第七章 水泵水轮机
一、抽水蓄能电站简介 一般建有上水库和下水库，装设具有抽水及发 一般建有上水库和下水库，装设具有抽水及发 上水库 电两种功能的机组 的机组。 电两种功能的机组。 1、工作原理 ： 利用电力系统低谷负荷期间的 、 工作原理： 剩余能量向上水库抽水储蓄水能， 剩余能量向上水库抽水储蓄水能，再在系统高峰负 荷期间从上水库放水发电的。 荷期间从上水库放水发电的。
上水库
Hm
坝 下水库
厂房
抽水蓄能电站
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二、抽水蓄能电站机组装置方式 (1)四机分置式：将水轮发电机组和水泵抽水机 四机分置式： 四机分置式 组分开设置。优缺点见教材，目前少用。 组分开设置。优缺点见教材，目前少用。 (2)三机直联 三机直联 式：每台机组将 发电机、水轮机 发电机、 和水泵三种机器 同轴相联。 同轴相联。其中 发电机兼做电动 机。厂房下部尺 寸较大。 寸较大。
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2、斜流式水泵水轮机 、 (1)结构特点：结构与 完全相同，区别在于转 结构特点：结构与XL完全相同 完全相同， 结构特点 轮叶片数目减少，叶道较长，叶型较为扁平。 轮叶片数目减少，叶道较长，叶型较为扁平。
(2) 水力起动：因叶片可 水力起动： 以转动， 以转动，在切换水泵工况运行 时，可在导叶关闭后不再向转 轮中充气压水， 轮中充气压水，而是采取将转 轮叶片调至关闭状态。 轮叶片调至关闭状态。操作过 程简化，启动时间缩短。 程简化，启动时间缩短。
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4、贯流式 、
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四、水泵水轮机的结构特性 1、混流式水泵水轮机 、 (1)结构特点：大致与普通 相似，区别在于转 结构特点：大致与普通HL相似 区别在于转 相似， 结构特点 轮直径增大，叶片数目减少，叶道较长， 轮直径增大，叶片数目减少，叶道较长，叶片形状 也有所改变，顶盖和座环刚度和强度较高(机组推力 也有所改变，顶盖和座环刚度和强度较高 机组推力 轴承及水轮机导轴承支撑在顶盖上)。 轴承及水轮机导轴承支撑在顶盖上 。
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(3)二机可逆式：每 二机可逆式： 二机可逆式 台机组包括发电机和水 轮机。 轮机。其中发电机兼做 电动机， 电动机，水轮机兼做水 应用最广泛。 泵。应用最广泛。
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三、水泵水轮机的类型 1、混流式：适用水头范围较大，应用最广泛。 、混流式：适用水头范围较大，应用最广泛。 2、斜流式：在水头变化辐度较大的中、低水头 、斜流式：在水头变化辐度较大的中、 的抽水蓄能电站中有一些应用。 的抽水蓄能电站中有一些应用。 3、轴流式：适用水头范围较低，应用较少。 、轴流式：适用水头范围较低，应用较少。
上水库
Hm坝 下水库来自厂房抽水蓄能电站
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夜晚用电低 谷抽水蓄能
白天用电高峰 放水发电
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2、类型 、 (1)纯抽水蓄能电站：发电引水无天然径流。 纯抽水蓄能电站：发电引水无天然径流。 纯抽水蓄能电站 (2)混合式抽水蓄能电站：发电引用流量中有部分天然径 混合式抽水蓄能电站： 混合式抽水蓄能电站 流。
混 流 式 水 泵 水 轮 机 转 轮 混 流 式 水 轮 机 转 轮
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(2)混流式水泵水轮机的水力起动 混流式水泵水轮机的水力起动 在水轮机工况下：与普通水轮机同， ①在水轮机工况下：与普通水轮机同，可先缓慢开启导 叶。 ②在水泵工况下：需要一定的电动功率启动。 在水泵工况下：需要一定的电动功率启动。 切换时首先关闭导叶，然后在转轮室通入压缩空气排水， 切换时首先关闭导叶，然后在转轮室通入压缩空气排水， 时停止充气， 当水位压低到转轮以下 (0.5~0.8m)时停止充气，接着发电机 时停止充气 的电力启动，使转轮在空气中空转， 的电力启动，使转轮在空气中空转，待升速并列后则排气充 当导叶内侧的水压上升后， 水。当导叶内侧的水压上升后，再慢慢开启导叶并调节其开 度使在最优水泵工况下运行。目的在于尽量降低启动功率。 度使在最优水泵工况下运行。目的在于尽量降低启动功率。
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3、特点 (1)综合效率较低 因抽水过程消耗能量。 综合效率较低， (1)综合效率较低，因抽水过程消耗能量。 (2)可储存电能 可储存电能， (2)可储存电能，改善了电力系统中火电和核 电的运行情况，使其设备利用率高，燃料消耗降低。 电的运行情况，使其设备利用率高，燃料消耗降低。 (3)启动速度快(0.5~1min)， 启动速度快(0.5~1min) (3)启动速度快(0.5~1min)，可提高供电质量 和供电可靠性。 和供电可靠性。
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五、水泵水轮机的选择 结合水轮机的选择章节，课后自学。 结合水轮机的选择章节，课后自学。
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