抽水蓄能技術(shù)pumped-storagepowerstation第二章抽蓄電站設(shè)備簡(jiǎn)介抽水蓄能電廠(chǎng)是水電廠(chǎng)的一種類(lèi)型，它主要由上水庫(kù)、引水系統(tǒng)、廠(chǎng)房和下水庫(kù)組成。在水電廠(chǎng)的上游建有蓄水庫(kù)，下游也建有蓄水庫(kù)，在電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)期，利用上庫(kù)的水通過(guò)引水系統(tǒng)閘門(mén)、管道和調(diào)壓井等設(shè)施，將上庫(kù)水的位能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)與水輪機(jī)同軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電（稱(chēng)為發(fā)電工況）；在低谷負(fù)荷時(shí)期，將下庫(kù)的水再通過(guò)引水系統(tǒng)閘門(mén)、管道和調(diào)壓井等設(shè)施抽回上庫(kù)蓄積起來(lái)（簡(jiǎn)稱(chēng)水泵工況），此時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)，水輪機(jī)轉(zhuǎn)變成水泵。抽水蓄能機(jī)組已成為電力系統(tǒng)調(diào)峰的重要手段之一。抽水蓄能電廠(chǎng)運(yùn)行原理抽水蓄能電廠(chǎng)機(jī)組運(yùn)行工況有發(fā)電（G）、抽水（P）、發(fā)電調(diào)相（CG）、抽水調(diào)相（CP）等工況；就發(fā)電方向而言，其運(yùn)行原理與常規(guī)水電廠(chǎng)運(yùn)行原理一致。抽水方向可以理解為發(fā)電方向的逆向過(guò)程。抽水蓄能電廠(chǎng)運(yùn)行原理天然水流/水庫(kù)筑壩（隧洞、明渠引水）水輪機(jī)發(fā)電機(jī)升壓站（變壓器）電網(wǎng)變電站（變壓器）用戶(hù)水能動(dòng)能電能機(jī)械能機(jī)械能升壓減少損耗電能輸送電能產(chǎn)生路線(xiàn)圖:同樣也適用于抽水蓄能電廠(chǎng)，但僅限發(fā)電工況抽水蓄能電廠(chǎng)運(yùn)行原理電能轉(zhuǎn)換為水能路線(xiàn)圖：電網(wǎng)升壓站/變壓器發(fā)電機(jī)水輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)SFC/拖動(dòng)機(jī)水力設(shè)施上庫(kù)電能降壓電氣傳動(dòng)機(jī)械能輸送電能電能機(jī)械能水能由此可見(jiàn)發(fā)電時(shí)與常規(guī)機(jī)組一樣，抽水蓄能機(jī)組其能量轉(zhuǎn)換同樣為兩個(gè)過(guò)程：水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能；旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。抽水時(shí)，抽水蓄能機(jī)組能量轉(zhuǎn)換為：電能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能；旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為水能。抽水時(shí)，電能通過(guò)靜止變頻啟動(dòng)器（SFC）電氣傳動(dòng)，或另一臺(tái)機(jī)組作為拖動(dòng)機(jī)啟動(dòng)機(jī)組至同步并網(wǎng)，此時(shí)機(jī)組具備轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)械能；并網(wǎng)后，機(jī)組作為電動(dòng)機(jī)吸收電網(wǎng)電能把下庫(kù)水抽至上庫(kù)，使得原下庫(kù)的水抽到上庫(kù)后具備勢(shì)能并作為另一種能量形式儲(chǔ)存起來(lái)。1.發(fā)電電動(dòng)機(jī)發(fā)電電動(dòng)機(jī)是既可用做發(fā)電機(jī)也可用做電動(dòng)機(jī)的同步電機(jī)。作發(fā)電機(jī)用時(shí)，其運(yùn)行原理如下:當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電源后，電機(jī)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。水輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，則磁場(chǎng)與定子線(xiàn)棒之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)在定子線(xiàn)棒中感應(yīng)出交流電勢(shì)。這些線(xiàn)棒聯(lián)成三相繞組，則可在繞組出線(xiàn)端產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)。1.發(fā)電電動(dòng)機(jī)作同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，則在定子三相繞組加以交流電，三相交流電流通過(guò)定子繞組時(shí)就會(huì)在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組加上勵(lì)磁電流，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就帶動(dòng)轉(zhuǎn)子，并按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速來(lái)旋轉(zhuǎn)。由于水泵水輪機(jī)二種運(yùn)行工況的水流方向相反，所以發(fā)電電動(dòng)機(jī)二種運(yùn)行工況旋轉(zhuǎn)方向必須相反。為此應(yīng)使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方面相反，這就需改變?nèi)嗬@組相序排列，所以發(fā)電電動(dòng)機(jī)需加裝相應(yīng)的換相設(shè)備(換相刀閘)。

發(fā)電電動(dòng)機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、上機(jī)架、下機(jī)架、推力軸承、導(dǎo)軸承、制動(dòng)系統(tǒng)、高壓減載裝置、冷卻系統(tǒng)等部分組成。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——發(fā)電機(jī)1）定子組成：電動(dòng)機(jī)的靜止部分，一般由導(dǎo)磁的定子鐵心、導(dǎo)電的定子的繞組、具有冷卻介質(zhì)通道的機(jī)座結(jié)構(gòu)組成；作用:切割磁場(chǎng)，產(chǎn)生電流。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——發(fā)電機(jī)2）轉(zhuǎn)子組成：電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。主要由導(dǎo)電的轉(zhuǎn)子繞組、導(dǎo)磁的鐵心以及轉(zhuǎn)子軸伸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)和風(fēng)扇等組成；作用：構(gòu)成磁場(chǎng)。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——發(fā)電機(jī)3）端蓋機(jī)座及軸承等部件略總之，發(fā)電機(jī)是實(shí)現(xiàn)水路發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的重要部件。抽水蓄能電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)與常規(guī)水電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)組成和作用基本一致。但以下關(guān)鍵技術(shù)必須得到合理解決：1.發(fā)電電動(dòng)機(jī)通風(fēng)冷卻推力抽承定子線(xiàn)圈和鐵心主軸系穩(wěn)定和高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子提高發(fā)電電動(dòng)機(jī)效率制動(dòng)技術(shù)發(fā)電電動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)2.水泵水輪機(jī)水泵水輪機(jī)包括水輪機(jī)和調(diào)速器、球閥等附屬設(shè)備和冷卻水系統(tǒng)、高壓氣系統(tǒng)等輔助設(shè)備。水泵水輪機(jī)本體由以下幾大部件構(gòu)成：轉(zhuǎn)輪、主軸密封、水導(dǎo)軸承、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、導(dǎo)葉、水輪機(jī)軸、中間軸、蝸殼、座環(huán)、頂蓋、底環(huán)、尾水管等。水泵水輪機(jī)的水機(jī)的調(diào)相運(yùn)行系統(tǒng)分壓水系統(tǒng)、水環(huán)排水系統(tǒng)、蝸殼排氣系統(tǒng)和尾水水位測(cè)量系統(tǒng)。水泵水輪機(jī)常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——水輪機(jī)1）引水部件組成：引水室（蝸殼）、座環(huán)作用：以較少的水力損失把水流均勻的、對(duì)稱(chēng)地引入導(dǎo)水部件，并在進(jìn)入導(dǎo)葉前形成一定的環(huán)量。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——水輪機(jī)2）導(dǎo)水部件組成：導(dǎo)葉及其操作機(jī)構(gòu)、頂蓋、底環(huán)；作用：調(diào)節(jié)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的流量和形成轉(zhuǎn)輪所需的環(huán)量；常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——水輪機(jī)3）工作部件：轉(zhuǎn)輪作用：直接將水流能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——水輪機(jī)4）泄水部件組成：泄水錐、尾水管；作用：引導(dǎo)水流進(jìn)入下游，尾水管同時(shí)在轉(zhuǎn)輪后形成真空，利用轉(zhuǎn)輪出口到下游之間的位能，恢復(fù)轉(zhuǎn)輪出口處的部分動(dòng)能損失以提高效率。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——水輪機(jī)水泵水輪機(jī)的其他部件如：主軸、主軸密封、檢修密封、水導(dǎo)軸承、固定部分等等在此不一一介紹。其組成和作用與常規(guī)水電站一致，但考慮到抽水蓄能機(jī)組特殊性，為滿(mǎn)足水泵和水輪機(jī)兩種運(yùn)行工況的要求，水泵水輪機(jī)比相同水頭和容量的水輪機(jī)尺寸大。3.進(jìn)水主閥在水輪機(jī)過(guò)水系統(tǒng)中，裝置在水輪機(jī)蝸殼前的閥門(mén)統(tǒng)稱(chēng)水輪機(jī)進(jìn)水主閥。抽水蓄能電站一般都具有水頭高，壓力大的特點(diǎn)，進(jìn)水主閥一般為過(guò)流球形形式，即球閥。進(jìn)水主閥的作用：(1)對(duì)于一洞多機(jī)岔管引水的水電站，檢修時(shí)隔離機(jī)組與上游水道，保證機(jī)組檢修安全與其它機(jī)組正常運(yùn)行。3.進(jìn)水主閥(2)對(duì)于高水頭水電站，因其水頭高，壓力大，導(dǎo)葉漏水量大，設(shè)置進(jìn)水主閥可減少能量損失。當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，迅速關(guān)閉進(jìn)水主閥，截?cái)嗨?，防止發(fā)生飛逸事故。(3)對(duì)于長(zhǎng)引水管道的水電站，因其充水時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)了機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間。裝設(shè)進(jìn)水主閥可縮短重新啟動(dòng)時(shí)間，提高機(jī)組運(yùn)行的靈活性和速動(dòng)性。3.進(jìn)水主閥(4)投產(chǎn)初期，用做未投產(chǎn)機(jī)組壓力鋼管的堵頭，保證廠(chǎng)房安全。主進(jìn)水閥在抽水蓄能電站與常規(guī)電站一樣根據(jù)水頭的大小設(shè)置諸如球閥、蝶閥等。

1、在水電站中，水頭不超過(guò)150m的情況下蝶閥使用最廣泛；2、球閥一般適用于150m以上的高水頭電站。

但目前國(guó)內(nèi)多為高水頭蓄能電站，故多采用球閥形式作為主進(jìn)水閥。3.進(jìn)水主閥4.調(diào)速器系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由水輪機(jī)調(diào)速器和調(diào)節(jié)對(duì)象(包括引水系統(tǒng)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及負(fù)載)共同組成的。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——調(diào)速器調(diào)速器控制系統(tǒng)是水力發(fā)電廠(chǎng)的重要機(jī)電設(shè)備，其主要作用是：能自動(dòng)調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，使保持在額定轉(zhuǎn)速允許范圍偏差內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿(mǎn)足電網(wǎng)對(duì)頻率質(zhì)量的要求；能使水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)或手動(dòng)快速啟動(dòng)，整步并網(wǎng)增減負(fù)荷，正常停機(jī)或緊急停機(jī)，直接關(guān)系到電能的質(zhì)量和電站的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。常規(guī)電站主要機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)介——調(diào)速器4.調(diào)速器系統(tǒng)對(duì)調(diào)速器必需的要求是保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和相當(dāng)好的速度調(diào)節(jié)過(guò)程質(zhì)量。近年來(lái)，新投產(chǎn)的機(jī)組都采用了數(shù)字式電液調(diào)速器即微機(jī)調(diào)速器。調(diào)節(jié)參數(shù)的整定和修改都非常方便，運(yùn)行狀態(tài)的查詢(xún)和轉(zhuǎn)換也很靈活。機(jī)組的開(kāi)、停機(jī)規(guī)律可方便地用軟件程序?qū)崿F(xiàn)。即停機(jī)過(guò)程可根據(jù)調(diào)保計(jì)算要求，靈活地實(shí)現(xiàn)折線(xiàn)關(guān)閉規(guī)律；開(kāi)機(jī)過(guò)程可根據(jù)機(jī)組增速及引水系統(tǒng)最大壓力降的具體要求進(jìn)行設(shè)定。而且便于直接與廠(chǎng)級(jí)或系統(tǒng)級(jí)上位機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)全廠(chǎng)的綜合控制，提高水電廠(chǎng)的自動(dòng)化水平。抽水蓄能機(jī)組調(diào)速器與常規(guī)電廠(chǎng)機(jī)組調(diào)速器作用基本一致，但：作為抽水蓄能機(jī)組調(diào)速器必須考慮：1、泵工況時(shí)調(diào)節(jié)參數(shù)；2、上下水庫(kù)水位信息；3、調(diào)保計(jì)算更為復(fù)雜。4.調(diào)速器系統(tǒng)5.壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(空氣壓縮機(jī)及其輔助設(shè)備)、管道系統(tǒng)和測(cè)量控制元件三部分組成。水電站壓縮空氣的使用主要有以下幾個(gè)方面：電站油壓裝置壓力油罐充氣，是水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和球閥控制系統(tǒng)的能源；機(jī)組停機(jī)時(shí)的機(jī)械制動(dòng)用氣；機(jī)組作調(diào)相運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)輪室壓水用氣；檢修維護(hù)室風(fēng)動(dòng)工具及吹污清掃用氣；離相封閉母線(xiàn)的微增壓用氣和水輪機(jī)主軸檢修密封供氣等。按照空壓機(jī)出口壓力等級(jí)，壓縮空氣系統(tǒng)可分為高壓壓縮空氣系統(tǒng)、中壓壓縮空氣系統(tǒng)和低壓壓縮空氣系統(tǒng)。6、調(diào)相壓水系統(tǒng)

水泵水輪機(jī)在抽水之前，機(jī)組必須先作抽水調(diào)相工況運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組抽水或抽水調(diào)相啟動(dòng)時(shí)，需要靠SFC或BACKTOBACK進(jìn)行逐步拖動(dòng)，此時(shí)，利用壓縮空氣強(qiáng)制壓低轉(zhuǎn)輪室水位，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，可以減少阻力，即減少電能的消耗，同時(shí)機(jī)組的振動(dòng)也可以相應(yīng)的減輕，機(jī)組轉(zhuǎn)速能快速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行同期并網(wǎng)。機(jī)組調(diào)相運(yùn)行中，需要轉(zhuǎn)向抽水時(shí)，轉(zhuǎn)輪室排氣之后打開(kāi)導(dǎo)葉,工況即可轉(zhuǎn)換，提高了機(jī)組的響應(yīng)時(shí)間。機(jī)組作調(diào)相運(yùn)行時(shí)的有功損耗與發(fā)無(wú)功功率有關(guān)，發(fā)電調(diào)相滿(mǎn)發(fā)時(shí)，轉(zhuǎn)輪在水中旋轉(zhuǎn)約為額定有功功率的15%左右，在空氣旋轉(zhuǎn)則為4%左右，由此可見(jiàn)，調(diào)相壓水的經(jīng)濟(jì)效益是很大的。6、調(diào)相壓水系統(tǒng)機(jī)組調(diào)相時(shí)的壓縮空氣是從專(zhuān)用的氣罐中引來(lái)，強(qiáng)制壓低尾水管中的水位。氣罐最小壓力，必須等于轉(zhuǎn)輪室所要求壓低的水位與下游水位之差。

7.靜止變頻啟動(dòng)裝置(SFC)靜止變頻器起動(dòng)是利用可控硅變頻裝置(SFC)產(chǎn)生從零到額定頻率的變頻起動(dòng)電源，將發(fā)電電動(dòng)機(jī)起動(dòng)并同步拖動(dòng)起來(lái)。基本結(jié)構(gòu)主要分為四個(gè)部分：靜止變頻器起動(dòng)適用于容量大、機(jī)組臺(tái)數(shù)多的大型抽水蓄能電站。因變頻器都是靜止元件，維護(hù)工作量小，工作可靠性高，設(shè)備布置比較靈活，每臺(tái)機(jī)組可公用一套。靜態(tài)變頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)級(jí)變速、啟動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)速度快，具有很強(qiáng)的自診斷能力，但其所需控制設(shè)備比較復(fù)雜，元件質(zhì)量要求高。靜止變頻器(SFC)用于機(jī)組抽水(抽水調(diào)相)工況啟動(dòng)，主要由輸入單元、變頻單元、輸出單元、控制單元、保護(hù)單元及輔助單元幾部分組成。8.主變壓器主變壓器由以下部分組成：

1)鐵心：鐵心是變壓器的磁路，通常用含硅量約為5%表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。

2)線(xiàn)圈：繞組是變壓器的電路部分，一般由外面包有絕緣紙的鋁線(xiàn)或銅線(xiàn)繞制而成。3)絕緣結(jié)構(gòu)：變壓器絕緣主要指外部絕緣和內(nèi)部絕緣。外部絕緣指高、低壓繞組引出油箱外時(shí)用的瓷套管，它是帶電的引線(xiàn)與接地的油箱間的絕緣。套管裝在油箱蓋上。套管中心穿有導(dǎo)電桿，下端伸進(jìn)油箱，與繞組引線(xiàn)相連，上端露出油箱外，以便與外部電路連接。高壓引線(xiàn)一般用充油式或電容式套管。

4)油箱及其它部件：油浸式變壓器油箱具有容納器身、變壓器油及散熱冷卻作用，它用鋼板焊成，呈橢圓桶狀。油箱內(nèi)的變壓器油既是絕緣介質(zhì)，又是冷卻介質(zhì)。

8.主變壓器9.監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是以微機(jī)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)總線(xiàn)為通信介質(zhì)，能遠(yuǎn)方監(jiān)控，自動(dòng)運(yùn)行的智能型分層分布的開(kāi)放式控制系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由調(diào)度級(jí)、電站控制級(jí)和現(xiàn)地單元控制級(jí)組成。10.滲漏排水系統(tǒng)滲漏排水系統(tǒng)包括滲漏集水井、排水泵和配套水位計(jì)等設(shè)備。滲漏排水的特征是排水量小，不集中，而抽蓄電站一般采用地下廠(chǎng)房，位置較低，積水不能靠自壓排出。因此需要設(shè)置集水井將滲漏水收集起來(lái)，然后用水泵抽出，從而保證廠(chǎng)房不致積水、潮濕。抽蓄電站滲漏排水集水井的水源主要有廠(chǎng)房圍巖滲水、SFC冷卻排水、機(jī)組頂蓋排水、高壓空壓機(jī)冷卻排水、主變壓器空載冷卻排水、蝸殼排氣/排水管來(lái)水、濾水器沖污排水等。由于抽水蓄能電站上下水庫(kù)水位差都較大（一般在500M左右），設(shè)備性能要求高，這樣決定了許多機(jī)電設(shè)備的單一性。抽水蓄能電站閘門(mén)多采用：1、事故閘門(mén)防止事故擴(kuò)大，靜水關(guān)閉，靜水平壓開(kāi)啟，多應(yīng)用于尾水管處。2、檢修閘門(mén)引水隧道檢修時(shí)的安全措施，多用于上下水庫(kù)進(jìn)出水口。11.閘門(mén)第三章、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素1、蓄能電站的區(qū)域規(guī)劃布局根據(jù)我國(guó)目前的電源構(gòu)成和布局情況，依據(jù)現(xiàn)在的能源政策，對(duì)我國(guó)部分電網(wǎng)2020年及2030年電源優(yōu)化配置統(tǒng)計(jì)分析，在我國(guó)，以火電為主的電網(wǎng)，抽水蓄能電站的合理規(guī)模應(yīng)在電力總裝機(jī)的6%～10%之間，而水電比重較大的電網(wǎng)，其合理規(guī)模應(yīng)在4%～7%之間一、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素我國(guó)部分電網(wǎng)電源優(yōu)化配置分析表地區(qū)2020年2030年抽水蓄能蓄比例（%）火電比例（%）抽水蓄能蓄比例（%）火電比例（%）華北電網(wǎng)6.6486.067.1585.60京津唐電網(wǎng)7.2890.946.3792.34河北南部電網(wǎng)6.1493.867.1192.89山西電網(wǎng)7.4288.486.9090.19蒙西電網(wǎng)7.2188.426.2090.94山東電網(wǎng)7.8288.177.8289.29河南電網(wǎng)7.3280.429.5482.01湖北電網(wǎng)4.7950.796.4262.70湖南電網(wǎng)5.0148.147.2884.58重慶電網(wǎng)3.9639.505.3156.82東北電網(wǎng)8.1079.348.0581.58遼寧電網(wǎng)7.2686.028.3787.37吉林電網(wǎng)8.4080.958.1181.37黑龍江電網(wǎng)6.8489.316.7989.60華東電網(wǎng)7.3467.777.4970.35上海電網(wǎng)7.3564.497.2267.87江蘇電網(wǎng)6.5176.476.6178.54浙江電網(wǎng)7.6463.297.8964.91安徽電網(wǎng)7.7184.427.7180.82福建電網(wǎng)6.4156.626.3263.82廣東電網(wǎng)4.5748.38一、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素（1）電源結(jié)構(gòu)因素的影響（2）區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的影響（3）電網(wǎng)安全因素的影響（4）國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)因素的影響蓄能電站規(guī)劃布局影響因素一、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素1、

電源結(jié)構(gòu)因素的影響（1）我國(guó)能源資源布局不均衡：全國(guó)電網(wǎng)以火電為主，西南水電較豐富，“三北”地區(qū)風(fēng)能資源較好，東南沿海一帶核電配置較多；（2）我國(guó)電力資源主要集中在經(jīng)濟(jì)不甚發(fā)達(dá)的西部地區(qū)，而用電主要集中在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)而能源短缺的東部地區(qū)，（3）電源結(jié)構(gòu)決定了未來(lái)我國(guó)電力發(fā)展必須堅(jiān)持“一特四大”的發(fā)展戰(zhàn)略，并根據(jù)區(qū)域電源結(jié)構(gòu)的不同配置不同比例的抽水蓄能電站。華南華中華北華東東北我國(guó)已建和在建的蓄能主要分布在華南、華中、華北、華東、東北等以火電為主、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)，以解決電網(wǎng)的調(diào)峰問(wèn)題這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，電力負(fù)荷和峰谷差亦迅速增加，用電高峰時(shí)段，在短時(shí)間內(nèi)負(fù)荷增加的幅度大，增加的速率快，完全靠火電機(jī)組適應(yīng)這種負(fù)荷變化難度較大，也不經(jīng)濟(jì)。因此，在這些地區(qū)需要建設(shè)一定比例的蓄能電站2、

區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的影響一、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素3、

電網(wǎng)安全因素的影響（1）隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)工程的推進(jìn)，抽水蓄能電站已不只是在局部電網(wǎng)發(fā)揮作用，而是在區(qū)域電網(wǎng)及跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)中發(fā)揮互補(bǔ)性整體作用；（2）電網(wǎng)規(guī)模越大，保證電網(wǎng)穩(wěn)定和安全運(yùn)行就愈重要，一旦出現(xiàn)事故，電網(wǎng)造成的損失也越大；（3）在大范圍聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)距離輸電情況下，輸電線(xiàn)路易出現(xiàn)事故，更需要在受電端靠近負(fù)荷中心的地區(qū)設(shè)置必要的備用容量；（4）蓄能電站的事故備用容量及黑啟動(dòng)等功能能在事故后迅速恢復(fù)供電，減少事故損失，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行起重要作用。一、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素4、

國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)因素的影響（1）智能電網(wǎng)是以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)。（2）堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)主要是通過(guò)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，提高電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置資源能力，實(shí)現(xiàn)電力遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)電力的需求。（3）智能電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)要求電網(wǎng)本身具有高度的靈活性、適應(yīng)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。這樣就需要在電網(wǎng)中配置一定數(shù)量能夠快速響應(yīng)的調(diào)節(jié)和事故備用電源，以應(yīng)對(duì)電源側(cè)（核電、太陽(yáng)能和風(fēng)電、水電等）和用電側(cè)（用戶(hù)的隨機(jī)用電需求）的不穩(wěn)定性對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊。一、我國(guó)抽水蓄能區(qū)域規(guī)劃布局及影響因素二、抽水蓄能站址選擇的影響因素

影響抽水蓄能電站站址選擇的因素很多，主要包括地理位置、水頭、地形地質(zhì)、環(huán)境和水庫(kù)淹沒(méi)等方面。二、抽水蓄能站址選擇的影響因素1、距離負(fù)荷中心的距離

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)近90座抽水蓄能電站相關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)分析，抽水蓄能電站站址距離負(fù)荷中心或電源中心67.9%不超過(guò)100km，近93%不超過(guò)200km，超過(guò)200km的不到7%。從調(diào)度、潮流和送出工程等方面來(lái)考慮，抽水蓄能電站站址距負(fù)荷中心或者電源中心一般不宜超過(guò)200km。距負(fù)荷中心或電源中心距離范圍統(tǒng)計(jì)表站址距負(fù)荷中心距離（km）<5050～100100～200200～300>300合計(jì)數(shù)量3126205284比重（%）36.931.023.86.02.4100二

、抽水蓄能站址選擇的影響因素2、距高比

上表統(tǒng)計(jì)資料表明：我國(guó)抽水蓄能電站的距高比集中分布在2～7之間，占總數(shù)的70%。一般來(lái)說(shuō)，距高比越小，電站引水系統(tǒng)長(zhǎng)度和投資越小，對(duì)電站指標(biāo)較有利，但是距高比值和電站投資之間關(guān)系不是很敏感，如果距高比值太小往往也會(huì)對(duì)電站布置產(chǎn)生不利影響。我國(guó)主要蓄能電站距高比范圍統(tǒng)計(jì)表距高比<22~33~44~55~66~77~88~99~10>10合計(jì)數(shù)量1710211211358987比重（%）1.18.011.524.113.812.63.45.79.210.3100二、抽水蓄能站址選擇的影響因素3、水頭段

統(tǒng)計(jì)資料表明：我國(guó)抽水蓄能電站利用水頭主要集中在300m～600m之間，占總數(shù)的62.9%。一般來(lái)說(shuō)利用水頭越高，相同出力所需的流量就越小，所需上、下水庫(kù)庫(kù)容就小，從土建工程量來(lái)看，水頭越高越有利，但影響有限。

但若水頭過(guò)高，給機(jī)組制造帶來(lái)一定困難。從目前的蓄能機(jī)組制造技術(shù)來(lái)看，單級(jí)蓄能機(jī)組水頭在700m以下，在制造技術(shù)上基本上沒(méi)有問(wèn)題。我國(guó)的蓄能電站機(jī)組制造技術(shù)水平，目前僅限于中等水頭段，單機(jī)容量300MW以下。我國(guó)主要蓄能電站水頭范圍統(tǒng)計(jì)表利用水頭（m）<200200～300300～400400～500500～600600～700>700合計(jì)數(shù)量10121522198389比重（%）11.213.516.924.721.39.03.4100二、抽水蓄能站址選擇的影響因素4、主體工程投資因素

通過(guò)對(duì)我國(guó)已經(jīng)建成的11座抽水蓄能電站主體工程的統(tǒng)計(jì)資料分析，可以得出如下規(guī)律：（1）上水庫(kù)的選擇對(duì)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)性影響最大；（2）下水庫(kù)的選擇對(duì)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)性有相當(dāng)影響；（3）水道系統(tǒng)的選擇對(duì)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)性也有一定影響；（4）廠(chǎng)房的條件對(duì)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)性影響較小；（5）機(jī)電設(shè)備投資對(duì)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)性影響也較小。

二

、抽水蓄能站址選擇的影響因素5、環(huán)境影響因素

抽水蓄能電站的水頭較高，上、下水庫(kù)庫(kù)容較小，輸水系統(tǒng)和廠(chǎng)房一般布置在地下，因此，其對(duì)自然環(huán)境的影響比常規(guī)水電站要小。蓄能電站在施工建設(shè)過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生一定的影響，但通過(guò)采取相關(guān)工程措施，可以避免或減少對(duì)環(huán)境的影響。二、各區(qū)域抽水蓄能站址選擇的影響因素

廣州抽水蓄能電站十三陵抽水蓄能電站天荒坪抽水蓄能電站環(huán)境影響方面：蓄能電站建成后對(duì)提升環(huán)境質(zhì)量會(huì)有很大的作用。如十三陵、天荒坪、廣蓄抽水蓄能電站，目前其上水庫(kù)均成為了當(dāng)?shù)胤浅Ｓ杏绊懙穆糜尉包c(diǎn)。三、各區(qū)域抽水蓄能站址選擇的影響因素瑯琊山蓄能電站3號(hào)渣場(chǎng)治理后全貌蓄能電站建成后，通過(guò)對(duì)渣場(chǎng)等的治理，一般還可以提升當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量。三、各區(qū)域抽水蓄能站址選擇的影響因素十三陵抽水蓄能電站的主要渣場(chǎng)－大峪溝渣場(chǎng)堆渣量約70萬(wàn)m3，已建成為蟒山國(guó)家森林公園，人工造林面積8000hm2，是北京市面積最大的森林公園。三

、抽水蓄能站址選擇的影響因素6、建設(shè)征地和移民安置因素

抽水蓄能電站建設(shè)征地與移民和常規(guī)水電比相對(duì)較少，根據(jù)對(duì)我國(guó)已建和在建的11座抽水蓄能電站的資料統(tǒng)計(jì)，電站平均征用耕地0.91畝/MW，移民0.68人/MW，此兩項(xiàng)指標(biāo)均比較小，建設(shè)征地和移民安置工作相對(duì)易于解決。

但是，在當(dāng)前形勢(shì)下，征地移民工作是水電工程建設(shè)中一個(gè)重要問(wèn)題，處理不好會(huì)直接影響工程建設(shè)能否成立。盡管抽水蓄能電站征地和移民工作量不大，但在站址選擇時(shí)必須高度重視這些問(wèn)題，盡量避開(kāi)村莊和耕地，減少占地范圍。三、我國(guó)蓄能電站的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平

1、上、下水庫(kù)庫(kù)盆防滲襯砌方面：上、下水庫(kù)全庫(kù)盆防滲是抽水蓄能電站區(qū)別于常規(guī)水電站，最有特色的水工建筑物之一。上、下水庫(kù)型式我國(guó)已經(jīng)成功實(shí)踐了多種方案，包括全庫(kù)防滲、局部防滲。全庫(kù)防滲又包括鋼筋混凝全庫(kù)防滲，瀝青混凝土全庫(kù)防滲，鋼筋混凝土和瀝青混凝土組合防滲，鋼筋混凝土和土工膜組合防滲等多種型式。有些防滲技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。三、我國(guó)蓄能電站的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平

2、大型地下洞室的建設(shè)：

（1）廣州抽水蓄能電站寬21m的大型地下廠(chǎng)房采用噴錨支護(hù)，其支護(hù)參數(shù)在國(guó)內(nèi)外同類(lèi)工程中是比較先進(jìn)的；（2）天荒坪蓄能電站地下廠(chǎng)房也是采用噴錨支護(hù)，并根據(jù)巖石和地質(zhì)構(gòu)造條件局部使用了預(yù)應(yīng)力錨索，廠(chǎng)房支護(hù)設(shè)計(jì)和施工也是很成功的；

（3）西龍池抽水蓄能電站，利用預(yù)應(yīng)力錨索，解決了在水平底層中開(kāi)挖大跨度地下廠(chǎng)房的先例；

（4）瑯琊山成功建成了以III類(lèi)圍巖為主并有大規(guī)模IV~V石變巖帶的地下廠(chǎng)房。以上這些工程實(shí)踐證明，我國(guó)在建設(shè)大型地下廠(chǎng)房方面已經(jīng)有了豐富的成功經(jīng)驗(yàn)。三、我國(guó)蓄能電站的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平

3、巖壁吊車(chē)梁設(shè)計(jì)方面：

廣蓄電站廠(chǎng)房400t天車(chē)和天荒坪電站廠(chǎng)房500t天車(chē)均采用巖壁吊車(chē)梁，利用巖壁錨桿支撐，澆筑鋼筋混凝土形成巖壁吊車(chē)梁，取代傳統(tǒng)的柱式支承吊車(chē)梁，既減少?gòu)S房寬度，節(jié)約投資，又縮短了工期。

通過(guò)更多工程的實(shí)踐應(yīng)用，我國(guó)已完全掌握了巖壁吊車(chē)梁的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。三、我國(guó)蓄能電站的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平

4、水工隧洞及岔管設(shè)計(jì)方面：

在高壓引水水洞的襯砌方面，已經(jīng)成功的實(shí)踐了鋼板襯砌和鋼筋混凝土襯砌方案，解決了大型鋼岔管的現(xiàn)場(chǎng)制安和混凝土岔管的施工問(wèn)題。這些工程經(jīng)驗(yàn)為今后建筑物方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較提供了很好的基礎(chǔ)。三、我國(guó)蓄能電站的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平

5、其他方面：

經(jīng)過(guò)幾十年的工程實(shí)踐，我們既有在零下40多度的寒冷地區(qū)的建成的工程，也有在高溫地區(qū)建成的工程；既有在水量充沛地區(qū)建成的工程，也有在缺水地區(qū)建成的工程；利用水頭段從一百多米到七百米。這些成功的經(jīng)驗(yàn)為我國(guó)今后抽水蓄能電站的布局選點(diǎn)和工程建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。四、結(jié)論和建議

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要適當(dāng)增加蓄能電站的規(guī)模（1）隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人民生活水平的提高，用電側(cè)對(duì)電網(wǎng)的要求越來(lái)越高；（2）隨著大容量火電機(jī)組和核電機(jī)組的投產(chǎn)，太陽(yáng)能和風(fēng)電等間歇性可再生能源的高速發(fā)展和大規(guī)模并網(wǎng)，電源側(cè)的不確定性和隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)的沖擊會(huì)越來(lái)越大；（3）隨著跨區(qū)域大規(guī)模長(zhǎng)距離高等級(jí)電力輸送規(guī)劃的逐步實(shí)施，電網(wǎng)的安全保障問(wèn)題會(huì)越來(lái)越突出；（4）智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)又要求電網(wǎng)具有高度的安全性、靈活性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。抽水蓄能電站的特性注定其將成為解決上述問(wèn)題的有效手段之一，電網(wǎng)中配置合適比例的抽水蓄能電站是非常必要的。四、結(jié)論和建議

2、國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平能夠保證蓄能電站的建設(shè)發(fā)展

我國(guó)近30年來(lái)抽水蓄能電站的建設(shè)實(shí)踐表明，我國(guó)在蓄能電站的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，很多技術(shù)在世界上也是領(lǐng)先的，這些為我們大規(guī)模開(kāi)展抽水蓄能電站建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、結(jié)論和建議

3、抽水蓄能電站的作用無(wú)容置疑，爭(zhēng)議在于如何對(duì)其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)（1）抽水蓄能電站產(chǎn)生于西方資本主義社會(huì)，歷時(shí)近百年還在蓬勃發(fā)展，這本身就說(shuō)明其具有極強(qiáng)的生命力和在電網(wǎng)中有不可替代的技術(shù)經(jīng)濟(jì)作用。（2）現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)抽水蓄能電站爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于如何對(duì)其進(jìn)行建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理。這也說(shuō)明我們?cè)谡麄€(gè)大系統(tǒng)中如何使用它，如何發(fā)揮它的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)作用等方面研究還不夠，相關(guān)政策還有需要完善的地方，尤其是在經(jīng)濟(jì)利益的協(xié)調(diào)方面還有了分歧。（3）建議對(duì)抽水蓄能電站的建設(shè)體制、運(yùn)行管理模式和電價(jià)政策等方面進(jìn)行研究，為抽水蓄能電站的健康有序發(fā)展提供保障。四、結(jié)論和建議

4、建議探討和研究的問(wèn)題

（1）研究“電網(wǎng)控股，非電源方參股”的建設(shè)體制。（3）研究隨著可再生能源的快速發(fā)展，在電網(wǎng)中如何配置抽水蓄能電站的比例及如何進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度等問(wèn)題。（2）加快推進(jìn)抽水蓄能電站在電網(wǎng)中事故備用、調(diào)頻、調(diào)相、黑啟動(dòng)和儲(chǔ)能作用等輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制，研究出臺(tái)抽水蓄能承擔(dān)調(diào)峰容量及其輔助服務(wù)的交易機(jī)制，以共同承擔(dān)電力系統(tǒng)輔助服務(wù)責(zé)任。分置式（四機(jī)式）抽水蓄能電站。水輪發(fā)電機(jī)組與電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的水泵機(jī)組分開(kāi)，而輸水系統(tǒng)與輸、變電系統(tǒng)共有。特點(diǎn)：造價(jià)高、廠(chǎng)房大、水泵及水輪機(jī)效率高。串聯(lián)式（三機(jī)式）抽水蓄能電站。水泵、水輪機(jī)共用一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)機(jī)，水泵、水輪機(jī)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)三者共置在一根軸上。特點(diǎn)：調(diào)節(jié)靈活，效率高、轉(zhuǎn)換工況不需停機(jī)，水泵、水輪機(jī)轉(zhuǎn)向相同，造價(jià)高，整體尺寸大。第四章機(jī)械連接基本知識(shí)可逆式（兩機(jī)式）抽水蓄能電站。水泵與水輪機(jī)合為一體---水泵水輪機(jī)，與一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)機(jī)連在一根軸上。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，土建工程量小，水泵工況、發(fā)電工況轉(zhuǎn)向相反?，F(xiàn)代抽水蓄能電站的主要機(jī)型。大部分使用混流式機(jī)組。可逆式（兩機(jī)式）抽水蓄能機(jī)組在布置上有立式和臥式兩種。臥式機(jī)組通常將水泵和水輪機(jī)布置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)的兩端，同軸連接。在水泵和電動(dòng)發(fā)電機(jī)之間安裝一個(gè)聯(lián)軸器，機(jī)組作抽水工況時(shí)，聯(lián)軸器接通；做發(fā)電工況時(shí)，聯(lián)軸器斷開(kāi)，水泵與電機(jī)脫離。立式機(jī)組將水泵安裝在水輪機(jī)下面，水輪機(jī)上面是電動(dòng)發(fā)電機(jī)，同軸連接，可減少水電站廠(chǎng)房平面尺寸。在水泵上方安裝一個(gè)聯(lián)軸器，因聯(lián)軸器不能傳遞軸向推力，因此泵的下方還需安裝一個(gè)推力軸承。水泵和水輪機(jī)各有進(jìn)出水管道，在廠(chǎng)房的上下游連接在一起，并安裝球閥。機(jī)械聯(lián)接是將兩個(gè)或兩個(gè)以上物體聯(lián)接在一起的結(jié)構(gòu)，常用的機(jī)械聯(lián)接分為兩類(lèi)，一類(lèi)稱(chēng)機(jī)械靜聯(lián)接，被聯(lián)接的兩物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，位置固定不變；另一類(lèi)稱(chēng)機(jī)械動(dòng)聯(lián)接，被聯(lián)接的兩物體間可以產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如鉸鏈聯(lián)接。常稱(chēng)的聯(lián)接一般指機(jī)械靜聯(lián)接。機(jī)械靜聯(lián)接又可分為不可拆聯(lián)接和可拆聯(lián)接兩種。不可拆聯(lián)接常見(jiàn)的有鉚接、焊接和膠接等?？刹鹇?lián)接的類(lèi)型很多，如螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷(xiāo)聯(lián)接等。過(guò)盈聯(lián)接可做成可拆聯(lián)接，也可做成不可拆聯(lián)接。機(jī)械動(dòng)連接→

運(yùn)動(dòng)副機(jī)械靜連接→

焊接、膠接、鉚接螺紋連接、鍵連接銷(xiāo)連接等連接的分類(lèi)靜連接：在機(jī)器工作中，不允許零部件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。動(dòng)連接：機(jī)器工作時(shí)，零部件之間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如：機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件之間的連接，即運(yùn)動(dòng)副。靜連接可拆連接：不須毀壞連接中的任何一個(gè)零件就可拆開(kāi)的連接。例如：螺紋連接、鍵連接。不可拆連接：至少毀壞連接中的一部分才能拆開(kāi)的連接。例如：鉚接、焊接等。

指的是零件的組合方式。連接1、螺紋聯(lián)接1.1常用螺紋的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用1.1.1螺紋的分類(lèi)：螺紋的分類(lèi)方法很多，按形成部位不同，可分為外螺紋和內(nèi)螺紋，如螺栓和螺母，兩者在一起組成螺旋副；按旋向不同，可分為左旋和右旋，常用的是右旋螺紋，順時(shí)針轉(zhuǎn)為擰緊，逆時(shí)針轉(zhuǎn)為松脫；按形成的線(xiàn)數(shù)不同，可分為單線(xiàn)、雙線(xiàn)、及多線(xiàn)螺紋，但一般線(xiàn)數(shù)最好不超過(guò)4，否則不好加工；我們平時(shí)常講的三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋是按形成螺紋的牙型來(lái)分的，其中三角螺紋常用于聯(lián)接，其余三種常用于傳動(dòng)，除矩形螺紋外，其余三種都已標(biāo)準(zhǔn)化。1.1.2螺紋的主要參數(shù)：大徑d（D）也稱(chēng)為公稱(chēng)直徑，小徑常作為外螺紋危險(xiǎn)截面的計(jì)算直徑，中徑上螺紋牙厚度與牙間寬度相等，標(biāo)記M10，10指的是大徑。螺距p，按p不同，可分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋，同一公稱(chēng)直徑時(shí)，螺距最大的為粗牙，其余皆為細(xì)牙。標(biāo)號(hào)時(shí)區(qū)分：M10×2，2表示細(xì)牙螺紋的螺距。導(dǎo)程s=np，螺紋升角，牙型角。1、螺紋聯(lián)接2、螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件

2.1螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型2.1.1螺栓聯(lián)接：其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在被聯(lián)接件上不必切制螺紋孔，螺栓桿和通孔間留有間隙，故通孔的加工精度低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，成本低，使用時(shí)不受被聯(lián)接件材料的限制。因此它是最常用的一種聯(lián)接型式。主要受軸向載荷。鉸制孔用螺栓主要承受橫向載荷，孔的加工精度要求較高。1、螺栓連接裝拆方便螺栓受拉力普通螺栓連接螺紋連接的基本類(lèi)型F0FpFF預(yù)緊力

普通螺栓連接鉸制孔用螺栓連接

2、螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件2.1.2雙頭螺柱聯(lián)接：這種聯(lián)接是利用雙頭螺柱的一端旋入較厚的被聯(lián)接件中，另一端與螺母旋合，拆卸時(shí)只擰下螺母，不擰下螺柱。它一般適用于被聯(lián)接件之一較厚不便穿孔，或由于結(jié)構(gòu)限制必須采用盲孔的場(chǎng)合。雙頭螺柱連接：被連接件之一較厚（可常拆卸）2.1.3螺釘聯(lián)接：螺釘直接擰入被聯(lián)接件的螺紋孔中。這種聯(lián)接在結(jié)構(gòu)上比雙頭螺柱簡(jiǎn)單、緊湊，其用途和雙頭螺柱相似，但不宜經(jīng)常裝拆，以免損壞被聯(lián)接件的螺孔。螺釘連接：被連接件之一較厚(不常拆卸）2、螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件2.1.4緊定螺釘聯(lián)接：一般把緊定螺釘擰入被聯(lián)接件的螺孔中，其末端頂入另一被聯(lián)接件的表面或凹坑中，以固定兩零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的軸向力或轉(zhuǎn)矩。3、螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接件的種類(lèi)很多，大都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按標(biāo)準(zhǔn)選用。3.1螺栓：螺栓的頭部形狀很多，但最常用的是六角頭螺栓。六角頭又分為標(biāo)準(zhǔn)六角頭和小六角頭兩種。冷鐓工藝生產(chǎn)的小六角頭螺栓具有材料利用率高，生產(chǎn)成本低，機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，但由于頭部尺寸較小，不宜用于經(jīng)常裝拆和強(qiáng)度低、易銹蝕的被聯(lián)接件上。常用螺栓材料為Q215、Q235、35、45等碳素鋼.對(duì)于要求強(qiáng)度高、尺寸小的螺栓可采用合金鋼制成。當(dāng)螺栓不用與螺母配合使用時(shí)，也可作為螺釘使用。3.2雙頭螺柱：它的兩端均制有螺紋，中部為光桿。其中旋入螺孔的一端稱(chēng)為座端，另一端為螺母端。其公稱(chēng)長(zhǎng)度為ｌ。，一般可分為Ａ型和Ｂ型兩種。3.3螺釘：根據(jù)用途不同，螺釘可分為緊定螺釘和聯(lián)接螺釘兩種。它與螺栓不同之處在于螺釘?shù)念^部形狀較多，必須留有按扳手或起子的位置，且用于聯(lián)接時(shí)不必與螺母配合使用。緊定螺釘末端要頂住被聯(lián)接件之一的表面或相應(yīng)的凹坑，所以末端也具有各種形狀。3.4螺母：螺栓及雙頭螺柱都需要和螺母配合使用。螺母的形狀很多，常用的有六角螺母和圓螺母。六角螺母應(yīng)用最廣，按要求又有厚薄的不同，扁螺母用于尺寸受到限制的地方，厚螺母用于經(jīng)常裝拆易于磨損的場(chǎng)合。圓螺母一般尺寸較大，常用于軸上零件的軸向固定。3.5墊圈：它的作用是保護(hù)被聯(lián)接件表面免于刮傷，增大螺母與被聯(lián)接件的接觸面積，降低支承面的擠壓應(yīng)力，遮蓋被聯(lián)接件不平的接觸表面。墊圈種類(lèi)很多，常用的有平墊圈、斜墊圈、彈簧墊圈、止動(dòng)墊圈和球面墊圈等。4、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松

4.1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊預(yù)緊的目的是保證聯(lián)接的可靠性和密封性，防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)滑移。控制預(yù)緊力的方法很多，通常可用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手來(lái)控制預(yù)緊力的大小。4.2螺紋聯(lián)接的防松從理論上講，螺紋聯(lián)接都能滿(mǎn)足自鎖條件，在靜載荷和溫度變化不大時(shí)不會(huì)自行松脫。但是在交變、沖擊和振動(dòng)載荷作用下，聯(lián)接仍可能失去自鎖作用而松脫，使聯(lián)接失效，造成事故。為了使聯(lián)接安全可靠，必須采用有效的防松裝置。螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于防止螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。防松的方法很多，按工作原理不同可分為以下三類(lèi)：1）摩擦防松這類(lèi)防松措施是使擰緊的螺紋之間不因外載荷變化而失去壓力，始終有摩擦力防止聯(lián)接松脫。這種方法不十分可靠，故多用沖擊和振動(dòng)不劇烈的場(chǎng)合。常用的有以下幾種。（1）對(duì)頂螺母（2）尼龍圈鎖緊螺母（3）彈簧墊圈4、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松2）機(jī)械防松：這類(lèi)防松裝置是利用各種止動(dòng)零件來(lái)阻止擰緊的螺紋零件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。這類(lèi)防松方法十分可靠，應(yīng)用很廣。（1）開(kāi)口銷(xiāo)與槽形螺母（2）止動(dòng)墊圈（3）串聯(lián)鋼絲3）永久性防松：（1）沖點(diǎn)法防松（2）粘接法防松4、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松5、抽水蓄能機(jī)組關(guān)鍵螺栓緊固方法5.1電加熱法利用電氣加熱的方法，使螺桿伸長(zhǎng)，以拆卸或安裝螺母，并達(dá)到預(yù)期預(yù)緊的效果。5.2液壓拉伸法

利用機(jī)械液壓拉伸的方法，使螺桿伸長(zhǎng)，以拆卸或安裝螺母，并達(dá)到預(yù)期預(yù)緊的效果。關(guān)鍵螺栓緊固方法要求:1、螺栓、螺母對(duì)號(hào)，與初始位置一致；2、螺栓、螺母回裝時(shí)清洗干凈，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活；3、按規(guī)定涂抹潤(rùn)滑脂（廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)）；4、使用規(guī)定拉力（或加熱器功率、加熱時(shí)間、方法）；5、多方驗(yàn)證（拉力、溫度、加熱時(shí)間、螺母轉(zhuǎn)角、螺桿伸長(zhǎng)值相對(duì)應(yīng)。）、確認(rèn)無(wú)誤。第五章抽水蓄能機(jī)組的機(jī)械部件及結(jié)構(gòu)水輪發(fā)電機(jī)組軸承分為：推力軸承和導(dǎo)軸承。導(dǎo)軸承是固定水輪機(jī)軸徑向，限制其在徑向擺動(dòng)，受力方向在水平方向；推力軸承是承受水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量的，受力方向在垂直方向。推力瓦是固定在機(jī)架上的，鏡板是固定在推力頭上的，瓦泡在透平油中，瓦上會(huì)有一層油膜，鏡板壓在推力瓦上（中間有層很薄的油膜，潤(rùn)滑的）。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鏡板隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，和推力瓦上的薄油膜摩擦。以此實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)部件和固定部件之間的銜接。懸式發(fā)電機(jī)傘式發(fā)電機(jī)根據(jù)推力軸承的位置，若推力軸承在上機(jī)架（轉(zhuǎn)子上方），則為懸式機(jī)組；若推力軸承在下機(jī)架（轉(zhuǎn)子下方），則為傘式機(jī)組。特點(diǎn)：推力軸承位于位于轉(zhuǎn)子上方，支承在上機(jī)架上，整個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分是懸掛著的。優(yōu)點(diǎn)：推力軸承損耗較小，裝配方便，運(yùn)行較穩(wěn)定；缺點(diǎn)：上機(jī)架尺寸大，機(jī)組較高，消耗鋼材多。轉(zhuǎn)速在150r/min以上。懸式發(fā)電機(jī)傘式發(fā)電機(jī)特點(diǎn)：推力軸承設(shè)在定子下方，支承在下機(jī)架上，推力軸承好似傘把支承著機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。優(yōu)點(diǎn)：上機(jī)架輕便，可降低機(jī)組及廠(chǎng)房高度，節(jié)省鋼材。缺點(diǎn)：推力軸承直徑較大，易磨損，設(shè)計(jì)制造較復(fù)雜。轉(zhuǎn)速多在150r/min以下。類(lèi)型：1.普通傘式：有上下導(dǎo)軸承2.半傘式:有上導(dǎo)軸承，無(wú)下導(dǎo)軸承3.全傘式:無(wú)上導(dǎo)軸承，有下導(dǎo)軸承(1)普通傘式有上下導(dǎo)軸承。

發(fā)電機(jī)的傳力方式為：機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量→推力頭和推力軸承→下機(jī)架→機(jī)座。上機(jī)架只支撐上導(dǎo)軸承和勵(lì)磁機(jī)定子。(2)半傘式有上導(dǎo)軸承，無(wú)下導(dǎo)軸承。發(fā)電機(jī)通常將上機(jī)架埋入發(fā)電機(jī)層地板以下。(3)全傘式無(wú)上導(dǎo)軸承，有下導(dǎo)軸承。機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量通過(guò)推力軸承的支撐結(jié)構(gòu)傳到水輪機(jī)頂蓋上，通過(guò)頂蓋傳給水輪機(jī)座環(huán)。

1）上導(dǎo)推力軸承抽水蓄能機(jī)組上導(dǎo)推力軸承結(jié)構(gòu)大體上與常規(guī)機(jī)組沒(méi)有太大區(qū)別。但有它的特點(diǎn)：a、由于機(jī)組發(fā)電工況與抽水工況轉(zhuǎn)向相反，導(dǎo)瓦、推力瓦為雙向進(jìn)油，即所謂進(jìn)油邊有區(qū)別（同理，轉(zhuǎn)子風(fēng)扇也得考慮此因素）；b、由于機(jī)組發(fā)電工況與抽水工況轉(zhuǎn)向相反，推力瓦支撐中心與推力瓦中心沒(méi)有常規(guī)機(jī)組推力瓦的偏心距e值。即采用對(duì)稱(chēng)支撐結(jié)構(gòu)；1）上導(dǎo)推力軸承c、部分進(jìn)口機(jī)組導(dǎo)瓦、推力瓦表面不需要進(jìn)行刮削處理；d、推力油循環(huán)多采用強(qiáng)迫油循環(huán)及外部冷卻方式。設(shè)有油泵兩臺(tái)，互為備用，正常開(kāi)機(jī)時(shí)，一臺(tái)投入運(yùn)行。推力油槽設(shè)外水冷卻器e、推力軸承設(shè)有高壓油頂起裝置，一臺(tái)直流注油泵和一臺(tái)交流注油泵，當(dāng)機(jī)組開(kāi)機(jī)、停機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)投入推力注油泵運(yùn)行，將高壓油從推力瓦中心打入，頂起轉(zhuǎn)子，形成油膜；f、推力軸承的軸瓦放在壓縮彈簧上，利用彈簧吸收不均勻負(fù)荷，這種支撐沒(méi)有偏心，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向都能形成很好的油膜。2、下導(dǎo)軸承下導(dǎo)軸承與常規(guī)機(jī)組無(wú)異。瓦間隙調(diào)整多用楔板調(diào)整，楔板斜度一般為∠1:50。下導(dǎo)底部設(shè)有雙層環(huán)氧板組成的空腔，由于收集油霧。對(duì)于此類(lèi)結(jié)構(gòu)間隙調(diào)整注意事項(xiàng)：中心確定、架表監(jiān)視、用小木錘將楔板均勻調(diào)整至下限、按設(shè)計(jì)間隙調(diào)整螺桿長(zhǎng)度、螺母鎖定。3、水導(dǎo)軸承水導(dǎo)軸承與常規(guī)機(jī)組無(wú)異。瓦間隙調(diào)整多用楔板調(diào)整，楔板斜度一般為∠1:50。對(duì)于此類(lèi)結(jié)構(gòu)間隙調(diào)整注意事項(xiàng)：中心確定、架表監(jiān)視、用小木錘將楔板均勻調(diào)整至下限、按設(shè)計(jì)間隙調(diào)整螺桿長(zhǎng)度、螺母鎖定。水導(dǎo)軸承4