée de construction importante, l'utilisation d'une vanne de régulation de pression au lieu d'un puits de régulation peut réduire les coûts et accélérer la période de construction.
Le corps principal de la valve de régulation de pression est disposé horizontalement, c'est-à-dire que les axes du tuyau d'entrée d'eau et du cylindre d'huile sont parallèles au sol, et sont principalement constitués du boîtier de la valve, de l'obturateur, du cylindre d'huile principal, du cylindre guide et de la valve de complément d'air.
Le logement de la valve est en acier soudé ou coulé. Il est composé de deux demi-tubes volutés symétriques à gauche et à droite. Il y a trois orifices ouverts, l'une des extrémités étant l'entrée d'eau, l'autre l sortie d'eau, et l'autre extrémité est réservée pour la connexion avec le cylindre principal. Il y a des ailettes directrices fixes dans le tube voluté du logement de la valve, de sorte que lorsque l'eau entre, elle forme un écoulement circulaire et se heurte mutuellement dans le corps de la valve pour dissiper l'énergie, puis est rejetée vers l'eau de refoulement, offrant ainsi de bonnes performances de dissipation d'énergie. Afin de réduire les vibrations, un dispositif de complément d'air est fourni afin que l'atmosphère puisse pénétrer uniformément dans la zone de pression négative à l'extrémité d'entrée du canal de décharge de la valve de régulation.
Le bouchon de la vanne est fabriqué en acier coulé avec une surface chromée pour éviter la rouille. Le bouchon de la vanne est équipé de trous d'équilibrage de pression. Le but est d'équilibrer la pression de l'eau des deux côtés du bouchon de la vanne afin de réduire la pression d'huile de fonctionnement.
Le cylindre d'huile principal et le cylindre d'huile guide sont utilisés pour actionner l'interrupteur du bouchon de la vanne. Le cylindre est fabriqué en acier coulé et possède un piston. La source d'huile du gouverneur de l'unité est connectée aux chambres avant et arrière du piston du cylindre d'huile principal respectivement. Lorsque l'unité fonctionne normalement, l'huile sous pression passe par la cavité de fermeture, de sorte que la vanne de régulation reste fermée ; lorsque l'unité s'arrête d'urgence ou qu'une chute instantanée de charge dépasse environ 15 %, l'huile sous pression passe automatiquement par la cavité d'ouverture, de sorte que la vanne de régulation s'ouvre pour libérer un débit d'eau prédéfini afin d'assurer la sécurité de l'unité et du système de tunnel sous pression.
La valve d'air supplémentaire est installée sur le carter de la valve, ce qui permet à l'atmosphère d'entrer directement dans la zone sous pression négative à l'extrémité d'entrée du canal d'évacuation de la valve de régulation lorsque celle-ci est en train de drainer, afin de réduire l'effet de cavitation dans le canal de circulation et de diminuer les vibrations de la valve de régulation.
Un joint dur est utilisé entre le bouchon de valve et le carter de valve, c'est-à-dire qu'un anneau d'étanchéité en acier inoxydable est fixé sur le bouchon de valve, et un joint en acier inoxydable ou en laiton amovible est utilisé sur le carter de valve (un matériau en acier inoxydable avec une dureté différente de celui sur le bouchon de valve est préférable), en réalisant un contact étroit grâce à un affûtage précis entre les deux, offrant ainsi de bonnes propriétés d'étanchéité. Toutes les pièces qui bougeront relativement entre le barillet du cylindre et le piston, entre la tige du piston et le carter de valve sont scellées avec des joints en caoutchouc spéciaux.
Pour réaliser le contrôle de la valve de régulation de pression, il est nécessaire d'installer une valve principale de contrôle de pression spéciale, une valve de débit et une valve de contrôle de pression hydraulique dans le système hydraulique. Parmi elles, la valve principale de régulation spéciale est installée dans le régulateur de l'unité, ce qui constitue la forme de contrôle la plus fiable avec le régulateur de la valve de régulation de pression. La structure de la valve principale de régulation spéciale consiste à ajouter un disque de valve supplémentaire pour contrôler la valve de régulation de pression.
Les caractéristiques de la valve de régulation sont principalement des caractéristiques de débit (voir la série de documents de conception pour plus de détails).
La fonction de la valve de régulation de pression est d'ouvrir rapidement la valve de régulation de pression en même temps que la fermeture rapide des aubes du groupe lorsque celui-ci rejette la charge, et d'évacuer le débit qui doit être réduit lors de la fermeture du groupe par l'intermédiaire de la valve de régulation de pression. Cela signifie qu'après l'installation de la valve de régulation de pression, le changement de débit dans le système de dérivation peut se produire lentement, réduisant ainsi la valeur de l'augmentation de la pression de l'eau. D'un autre côté, comme l'unité est toujours fermée rapidement, cela garantit que la valeur de l'augmentation de la vitesse ne sera pas trop élevée, ce qui fait de la valve de régulation de pression l'une des mesures efficaces pour réduire la valeur de l'augmentation de pression du système de dérivation et la valeur de l'augmentation de la vitesse du groupe. Le rôle du réservoir de surpression.