概述
調壓閥是長壓力引水隧洞水電站的一種安全設備，一般，當壓力引水管道ΣLV/H大於15～30時，要設定調壓井，由於調壓井土建工程量較大，工期較長，採用調壓閥取代調壓井，可節約投資，縮短工期。以龍源電站為例，節約了調壓井投資的90%，使電站提前一年發電。因此，採用調壓閥取代調壓井，是節約投資、加快工程進度的一項重要技術措施。本系列調壓閥是通過試驗研究和在龍源等水電站調壓閥設計、製造、安裝、運行試驗的基礎上設計而成的系列產品，以適應中小型水電站的需要。
調壓閥的構造和工作原理
調壓閥主要參數如下：其型號表示意義：如“TFW400/130”中的T、F分別表示“調”、“閥”，W代表“臥”式，L代表“立”式，400為調壓閥閥盤進水止口直徑為400mm，130為名義水頭130m。
臥式調壓閥的本體採用臥式布置，即其進水管、油缸的中心線與地面呈平行，主要由閥殼、閥塞、主油缸、引導油缸、補氣閥等組成。立式進水管、油缸的中心線與地面垂直，主要由閥殼、閥塞、主油缸、引導油缸、補氣閥等組成。
閥殼為焊接件或鑄鋼件，臥式調壓閥殼體由左右對稱的兩個半蝸形管合成，共有三個開放的孔口，其中一端為進水口，一端為出水口，一端為與主油缸連線的預留孔；閥殼的蝸形管內有固定導葉，使水流進入後就形成環流並在閥體內相互碰撞消能，然後排向尾水，消能性能良好。為減少振動，設有補氣裝置，使大氣能均勻地直接進入調壓閥泄水流道入口端的負壓區。立式調壓閥為彎管三通式結構。 TFW調壓閥閥塞材料為Q345鑄鋼，表面鍍鉻防鏽，閥塞上設有均壓孔，目的是平衡閥塞兩邊的水壓，以減少操作油壓。
調壓閥可採用單級油缸或多級油缸形式，採用多級油缸時，主油缸及引導油缸用於操作閥塞的開關，其筒體為鑄鋼件，內有活塞，從機組調速器來的油源分別接入主油缸活塞的前後兩腔，當機組正常工作時，壓力油通在關閉腔，使調壓閥處於關閉狀態；當機組緊急停機或瞬間甩負荷超過約15%時，壓力油則自動通在開啟腔，使調壓閥打開泄出設定大小的水流以確保機組及壓力隧洞系統的安全。
補氣閥裝在閥殼上，能在調壓閥泄水時使大氣直接進入調壓閥泄水道入口端的負壓區，以減少水流沖刷對閥殼內部流道的氣蝕和減少調壓閥的振動。
閥塞與閥殼之間用硬密封，即閥塞上是鑲嵌或堆焊的不鏽鋼止水環，閥殼上則用不鏽鋼或可拆換的青銅止水，二者之間通過精細研磨以達到嚴密接觸，具有良好的止水性能。油缸筒體與活塞之間、活塞桿與閥殼之間等所有會產生相對移動的部位則全部採用特製的橡膠圈密封。
為實現對調壓閥的控制，另需在液壓系統中安裝控制用特殊主配壓閥、節流閥和油壓逆止閥。其中特殊主配壓閥安裝在機組調速器內以取代調速器原裝的主，特殊主配壓閥的構造是多增加了一個閥盤用於控制調壓閥。
調壓閥的特性主要是流量特性（詳見系列設計資料匯集）。
調壓閥的作用是當機組甩負荷時在機組導葉快速關閉的同時調壓閥快速開啟，將機組關閉時需減少的流量從調壓閥排出，待機組關閉後再緩慢關閉調壓閥。也就是說，裝設調壓閥後，引水系統內的流量變化得以緩慢進行，從而削減了水壓上升值。另一方面，由於機組仍然是快速關閉的，從而保證了速率上升值也不會過高，所以說，調壓閥是降低引水系統壓力上升值和機組速率上升值的有效措施之一，起到了調壓井的作用。
TFW型調壓閥的控制系統採用全液壓控制和操作，通過安裝在調速器內的特殊主配壓閥等元件同時控制和操作導葉接力器及調壓閥，其工作原理如下（見圖4）：
（1）.機組負荷不變時，主配壓閥活塞處於中間位置（圖示位置），調速器來的壓力油P1經節流孔A進入調壓閥主油缸關閉腔，此時調壓閥關閉腔油壓P1=P2，其開啟腔通排油，由於關閉腔的油壓大於調壓閥閥盤上的水推力，故調壓閥處於關閉位置。
（2）.機組減少量負荷時（約機組額定出力的15%以內），由於主配壓閥中間閥盤活塞的上移量小於搭疊量S，此時僅有少量壓力油P1經節流孔A進入導葉接力器關閉腔而緩慢地關閉導葉，此時少量壓力油經孔A所形成壓降△P較小，調壓閥關閉腔的油壓（P2=P1-△P）仍能維持調壓閥處在關閉位置，此時調壓閥開啟腔通排油，因此在負荷減少量不大時，調壓閥不動作，導葉接力器關閉速度緩慢。
（3）.當機組瞬時甩較多負荷時（大於機組額定出力的15%左右），主配壓閥中間閥盤活塞的上移量大於搭疊量S，孔口兩側的壓差△P增加，P2減少，而調壓閥主油缸開啟腔與壓力油P1接通，調壓閥快速開啟，調壓閥關閉腔排出的壓力油加上少量經A孔的壓力油流至導葉接力器關閉腔快速關閉導葉。由於採用同一個主配壓閥控制，所以調壓閥快速開啟與導葉快速關閉是協聯同步的。
（4）.當機組增負荷時，主配壓閥活塞下移，壓力油P1直接進入導葉接力器開啟腔中（不受A孔限制），A孔前後壓力相等，調壓閥關閉腔油壓未變，開啟腔通排油，故調壓閥仍處在關閉位置。
（5）.“分段裝置”：在調壓閥開始快速開啟時，引導油缸的排油因受節流孔C限制而油壓迅速升高，迫使油壓逆止閥克服油壓而開啟，於是在調壓閥快速開啟的過程中，其關閉腔的壓力油只部分關閉導葉接力器，而其它的少量壓力油不斷地經調節閥D排走，於是調壓閥開啟速度較“分段裝置”未投入時加快了，當調節閥提前開到限位環所限制的位置而停止時（此時導葉尚未全部關閉），引導油缸的油壓消失，油壓逆止閥很快地自動關閉，此時僅有經A孔來的少量壓力油緩慢地繼續關閉導葉接力器，從而使導葉分兩段關閉，因此調節閥D開口的大小可直接控制導葉分段關閉的拐點位置。導葉關閉後，機組轉速降低到正常轉速時，主配壓閥回到中間位置，調壓閥主油缸開啟腔通排油，於是壓力油P1經A孔以規定的速度慢速關閉調壓閥。
如果調壓閥因失靈而拒絕動作，不論主配壓閥上閥盤上開口有多大，流過它的只有經過A孔的少量壓力油，機組只能慢關閉，以保證引水系統壓力上升不超過允許值。
各節流孔的作用：
A孔：整定調壓閥失靈時導葉慢關閉時間及調壓閥的關閉時間。
B孔：控制引導油腔的油壓，以保證逆止閥迅速開啟。
D孔：整定導葉分段關閉的拐點位置。導葉快關機時間仍由調速器主配壓閥開口大小整定。
調壓閥的選擇及注意事項
由於調壓閥是通過泄去多餘流量來達到確保機組及壓力隧洞系統的安全的，因此選型是否合理將直接影響電站的安全運行。（1）.必須由負責電站設計的單位按《系列設計資料匯集》進行準確的引水系統調節保證計算，以確定調壓閥的選型和所需行程，防止因不合理的參數設定而產生過大的水錘壓力。
（2）.由於調壓閥開啟時的壓力油是先進入主油缸開啟腔後，將背壓腔排出的油一部分經逆止閥排回調速器油箱，另一部分則回到調速器主接力器油缸用以控制機組導葉關閉，因此在選型設計時必須注意兩油缸容積的匹配，應使調壓閥主油缸直徑D7的容積大於調速器主接力器油缸的容積，避免因調速器主接力器油缸的容積大而產生機組不能全關的現象。
（3）.由於調壓閥是採用全液壓控制的，因此，合理地縮短調速器與調壓閥之間的距離能最大限度地減少液壓控制的滯後時間，對提高調速器的調速品質具有良好的作用。
（4）.為防止液壓系統中因集氣現象而動作不準確，應合理地布置管路，使調速器比調壓閥的安裝高程高些才是正確的
