202X抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)布置進出水口壓力水道調壓室目錄01030204PART01輸水系統(tǒng)布置電站輸水系統(tǒng)組成視1

頻

視頻1水頭高、PD值大電站距高比（L/H）一般比較小，輸水系統(tǒng)高差大、承受內外水壓力高；輸水系統(tǒng)一管接多臺機組，飲水管道直徑會變大；地質條件允許，將隧洞埋深，利用圍巖；不允許，采用壓力鋼管防滲。雙向水流可逆機組：發(fā)電（從上往下）、抽水（從下往上）；減少輸水系統(tǒng)水頭損失，防止結構產生空蝕破壞---建筑物體型設計；適應庫水位變幅大、工況變動頻繁。電站工況轉換頻繁電站工況多，且轉換頻繁；對電網快速反應，就要求輸水系統(tǒng)在各種工況下滿足過渡過程的計算要求，并在結構設計上留有余地。布置原則與方案首部開發(fā)廠房位于輸水系統(tǒng)上游側，靠近上水庫，注意防滲和防潮；高壓引水管道短，尾水道長，造價低；電站水頭不太高，應用較少，對外交通和出線困難。中部開發(fā)廠房位于輸水系統(tǒng)中部；上下游都有較長的輸水道；常用于輸水道較長二中部地形又不太高的情況下。尾部開發(fā)廠房位于輸水系統(tǒng)下游側，靠近下水庫；廠房形式多樣（地上、半地下、半地面）；有利用廠房施工、對外交通和出線，應用較多。輸水系統(tǒng)布置型式PART02進出水口雙向過流淹沒深度小抽水蓄能電站的上庫與下庫有時是人工挖填而成，為了盡量減少工程量，要求盡可能地利用庫容，死庫容小會導致水庫工作深度大，庫水位變幅亦較大；當庫水位較低時，進構措施對其進行預防及消減。/出水口難獲得沒深度，容易產生入流立軸漩渦，需要采用消渦梁、柵、板等結過柵流速大進/出水口的特點易產生庫底和庫岸的沖刷由于抽水蓄能電站庫容一般較小，進/出水口流速較大，水流如不能均勻擴散，將在水庫中形成環(huán)流，導致庫底和庫岸沖刷，并引起進/出水口流量分配不均勻和產生漩渦等雙向過流作為進水口，應使水流逐漸平順地收縮；作為出水口，又要使水流平順擴散。水流在兩個方向流動時均應保證全斷面流速分布均勻，水頭損失小，無脫流和回流現象，進/出水口漸變段尺寸較長。工作時水流雙向流動，因此對體形輪廓的設計要求更為嚴格，水頭損失盡可能小，否則整個系統(tǒng)的總效率將降低。淹沒深度小上庫與下庫有時是人工挖填而成，為了盡量減少工程量，要求盡可能地利用庫容，死庫容小會導致水庫工作深度大，庫水位變幅亦較大；當庫水位較低時，進/出水口難獲得足夠的淹沒深度，容易產生入流立軸漩渦，需要采用消渦梁、柵、板等結構措施對其進行預防及消減。過柵流速大單站容量常較大，水道內流速與進(出)水口平均過柵流速相比較高，出流時如體形不佳，水流擴散不均勻，局部流速過大，不僅會導致水頭損失增加，而且可能會導致攔污柵振動，甚至發(fā)生破壞事故。易產生庫底和庫岸的沖刷由于抽水蓄能電站庫容一般較小，進/出水口流速較大，水流如不能均勻擴散，將在水庫中形成環(huán)流，導致庫底和庫岸沖刷，并引起進/出水口流量分配不均勻和產生漩渦等不良后果。位置選擇應結合水道系統(tǒng)的位置、走線、地形、地質及施工條件等，布置在來流平順、均勻對稱，岸邊不易形成有害的回流或環(huán)流的地點。型式選擇應根據電站布置和水道系統(tǒng)布置特點，地形、地質條件及運行要求等因素，經不同布置方案的技術經濟比較，因地制宜選擇側式、井式或其他型式。進/出水口上、下水庫的進/出水口，應適應抽水和發(fā)電兩種工況下的雙向水流運動，以及水位升降變化頻繁和由此而產生的邊界條件的變化。進/出水口的布置及型式選擇原則01側式進/出水口引水方向接近水平，水流從水平方向進、出進/出水口，是國內常采用的形式。側式進水口依岸而設，由于結構比較龐大，岸坡的開挖量一般較大，但對引水道的施工有一定的方便之處，適用于引水道(尾水道)接近水平方向進入水庫，水庫岸邊地形、地質條件較好的進/出水口。進/出水口運行條件側向岸塔式側向岸坡式側向豎井式02井式進/出水口主要運動方向是垂直的，僅在進出口處為水平向，其頂部可以是開敞的，也可以加蓋（消除旋渦）。井式進/出水口布置緊湊工程量較省，尤其是岸邊開挖量很少，便于早進洞。但出流時的流態(tài)均勻性不宜控制，流態(tài)受豎并長度影響較大，低水位條件下水流可能會對庫底或庫岸產生沖刷，一般只設在上庫。進/出水口運行條件開敞井式

半開敞井式

蓋板井式壩0式進3/出水口適用于壩后式電站，擋水建筑物為混凝土壩，廠房位于壩后，進/出水口與壩結合布置。和常規(guī)電站相同，由于抽水蓄能電站安裝高程較低，不大可能將壩后廠房建基面挖深太低，因而要求下庫的最低水位滿足安裝高程的要求。進/出水口運行條件04下庫進/出水口適用于地面式或豎井式地下廠房。下庫進/出水口為廠房一部分，和尾水管相結合或尾水管適當延長。由于尾水管離機組較近，發(fā)電時機組在尾水出流時紊亂，過柵流量較大，分布及不均勻，容易導致攔污柵的破壞。進/出水口運行條件側式：直接從水庫取水，來流平順，地形均勻對稱，避免高坡開挖；井式：周圍地形開闊，進水口塔體位于巖基上；壩式：依附于大壩，取決于壩軸線。電站庫水位、死庫容、有壓進水口；進口高程：最低運行水位、體型及布置型式確定的進水高度、最小淹沒深度要求和泥沙淤積；多泥沙河流，防沙措施，減少淤積。承受雙向水流的作用；共振破壞--發(fā)電工況—下庫攔污柵；自柵條尾部旋渦脫落、水輪機運行時的干擾進/出水口布置位置選擇底板高程設置攔污柵設置適應發(fā)電和抽水兩種工況且轉換頻繁側式：事故閘門—平面鋼板閘門井式：圓筒形閘門下庫：檢修閘門閘門設置PART03壓力水道從承載與防滲的角度出發(fā)，圍巖是主體，混凝土襯砌的作用主要是保護圍巖表面、避免水流長期沖刷使圍巖表層應力狀態(tài)發(fā)生惡化掉塊；減少過流糙率、降低水頭損失；為隧洞高壓固結灌漿提供表面封閉層。適用于地質條件好，圍巖透水性小鋼筋混凝土襯砌1壓力水道襯砌類型在開挖好的巖洞中安裝鋼管，在鋼管與巖壁間回填混凝土，使鋼襯、混凝土與圍巖結為整體，共同承擔內水壓力。適用于巖石不夠完整且覆蓋度不夠、需要鋼襯承受部分內壓和防止內水外滲的情況。在靠近地下廠房的一段壓力管道一般均用鋼襯，以防內水外滲影響地下廠房的圍巖穩(wěn)定，同時不給廠房的防滲防潮帶來困難。2壓力水道襯砌類型鋼板襯砌在管道充水之前對襯砌中施加預壓應力，使管道在充水后襯砌中不出現拉應力，或只有局部很小的拉應力。（壓漿式、機械環(huán)錨式）當水工隧洞承受內水壓力較高，地質條件和水道布置不能滿足鋼筋混凝土襯砌型式的要求時，圍巖條件對防滲有一定要求，混凝土開裂引起內水外滲會危及相鄰建筑物安全，可通過技術經濟比較后采用預應力混凝土襯砌。預應力混凝土襯砌3壓力水道襯砌類型把防滲薄膜，如薄鋼襯或者聚氯乙烯(PVC)止水材料夾在兩層混凝土之間，迎水側內層混凝土一方面保護薄膜不被破壞，另一方面承擔外水壓力，使防滲薄膜不因外壓而破壞。設計原理：將全部內水壓力傳遞個圍巖該襯砌型式適用于圍巖覆蓋厚度與地應力水平基本滿足圍巖承載要求，但是圍巖透水性較大、內水外滲可能危及相鄰建筑物安全的隧洞段。防滲薄膜復合混凝土襯砌4壓力水道襯砌類型岔管的類型鋼筋混凝土岔管圍巖條件較好時內水壓力主要由圍巖承擔，此種岔管應用較多。鋼岔管當圍巖地質條件較差、覆蓋層不足時；高水頭大容量抽水蓄能電站；強度高，防滲性能好，但制造和施工工藝較復雜，特別是易受外壓失穩(wěn)。岔管的類型鋼筋混凝土岔管鋼岔管結構復雜鋼岔管是由薄殼和剛度較大的加強部件組成的空間組合結構，應力狀態(tài)復雜；某些岔管的加強梁需要鍛制；卷板和焊接后，需作消除殘余應力的熱處理。水頭損失較大

體型設計要求高岔管邊界變化劇烈，水流在管壁和 在發(fā)電和抽水兩種工水流之間形成旋渦，繼而旋渦發(fā)展到 況下具有相反方向的水流內部，伴隨著水流紊動的加劇， 水流水，流質點之間進行強烈的動量交換，因而造成很大的能量損失。岔管的特點卜形布置01岔管的布置02Y形布置03三岔形布置1-主管; 2-支管; 3-岔管;4-蝸殼;5-機組中心線;6-彎管PART04調壓室水錘防護流量調節(jié)當電站處于發(fā)電工況時，調壓室可將多余的水量儲存起來；當電站處于抽水工況時，調壓室可釋放儲存的水量，滿足抽水需求。通過合理的流量調節(jié)，可提高電站的運行效率和穩(wěn)定性。系統(tǒng)穩(wěn)定調壓室對整個輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起到關鍵作用。它能夠平衡輸水系統(tǒng)中的水壓和流量波動，

減少系統(tǒng)的振蕩和沖擊，

提高電站的運行可靠性。調壓室功能與作用在電站運行過程中，當水輪機或水泵突然啟動或停止時，會產生水錘現象，對輸水系統(tǒng)造成極大的沖擊。調壓室通過調節(jié)水位，緩沖水錘壓力，保護輸水系統(tǒng)和發(fā)電設備的安全。水錘視頻

水錘視頻簡單圓筒式斷面尺寸形狀不變，結構簡單，反射水擊波效果好。水位波動振幅較大，衰減較慢，因而調壓室的容積較大;在正常運行時，引水系統(tǒng)與調壓室連接處水力損失較大。適用于低水頭小流量的水電站。調壓室的類型，阻抗式將圓筒式調壓室的底部，用較小斷面的短管或用較小孔口的隔板與隧洞及壓力管道連接起來出調壓室的水流在阻抗孔口處消耗了一部分能量，可以有效地減小水位波動的振幅加快了衰減速度，因而所需調壓室的體積小于圓筒式。正常運行時水頭損失小。由于阻抗的存在，水擊波不能完全反射，壓力引水道中可能受到水擊的影響。調壓室的類型雙室式上室供丟棄負荷時儲水用，一般在最高凈水位以上，在正常運行時是空的。下室在正常運行時充滿水，供增加負荷時補給水量用，應在調壓室中最低靜水位以下。豎井是用來連接上下室和引水道與壓力管道的剛丟棄負荷時，

由于豎井斷面較小，水位迅速上升，當水位達到上室時，其上升的速度放慢，從而減小波動振幅。當增加負荷時，水位迅速下降到下室中，并由下室補充不足的水量，因此限制了水位的下降。適用:水頭較高，要求的穩(wěn)定斷面較小，水庫水位變化比較大的水電站。

上室的底部高程由水庫最高水位控制，下室的頂部高程由水庫的死水位控制。調壓室的類型溢流式溢流式調壓室頂部設有溢流堰。當丟棄負荷時，調壓室的水位迅速上升，達到溢流堰頂后開始溢流，限制了水位的進一步升高，有利于機組的穩(wěn)定運行，溢出的水量，可以設上室加以儲存，也可排至下游。調壓室的類型差動式由兩個直徑不同的同心圓筒組成，中間的圓筒直徑較小，上有溢流口，稱為升管，其底部以阻力孔口與外室相通。外室直徑較大，起盛水及保證穩(wěn)定的作用，其斷面由波動穩(wěn)定條件控制。差動式調壓室所需容積較小，水位波動衰減得也較快。但其構造復雜，施工難度大，造價高。地形和地質條件不允許大斷面的中高水頭水電站，在我國采用較多。調壓室的類型氣墊式或半氣墊式調壓室在壓力隧洞上靠近廠房的位置建造一個大洞室，室中一部分充水，另一部分充滿高壓空氣。利用調壓室中的空氣壓縮或膨脹，來減小水位漲落的幅度。適用于深埋于地下的引水道式地下水電站。調壓室的類型01廠房特點及類型02地下廠房結構設計和布置03地面廠房結構和布置目錄廠房特點及類型01抽水蓄能電站廠房不僅是發(fā)電設備的安裝場所，還承擔著調頻、調相、儲能等多種功能，是電站的核心區(qū)域。廠房內設有發(fā)電機組、水泵、變壓器等設備，通過復雜的輸水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)實現能量的轉換與傳輸。電站有較高水頭，需要完成不同運行工況下的快速轉換，使得機組產生較大的振動，對廠房結構的剛度和振動控制有較高的要求。廠房特點01引水式電站可利用的水頭較高，由上、下游水庫高度差和上庫大壩共同集中庫內廠房布置在下庫岸邊，下庫水壓力直接作用于廠房下游。適用于低水頭、水泵的吸出高度絕對值較小或下庫水位波動較小、廠房埋置深度較小的蓄能電站。02

庫外廠房布置在下水庫大壩之外，不承受下庫水壓力作用，但在下庫外需要有合適的地形以及符合要求的地質條件。適用于采用混凝土壩集中水頭開發(fā)的抽水蓄能電站，一般電站安裝高程較低。與常規(guī)電站類似的是，廠房建設在上庫大壩下游，廠房跨度較小，整體緊湊，采用單17機單管供水，廠內不需設置進水閥。，地下式廠房布置其結構不受水下埋深的影響，能夠減少因廠房淹沒深度過大引起的擋水結構承受荷載大、抗浮穩(wěn)定性差、進廠交通堵塞等一系列問題 (裝機容量1000MW

以上)01在上庫附近的山體中，有著較短的高壓引水道，不需布置引水調壓室，水頭損失較小，機組運行較為靈活。由于需要有較長的尾水隧洞，一般需建造尾水調壓井。采用較少，因為有較高的運行水頭，機組安裝高程低，由于此布置廠房埋藏過深，使運輸、換氣、防滲排水以及出線等附屬工程的施工和運行難度增大同時也增加了經濟投入。多用于水頭不超過400m的中低水頭電站。地下式廠房布置02在輸水系統(tǒng)中處于中間位置，同時具有較長的上游引水道和下游尾水道。當水電站引水系統(tǒng)中部的地質地形條件適宜，對外聯(lián)系如運輸、出線以及施工場地布置方便時，可采用中部式地下廠房。輸水道較短時，為了更經濟通常將調壓室布置在尾水系統(tǒng)，并且盡量避免同時設置引水和尾水調壓室。當輸水道較長時，往往需要同時設置引水和尾水調壓室。地下式廠房布置03臨近下庫一側，尾部廠房靠近地表，尾水洞短，廠房的交通、出線及通風等輔助洞室的布置及施工運行比較方便。地下洞室群距上水庫遠，地下壁巖滲水量少，使廠房可以設置簡單的防滲、排水設施。由于引水道較長，一般以一管多機方式布置，并設置引水岔管。引水岔管通常布置在山體內部，高壓引水道較長，會加大水頭損失并增加投資。由于輸水道較長，一般需要建設大規(guī)模的上游調壓室。通常布置在輸水系統(tǒng)的尾部，主要設備布置在開挖于山體內的豎井之中。適合在地質條件不佳或上覆巖體厚度不滿足要求，不宜修建地下廠房時采用。相比于地下廠房，半地下式廠房不需要較長的尾水洞、交通洞及其他輔助洞室。由于豎井直徑不宜過大，單個豎井內只能裝1到2臺機組，而將機組布置在各個獨立的豎井中，運行不便。地下廠房結構設計和布置02尾水管機墩風罩樓板吊車梁吊頂支護結構地下廠房結構視頻講解

視頻講解

水電站工程畢業(yè)設計_嗶哩嗶哩_bilibili地下式廠房 蝸殼視頻展示

視頻展示一般水頭較高，均采用鋼蝸殼，需有較好的承受水壓能力。蝸殼外圍混凝土是上部結構的基礎，為提高其樓板結構剛度，外圍混凝土結構一側一般緊靠風罩圍巖布置，厚度一般不小于1.5m,局部機墩最小厚度不應小于

0.5

倍蝸殼直徑。鋼蝸殼和外圍鋼筋混凝土分擔內水壓力荷載的比例是隨保壓值和外圍混凝土進入不同本構階段(彈性、彈塑性、開裂三種)而變化的地下式廠房 蝸殼保壓蝸殼不設置彈性墊層，對鋼蝸殼進行充水，保壓情況下澆注外圍混凝土直埋蝸殼不設彈性墊層且鋼蝸殼不充水保壓，直接澆注外圍混凝土01墊層蝸殼鋼蝸殼與外圍混凝土之間設置彈性墊層02鋼蝸殼與外圍混凝土連接方式：彈性墊層殼外圍混凝土殼充水外圍混凝土殼外圍混凝土有效控制機組振動，提高機組運行的穩(wěn)定性，一般采用保壓蝸殼，可通過控制保壓值調整外圍混凝土與鋼蝸殼分擔內水壓力的比例，使外圍混凝土對鋼蝸殼起到一定的約束作用，使壓力值在外圍混凝土結構承載力的合理范圍內。03內水壓<充水保壓值時，內水壓力全部由鋼蝸殼承擔。保壓值階段內水壓增大，外圍混凝土進入開裂前的彈塑性階段，拉應力值達一定值后，材料表現出塑性，變形大幅增加，因鋼蝸殼與外圍混凝土變位相容，鋼蝸殼的拉應力值也大幅增加。混凝土彈塑性階段混凝土彈性階段內水壓>充水保壓值，外圍混凝土呈線彈性受拉狀態(tài)，拉應力較低，因混凝土的厚度比鋼蝸殼的厚度大得多，鋼蝸殼外圍混凝土承擔了絕大部分內水壓力荷載。保壓蝸殼混凝土開裂階段內水壓繼續(xù)增大，外包混凝土部分開裂，開裂處混凝土不再承受拉應力，使得鋼蝸殼應力大增，將承擔大部分內水壓力荷載，鋼筋僅承擔小部分內水壓力荷載。01為滿足雙向運行的工況，尾水管在水泵工況兼有進水管道功能02電站有較大的吸出高度絕對值，機組安裝高程低，尾水管的內水壓力一般在1MPa以上，遠大于常規(guī)電站。03電站一般水頭較高，尾水管尺寸相對較小由于尾水管需承受較大的內水壓力，為防止尾水管內水外滲，因此在尾水管內側設置鋼襯結構地下式廠房----尾水管05運行時，尾水管鋼襯結構需能夠單獨承受全部內水壓力，需要具備一定的強度和剛度，機組檢修時，鋼襯在外水壓力作用下應能避免失穩(wěn)。06一般也作為下層開挖的施工通道，其鋼襯外圍混凝土的厚度由廠房施工及鋼襯安裝需要來確定。為了保證鋼襯與外圍混凝土緊密結合，尾水管鋼襯底板應預留接觸灌漿孔。04地下式廠房機墩及風罩結構機墩承受機組設備荷載、機組樓板等傳遞過來的巨大荷載與各層樓板風罩蝸殼及尾水管等相互連接成整體復雜的空間組合結構，其邊界條件和受力情況都較復雜，因此要求組合結構有足夠的剛度來承受振動荷載風罩一般采用圓筒形或多邊形結構開有兩個孔洞，一個為進人孔，另一個為主母線引出孔多數抽水蓄能電站風罩厚度為0.8~1m為滿足風罩的整體剛度要求，風罩下部固定在機墩上，頂部同發(fā)電機層樓板整體澆筑機械的制造和安裝不當，大軸不直，轉子和轉輪靜、動不平衡，轉動部件和固定部件不同心。機械振動01機械設計的不合理或機械在制造、安裝和其質量不良所產生的電磁力造成的。（加強檢修減少設備缺陷）電磁振動02尾水管內低、中頻渦帶；水力沖擊引起的振動。（補氣或改變尾水管形體參數）水力振動03廠房振動的原因01030204機組振動的削減措施水流在轉輪室發(fā)生了水力干涉，由基波衍射成高頻諧波，攜帶較大的能量，激勵主廠房結構整體產生迫振，局部產生共振。改變水輪機轉輪的葉片數目或者改變轉輪葉片的形式和尺寸改變廠房結構自振頻率或剛度增加結構的質量而降低其自振頻率。增加水平橫梁而提高結構自振頻率。貼鋼板和復合材料提高樓板的剛度而提高自振頻率。機墩結構抗振措施機墩剛度的大小直接影響到廠房的抗振性能。有條件時應盡量避免轉輪采用中拆方式。將機墩結構一側緊靠圍巖布置蝸殼外包混凝土結構抗振措施機墩的基礎，又是嵌固鋼蝸殼的結構一側緊靠圍巖布置，可提高其結構剛度采用保壓澆筑外圍混凝土，金屬蝸殼與外圍混凝土聯(lián)合受力廠房結構減振措施廠區(qū)布置03廠房主要建筑物1、組成結構：主副廠房洞、通風兼安全洞、主變壓器運輸洞、母線洞、交通電纜洞、主變壓器洞、出線洞、尾閘洞等2、布置內容：選擇主變壓器的位置、確定主要洞室的布置型式及洞室之間的間距以及開關站、出線場地、出線洞、進廠交通洞、通風洞等附屬建筑物和洞室的布置。工程造價廠房運行特點母線洞內電氣設備布置圍巖穩(wěn)定要求主洞式間距圍巖穩(wěn)定洞室間凈距與相鄰兩洞室平均跨度之比大部分在1.5~2.0之間，凈距一般取30~

40m一洞室布置方式主變壓器布置在主副廠房洞內一般用于機組臺數少、廠房采用尾部式二洞室布置方式主副廠房洞、主變壓器洞采用兩個獨立洞室不單獨設置尾閘采用尾部開發(fā)方式且尾水系統(tǒng)較短一般將尾水事故閘門設在下庫進出水口三洞室布置方式主副廠房洞、主變壓器洞、尾閘洞采用三個獨立洞室廠房采用中部開發(fā)方式主變壓器的位置和布置型式滲水來源原有山體地下水及其補給源輸水系統(tǒng)及調壓室滲漏水上下庫滲漏水0102滲水危害避免或減少滲漏水給洞室圍巖帶來的腐蝕性對廠房內電氣設備“先堵后排，以排為主，堵排結合，高水自流、低水抽排”01防滲帷幕、廠房外圍排水系統(tǒng)和洞內排水系統(tǒng)相結合02主廠房一端或兩端各設一個集水井（增加廠房總長度）→位置較低→出渣難度03集中滲水通道需采取適當工程措施如局部混凝土置換、增設防滲帷幕及排水設施等進行專門處理地下廠房防滲排水布置防滲帷幕防滲帷幕的布置

首部式上庫下庫廠房在與擋水建筑物相接的地基和岸坡內，灌注抗?jié)B材料所形成的連續(xù)豎向阻截滲流的設施可能存在的集中滲水通道進行灌漿封堵1、形式：混凝土防滲墻水泥土截水墻板樁灌漿帷幕2

、布置原則：根據地質情況引水隧洞襯砌方式廠房開發(fā)方式防滲帷幕混凝土防滲墻視頻展示

視頻展示防滲帷幕 水泥土截水墻視頻展示

視頻展示防滲帷幕 板樁視頻展示

視頻展示防滲帷幕 灌漿帷幕視頻展示

視頻展示防滲帷幕的布置

中部式上庫下庫廠房當地下水豐富巖石較破碎時，對高壓引水隧洞、尾水洞、尾調室等滲水通道需要進行適當灌漿封堵。輸水管尾水管防滲帷幕防滲帷幕的布置

尾部式上庫下庫廠房重點封堵及延長滲漏源與廠房洞室之間的滲漏通道。根據引水隧洞襯砌形式和地質情況尾閘室下游或主變下游(無尾閘室時)01由排水孔、集(排)水管、排水溝及滲漏排水集水井組成02廠房外圍排水一般視廠區(qū)洞室規(guī)模及地下水情況，圍繞主廠房、主變洞布置3~4層排水廊道。03當布置有防滲帷幕時，排水廊道應設置在帷幕后。廠區(qū)排水系統(tǒng)集水井水泵排水系統(tǒng)排水洞自流設施簡單，運行費用低，安全可靠。施工期排水可通過自流排水洞自流出廠外。運行期電站地下洞室圍巖滲水、機組檢修排水均可通過此洞排除廠外，免除了泵站、抽水設備的設置費用，提高電站的運行安全可靠度。自流排水洞較長，綜合考慮運行費用，往往還是經濟的。自流排水洞縱坡不宜小于0.3%。全自流排水的優(yōu)缺點廠區(qū)排水系統(tǒng)“高水自流低水抽排”上層排水廊道一般設在主廠房洞室拱腳高程附近，底層排水廊道設在壓力管道以下。若廠區(qū)地下水豐富，為了保證廠房洞室干燥，可在主廠房及主變洞頂拱以上增設頂層排水廊道。02頂層排水廊道可兼作預固結灌漿和預埋觀測儀器的通道。為便于交通和施工，排水洞一般與通風洞、排風洞、進廠交通洞、施工支洞、副廠房底部或尾水隧洞等建筑物相接。排水廊道與主洞室邊墻間距一般在15~20m，視洞室規(guī)模及地質情況增減。03系統(tǒng)排水孔為了廠區(qū)形成封閉的排水系統(tǒng)，在上下層排水廊道之間一般設置系統(tǒng)排水孔，主廠房及主變洞頂拱布置“人”字形交叉排水孔。對于滲水較多的節(jié)理密集帶應加密排水幕的布置對于巖石完整、透水率較低的地段，可適當加大排水幕間距，以節(jié)省工程投資廠區(qū)排水系統(tǒng)01開關站1、定義：為提高輸電線路運行穩(wěn)定度或便于分配同一電壓等級電力，而在線路中間設置的沒有主變壓器的設施2、組成：斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線、相應的控制保護和自動裝置以及輔助設施、各種必要的補償裝置組成：斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等GIS：氣體絕緣金屬封閉組合電器(gas-insulatedswitchgear)開關設備SF6全封閉組合電器：設備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內部充有一定壓力的SF6絕緣氣體GIS內部閃絡故障：SF6泄漏、外部水分的滲入、導電雜質的存在、絕緣子老化等GIS的全密封結構使故障的定位及檢修比較困難，檢修工作繁雜，事故后平均停電檢修時間比常規(guī)設備長，其停電范圍大，常涉及非故障元件多。GIS配電裝置所占的空間較小，其安全性能也比較可靠故障率只有常規(guī)設備的

20%～40%1、開關設備優(yōu)缺因素：地形地質條件、樞紐建筑物布置、出線洞的布置方式和防洪標準等當布置在下庫淹沒范圍內時，應高于下庫最高水位應盡量靠近主本洞，以縮短電纜長度；應選擇在地勢低、交通便捷的位置。地面開關站2、開關站地下開關站地面僅布置出線場在地下主變室的上層將開關站與主變洞分開布置、將開關站布置在廠房內發(fā)電機層的下游側、將開關站布置在單獨的洞室內地面開關站要敷設一定的控制電纜要留有供交通及檢修用的空間注意通風及防潮3、出線洞為敷設地下廠房引出線而建造的通道出線

洞主變洞01平洞布置交通、施工、運行均較方便當有開關站的位置地勢較低，可以優(yōu)先考慮一般電站埋深較大，地下主變洞與開關站（或出線場)的高差較大，大多數電站沒有條件采用主變洞02地面開關站3、出線洞為敷設地下廠房引出線而建造的通道出線洞豎井布置地面開關站(或出線場)位于主變洞上方電纜井較高時，需設置電梯，便于運行管理。>250m時，為了施工和電梯設備選型方便，往往分為二級布置。一般設有高壓電纜、控制電纜、樓梯、電梯、通風孔。豎井下部往往有較多滲水，一般采用混凝土襯砌防滲。豎井內部布置及結構設計應盡量簡單，方便施工。主變洞03地面開關站3、出線洞為敷設地下廠房引出線而建造的通道斜井布置既有一定的水平距離，又有一定的垂直距離可采用平洞布置+豎井布置，但斜井洞線短布置形式：1)布置高壓電纜+排煙道功能2)布置高壓電纜+中低壓電纜3)布置高壓電纜+中低壓電纜+排煙道30°進場交通洞采用平洞布置平均坡度宜小于8洞斷面凈尺寸統(tǒng)，也可作為地下一路排風的要求有交通洞凈斷面采用上下通風兼安全洞◆

通常利用廠房頂部施工支洞后期改建成通往地面的安全通道廠房的進排風通道% ◆

從副廠房端部進入廠房一為

7.8m×7.8m ◆

通常采用左右或上下分隔，將洞一隔為二，滿足一路進風、◆

一般情況下是施工支洞相同，尺寸為7.0m×6.5m要求： 無交通要求：尺寸取7.3m×6.9m ◆

洞凈斷面尺寸取7.0m×6.5分隔方式（下部凈高3.0m） ◆

采用左右分隔方式（方便施m工）副廠房主變洞主廠房母線洞安裝場廠房內部結構副廠房主變洞主廠房母線洞安裝場廠房內部結構廠房

一、主廠房布置 輸水線路上庫下庫輸水系統(tǒng)投資廠房系統(tǒng)投資施工工期限制因素：上下游調壓井之間的距離上游高壓管道的巖體覆蓋厚度地應力廠房附屬洞的坡度要求縮短廠房附屬洞室長度縮短造價昂貴的高壓電纜洞長度少多長多少短二、機組拆卸方式對廠房布置的影響上拆檢修方式水輪機檢修時，需先吊裝發(fā)電機轉子并拆除頂蓋，再將拆卸后的水輪機轉輪從基坑垂直吊出，運至安裝場中拆檢修方式指水輪機檢修時，不需拆卸上面的發(fā)電機，而是在機墩側向開檢修孔，并采用中間軸布置，將中間軸取出并拆卸頂蓋后，大軸和轉輪從檢修孔運出下拆檢修方式將尾水管部分椎管和底環(huán)等拆除，在廠房尾水錐管下布設下拆廊道，轉輪拆卸后從尾水管下拆廊道運出二、機組拆卸方式對廠房布置的影響方式優(yōu)點缺點上拆檢修對廠內的布置和結構比較有利，機墩、尾水管外包混凝土結構完整。尾水管全部埋設在混凝土中，對減振和抗噪有利。一樣不需要中間軸軸系簡化，對機墩或尾水管外包混凝土結構削弱較大，廠房整體剛度降低，不利于結構穩(wěn)定，同時為將轉輪吊至安裝場，均需在水輪機層和發(fā)電機層樓板上留有，吊物孔，并在機墩或尾水管處留出通道，從而加大了機組間距以及廠房總長度，增加工程量和投資。中拆檢修轉輪拆卸方便，節(jié)省檢修時間(2~3周)下拆檢修一樣不需要中間軸軸系簡化運行層發(fā)電機層中間層水輪機層、蝸殼層尾水管層視頻展示

視頻展示

主廠房內部布置

副廠房主變洞主廠房母線洞安裝場廠房內部結構

安裝場布置

0102端部安裝場布置通常推薦采用管線、通風布置相對簡單交通洞與其他洞室干擾較小安裝場下可不設置設備層當進場交通洞從端部進場時，均在安裝場端部設置一個小副廠房減少廠房高邊墻的連續(xù)長度減小主廠房邊墻變形適用于圍巖條件較差的工程和防止引水管道水力劈裂的高水頭電站。中部安裝場布置

安裝場布置

副廠房主變洞主廠房母線洞安裝場廠房內部結構與發(fā)電機層同高，布置LCU及照明配電室與蝸殼層同高程，布置污水處理設備布置蓄電池室和直流配電室，并與通風兼安全洞出口相接公用和保安配電室調試值班室及電纜層與發(fā)電機層同高，布置LCU及照明配電室與中間層同高，布置冷凍機、冷卻水泵等設備與水輪機層同高程，布置中、低壓壓氣機與蝸殼層同高程，布置污水處理設備副廠房七層副廠房六層副廠房五層副廠房四層副廠房三層副廠房二層副廠房底層抽水蓄能電站的副廠房一般布置在主廠房端頭水電站的運行、控制、試驗、管理和運行人員工作、生活的房間。

副廠房布置

副廠房主變洞主廠房母線洞安裝場廠房內部結構母線洞滿足抽水蓄能電站調相功能和水泵工況起動要求，母線洞除布置低壓母線、發(fā)電機斷路器、TV柜等與常規(guī)電站相同的設備外，還布置有換相隔離開關、啟動母線以及啟動母線隔離開關等電氣設備。由于電氣設備較多，大型抽水蓄能電站母線洞長度不宜小于35m。

母線洞布置

單層布置分層布置主母線吊裝在母線洞頂部，洞頂一般為圓弧形，吊架制作及安裝復雜發(fā)電機斷路器可采用落地或平臺安裝，落地安裝必須其發(fā)電機斷路器就位較復雜。由于發(fā)電機斷路器占用較大的布置場地，因此洞內一般僅能夠布置發(fā)電機電壓設備，機組自用電設備一般布置在主廠房機組段之間，電氣設備與水機設備布置交叉，施工干擾較大。廠用高壓設備、公用電主設備與照明配電主設備可以布置在主變洞或副廠房（電纜將有較大幅度的增加，并且加大主廠房電纜橋架的壓力。）發(fā)電機斷路器和主母線均落地布置在最上層，安裝調整非常方便增加母線轉角段，抬高安裝必須增加鋼或混凝土平臺，

樓板可以阻隔高溫、屏蔽磁場，使布置在下層母線洞內的電氣設備有一個良好的運行環(huán)境；下層母線洞空間較大，能夠布置較多的廠用電設備。具有設備布置清晰美觀、電纜敷設靈活便利及電纜敷設路徑有效縮減等優(yōu)點。副廠房主變洞主廠房母線洞安裝場廠房內部結構廠房施工

廠房施工

主變洞布置

布置內容：主變壓器、廠用變、主變運輸道、地下GIS等設施外，啟動母線及靜態(tài)變頻啟動裝置(SFC系統(tǒng)—滿足機組水泵工況電動機啟動要求)

。啟動母線位置：與SFC系統(tǒng)相連，一般布置在主變洞上游所設置的專門的啟動母線廊道內蓄能機組電動泵工況啟動的主導方式：采用SFC啟動為主，背靠背啟動為輔（可靠性、安全性、可維護性）SFC

系統(tǒng)位置：布置在主變洞的一端，為布置變頻啟動設備如輸入輸出開關、輸入輸出變壓器、控制柜、整流柜、逆變柜、直流電抗器及SFC冷卻水系統(tǒng)等，需要相對增加廠房的面積。地面廠房結構設計和布置03引水式庫外地面廠房要求下庫外有合適的地形壩后式地面廠房受大壩壩高的限制，電站可利用的水頭較低廠房組成主副廠房、變電站、開關站、中控樓和附屬建筑物廠房高度庫內抽水蓄能電站地面廠房的下庫水位遠高于發(fā)電機層，為了降低主廠房的高度，改善上部結構的受力條件，安裝場地面一般與發(fā)電機層同高或略高于發(fā)電機層布置（進場交通：2種方式）防潮、防滲、通風要求止水片：結構縫（兩道）片、混凝土迎水面的施工縫防水、排水設施——電站的運行安全滲漏集水井：足夠的容積，滿足廠房排水要求通風、防潮效果——廠房的運行環(huán)境廠房四周擋水墻混凝土：抗?jié)B、防潮，重要部位可在擋水墻后設置（必須充分重視）防潮隔墻。通風設施：必要時可以在廠房上部開設通風、采光孔廠區(qū)及廠房布置廠房0102進廠交通利用隧洞或廊道水平利用裝卸場垂直在安裝間一側布置進廠隧洞或廊道，并從進廠交通隧洞(廊道)直接運送機電設備到安裝間。進廠隧洞(廊道)進口高于下庫最高水位，與進廠公路相連。進廠隧洞(廊道)坡向廠房有一定的長度，其縱坡不宜大于8%，廠前應設有平直段。由于進廠廊道位于水下，需要注意防水、抗?jié)B處理。在安裝間上空布置裝卸場，裝卸場地面高程高于下庫最高水位，進廠公路直接進入裝卸場。裝卸場內布置有起重機械，機電設備經裝卸場，通過安裝間頂板開設的吊物孔垂直吊運至安裝間。垂直進廠方式進廠公路高于下庫水位，運行安全、可靠。但該方式需增設裝卸間，并增加一臺橋機，機電設備需二次吊運進入廠房。改善廠房結構加大廠房尺寸增加廠房自重加大基礎板尺寸利用基礎板上部回填石渣的重量，可提高廠房抗浮、抗滑力，改善地基應力；經論證可將兩個或多個機組段下部混凝土結構連為整體改善建筑物的受力條件當邊機組段或安裝間地基出現較大拉應力時，可提高結構縫水平止水片的布置高程，利用縫內水壓抵消部分側向水壓力廠房基礎布置防滲帷幕和抽排水系統(tǒng)降低基礎揚壓力地面廠房整體穩(wěn)定分析抽水蓄能電站發(fā)電電動機目錄發(fā)電電動機的特點和主要參數發(fā)電電動機的結構可變速發(fā)電電動機發(fā)電電動機的特點和主要參數PART

0機械能水勢能電能發(fā)電電動機水泵水輪機正轉、反轉可逆式抽水蓄能工作原理雙向旋轉電站發(fā)電電動機需雙向旋轉，適應水輪機與水泵工況。實現三相電機雙向旋轉，要轉換電機內的相序，其主接線設計和開關選擇上要進行特殊設計（多在發(fā)電電動機的定子出線端設置換相開關）雙向旋轉運行對對電機的通風冷卻系統(tǒng)和軸承要求更高一、發(fā)電電動機特點啟停頻繁、工況轉換迅速儲能、調峰、填谷、調頻、調相以及緊急事故備用，一般電站日調節(jié)至少開停機

2、3次（多則達10次以上）工況轉換非常頻繁，導致機組經常需要經歷各種復雜的機械和電氣瞬態(tài)過程，機組的受力和振動往往比常規(guī)水輪發(fā)電機大得多。（大型機組>

10MW

/s負荷的能力）使得發(fā)電電動機自身的電磁容量、絕緣、冷卻等多方面的設計難度更大，頻繁大幅變化的機械應力對旋轉部件的承受能力和疲勞使用壽命也提出了更高的要求。一、發(fā)電電動機特點啟動裝置復雜同步電機若直接接入電網是無法從靜止狀態(tài)實現自啟動的，需要有專門的啟動措施。作為發(fā)電機使用時，水輪機旋轉帶動電機轉子，實現啟動過程作為電動機使用時，電機的啟動力矩為零，必須依靠其他方法將機組從靜止狀態(tài)加速到額定轉速附近再并入電網。常用的啟動方法有：基于電力電子技術的變頻器啟動方法、同軸安裝小電動機的啟動方法、轉子安裝阻尼繞組或實心轉子的異步啟動方法。需要在發(fā)電電動機本體或外部增加額外的裝置和接線，使得整個系統(tǒng)更為復雜。一、發(fā)電電動機特點轉速高、容量大、冷卻困難可逆式水泵水輪機，額定轉速一般為200~600r/min，發(fā)電電動機與之同軸相連，兩者轉速一致，遠高于常規(guī)水輪發(fā)電機發(fā)電電動機需要進行發(fā)電和電動雙向運行，正常情況下，電動時的額定功率會略大于發(fā)電時的額定功率，可以達到

200~400MW，其設計容量應綜合考慮兩種工況下的最大值。額定轉速高決定了發(fā)電電動機的極對數少、尺寸較小，容量大更是導致每極的容量增加，因此該電機的通風冷卻設計難度較常規(guī)水輪發(fā)電機更為困難。一、發(fā)電電動機特點水力機械條件---額定轉速發(fā)電電動機與水泵水輪機相連，其轉速主要取決于水泵水輪機的額定轉矩影響因素：水泵水輪機的工作水頭、轉輪型式、流量、效率等參數水平、發(fā)電電動機本身的額定電壓、定子繞組的并聯(lián)支路數、槽電流我國電網額定頻率為50Hz，額定轉速：

600r/min、500r/min、428.6r/min、375r/min、333.

3r/min、300r/min、250r/min、214.3r/min、

200r/min二、發(fā)電電動機主要參數電力系統(tǒng)條件---額定功率、功率因素1、額定功率：發(fā)電機額定功率PG：水輪機在額定水頭下的軸輸出功率PT相匹配，

PG

<

PT電動機額定功率

PM：水泵在最小揚程下的最大軸輸入功率Pp相匹配，

PM

>

Pp發(fā)電電動機的容量S:

SG和SM兩者中的最大值(充分發(fā)揮發(fā)電電動機的在兩種工況下的效益)

2、功率因素：機組發(fā)電時，發(fā)電電動機--電力系統(tǒng)的電源--有功功率和無功功率--功率因數過高會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性--有功一定的情況下，降低功率因數，必然導致電機容量增加，電機的體積和成本均會增加--功率因數取值范圍為0.9～0.95。機組抽水時，發(fā)電電動機--電力系統(tǒng)的負荷--有功功率和無功功率--功率因數可以取高一點的值--無功功率主要是補充電站內變壓器等設備的無功損耗，所占比例較小--功率因數取值范圍為0.975～1.0。二、發(fā)電電動機主要參數二、發(fā)電電動機主要參數電機設計要求—額定電壓、短路比1、額定電壓：影響因素：與發(fā)電電動機的絕緣水平、容量、冷卻方式、與電站內的斷路器、變壓器以及封閉母線等設備的電壓等級發(fā)電電動機的容量越大，額定電壓則相應越高（需要提高電機的絕緣等級，也會導致材料成本的增加），以減小電機的銅損耗；額定電壓等級：6.3kV、10.5kV、13.8kV、15.75kV、18kV、20kV工況變換頻繁，潮流變化大，電機的端電壓變化范圍大---發(fā)電電動機調壓范圍一般為額定電壓的±5%，運行電壓變化范圍可提高到額定電壓值的±7.5%或±10%。電機設計要求—額定電壓、短路比二、發(fā)電電動機主要參數2、短路比---運行的靜態(tài)穩(wěn)定性在對應于空載額定電壓的勵磁電流下三相穩(wěn)態(tài)短路時的短路電流與額定電流之比。同步發(fā)電機的短路特性是一條直線，可轉化為用標幺值表示的直軸同步電抗不飽和值的倒數乘以空載額定電壓時的主磁路的飽和系數。短路比大則穩(wěn)定性會提高但轉子用銅量會增加，機組造價也會增加。短路比小雖然能降低機組成本，但負載變化時發(fā)電電動機的電壓變化增大，穩(wěn)定性會降低。為提高發(fā)電電動機的經濟性，常選擇較小的短路比，一般為0.9~1.0之間。發(fā)電電動機的結構PART

02發(fā)電電動機的結構定子轉子軸承上下機架制動系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)組成01

懸式結構推力軸承布置在上機架上軸向力--推力軸承；徑向力--上下導軸優(yōu)點：在于徑向機械穩(wěn)定性較好、軸承損耗較小、機組效率高、檢修和維護方便。缺點：機組較高、軸系長度長、電站地下廠房高度及開挖難度較大，對機組受力情況和軸系的擺度、振動均有不利影響。機組轉動部分的全部重量和水輪機中水流的軸向力全部由推力軸承和上機架承受，因此需要加強上機架和定子機座的機械強度，導致機組的重量和成本有所增加。適用于高轉速機組，額定轉速>500r/min02

傘式結構推力軸承設置在發(fā)電電動機的下機架上推力軸承--軸向的力；下導軸承--徑向力。機組整個旋轉部分的重量和水流軸向的力均由推力軸承傳遞到下機架上，相當于由推力軸承和下機架撐起來的全傘式結構僅有下導軸承，沒有上導軸承；轉子產生的徑向力都由下導軸承承擔，一旦發(fā)生故障時安全系數較低，因此很少采用。半傘式既有下導軸承，又有上導軸承。機組的軸系長度較短，機組和廠房的總高度要低得多，而且發(fā)電機的重量較輕，缺點是機組損耗較大、效率稍低。適用于轉速<

42

8

.6

r/m

in懸式-傘式懸式-傘式懸式機組半傘式機組軸系長度長軸系長度短上下導軸承間跨距大、臨界轉速較低上下導軸承間跨距可縮小、臨界轉速較高上機架為承重機架、定子機座承受推力荷載下機架為承重機架、定子機座不承受推力荷載推力軸承損耗小、軸向剛度較低推力軸承損耗大、軸向剛度較高推力軸承檢修空間較大推力軸承檢修空間較小吊轉子時需拆掉推力軸承吊轉子時無需拆掉推力軸承機組的總高度大機組總高度一般低于懸式結構機組總造價較高機組總造價較低1、定子組成由定子機架、定子鐵芯和定子繞組組成定子機架用于固定定子鐵芯，并將上機架傳來的推力傳到機墩上。定子鐵芯由導磁良好的硅鋼片疊成，內圓均勻分布著許多槽，用來嵌放定子線圈，組成三相繞組。二 定子結構視頻展示

視頻展示二 定子結構2、機座立式結構，外形呈圓形作用：固定定子鐵芯，承受定子繞組短路時產生的切向力、磁極短路時產生的單邊磁拉力以及電機運行時溫度升高產生的熱膨脹力，必須具有較好的剛度和彈性，不能產生有害變形。為了方便制造和運輸，為了增加大型機座的剛度，消除因定子鐵心拼裝引起的磁路不平衡和振動，電機廠多在廠內對機座進行分瓣加工、分瓣制造（

2～8瓣），

運輸到抽水蓄能電站后用小合縫板將其合成整圓，再通過焊接機座環(huán)板，使機座形成一個整體。二 定子結構3、鐵芯磁阻必須很小才能為磁場提供良好的通路由于其磁場是方向不定的旋轉磁場，而純鐵在交變磁場中會產生較大的渦流損耗，多采用無取向的冷軋硅鋼片疊壓而成，先通過添加硅元素提高鐵合金的電阻率降低渦流大小，再通過降低鐵心軸向厚度減小渦流面積，可大大降低鐵芯的渦流損耗，既提高了效率也緩解了鐵芯發(fā)熱情況。鐵芯直徑較大，考慮到加工難度，多將沖片先做成扇形，再疊裝成整圓。為便于安裝，每個扇形沖片的槽數必須為整數多采用徑向通風冷卻，因此其鐵芯就不能疊成一個整體，必須在軸向設置一定數量由通風槽片構成的通風溝。二 定子結構4、繞組按照相數---

單相繞組、多項繞組（常規(guī)交流電機多采用三相對稱繞組）按照槽內的繞組層數

---

單層繞組、雙層繞組按照每極每相槽數是整數還是分數

---

整數槽繞組、分數槽繞組；按照繞組的繞制方法

---

疊繞組、波繞組一般大型發(fā)電電動機的繞組為三相、雙層、單匝條式波繞組或疊繞組。二 定子結構4、繞組進行電磁能量轉換必不可少的元要件，其采用高電導率的金屬材料制成，通常選擇銅線或銅棒繞制。定子繞組需滿足交流電機繞組的基本要求：定子繞組合成電動勢和合成磁動勢的波形要接近正弦波，基波電動勢和基波磁動且要保持每一相的電阻和電抗相同。各相電動勢和磁動勢對稱(節(jié)距、匝數、線徑相同，空間上互差120°電角度)，且要保持每一相的電阻和電抗相同。繞組要求結構簡單，用銅量要少、銅耗盡可能小。繞組絕緣可靠，機械強度、散熱調節(jié)要好，制造方便。1

、轉子組成支架包括輪轂和輪輻磁軛是電機磁路的組成部分磁極上裝有磁極繞組和阻尼繞組。作用：與水泵水輪機傳遞機械轉矩，支撐旋轉的勵磁線圈，產生主磁場以實現電能與機械能之間的能量轉換轉子不僅需要有足夠的機械強度，保持良好的電磁性能和通風效果，還需要滿足運行所需要的轉動慣量和安全要求。三、轉子結構2、轉軸支撐作用，通過聯(lián)軸器與水泵水輪機轉軸相連傳遞機械能量設計要求：需滿足較高的機械強度和剛度，以保證在額定和常見故障工況下不會變形或損壞；同時，也要滿足機組軸系的臨界轉速不低于飛逸轉速的120％，避免發(fā)生共振情況。三、轉子結構三、轉子結構2、轉軸一根軸結構---轉軸主體部分為一個整體，其優(yōu)點是結構簡單、制造方便，機組的軸

線方便調整。適用于高轉速、大容量的懸式發(fā)電電動機。分段軸結構---由上端軸、轉子支架中心體和下端軸三部分組成。中間段是轉子支架中心體，沒有軸。其優(yōu)點是便于鍛造、便于運輸和輪轂不需要熱套等。適用于大容量傘式發(fā)電動機三、轉子結構2、轉軸三、轉子結構，3、磁軛磁軛內徑與轉子支架連接，外徑與磁極相連磁場方面---轉子磁軛是發(fā)電電動機主磁路的一部分，為磁場從轉子一極到相鄰一極提供了通路。機械方面---磁軛也是固定磁極的結構部件，是產生發(fā)電電動機轉動慣量的主要來源。通風方面---磁軛是發(fā)電電動機通風系統(tǒng)的咽喉是風循環(huán)的主要風壓源。視頻展示

視頻展示三、轉子結構3、磁軛整體實心磁軛---應用較少。疊片磁軛---整體性較差，多適用于中低轉速、中低容量機組中。第三種整圓厚鋼板磁軛----由高強度優(yōu)質厚鋼板組裝而成，沿軸向分成若干段。該結構的整體性好，適用于大容量、較高轉速機組，在發(fā)電電動機中得到了廣泛應用。三、轉子結構4、磁極產生主磁場的核心元件，主要由線圈和鐵芯構成由于磁極是旋轉部件，又是發(fā)電電動機主磁路的一部分，線圈和鐵芯除了要具備良好的導電和導磁性能之外，還需具備良好的機械性能。磁極鐵芯：多采用1.5~3mm厚的高強鋼板沖制而成，分為極靴和極身。三、轉子結構，視頻展示

4、磁極勵磁線圈：扁繞銅排或焊接銅排；形狀主要有矩形、五邊形、七邊形和異形銅排中小型電機：采用繞制線圈，采用軟銅線圈，制造較為方便。大容量電機：選用焊接式銅排，這種線圈每一匝都需要拼焊，制造成本較高，優(yōu)點是方便做成散熱匝結構有利于提高線圈的散熱能力。視頻展示可變速發(fā)電電動機PART

03雙繞組變極：定子槽內放置兩套獨立的不同極對數的繞組，通過切換繞組的繞組之間的連接方式來改變極對數。單繞組變極：即定子槽內只有一套繞組，將每相繞組分成若干段，通過改變各段雙繞組之間的連接方式來改變極對數一、變極調速01通過改變定、轉子極對數的方式改變電機轉速。增加了電機結構的復雜性，需要較多的切換開關，且變極前后定、轉子磁場的波形都有不同程度的畸變，增加了諧波含量。由于極對數只能取整數，這種變速方式只能“有極”調速，即只能在兩種轉速之間切換，而不能任意控制轉速大小。02多極數

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少極數丟極法：將小磁極通過變極開關切除并極法：指相鄰兩個小磁極變極后成為同極性的磁極，相當于合成一個馬鞍形的大磁極1、優(yōu)點：調速范圍寬，可實現發(fā)電電動機平穩(wěn)、無級調速，甚至在電網異常和故障狀態(tài)下，變頻器也具有一定的兼容能力。機組可以從靜止狀態(tài)以額定轉矩啟動和加速，同步并網操作方便，無時間延時。該方式對發(fā)電電動機無特殊要求，發(fā)電電動機可以為常規(guī)發(fā)電電動機。2、缺點：全功率變頻器的成本較高，在中、小容量的抽水蓄能電站中具有較高的經濟性，但大容量的機組需要配備大容量的變頻器，經濟性很低。變頻器自身存在器件損耗，會降低整個機組的效率。大容量變頻器裝置及其冷卻系統(tǒng)的尺寸往往也較大，需要額外占用電站內空聞。二、變頻調速三、交流勵磁調速視頻展示

變頻器可以調節(jié)轉子勵磁電流的幅值、頻率和相位角，因此它除了可以調節(jié)轉速之外還可以調節(jié)無功功率；負荷突變時，交流勵磁發(fā)電電動機可以快速改變轉子電流頻率改變轉速，對電網的擾動較??；與全功率變頻相比，交流勵磁發(fā)電電動機轉子側的變頻器容量僅為機組總容量的小部分，故變流器的成本可大大降低，整個機組的效率也較高；交流勵磁同步電機有亞同步、同步和超同步運行三種狀態(tài)，調速方式非

常靈活。視頻展示可變速發(fā)電電動機可快速響應電網頻率變化，通過調整轉速和功率輸出，實現精準調頻。在電網負荷突變時，可變速發(fā)電電動機能夠迅速調整，穩(wěn)定電網頻率。提高運行靈活性可變速發(fā)電電動機可根據電網負荷和水頭變化調整轉速，優(yōu)化發(fā)電效率，適應不同工況。例如，在水增頭較強低調時頻，能通力過降低 速，可保持較高的發(fā)電效率。提升儲能效果可變速發(fā)電電動機在抽水工況下可根據電網需求靈活調整抽水功率，提高儲能效率。在電網低谷時，可根據剩余電力情況，調整抽水功率，實現最優(yōu)儲能?？勺兯侔l(fā)電電動機的特點抽水蓄能電站水泵水輪機水泵水輪機機組類型及適用條件目錄0機組主要參數02可逆式水泵水輪機工作特性03一臺水泵一臺水輪機一臺水泵一臺水輪機一臺發(fā)電機 一臺電機（電動機和發(fā)電機）一臺電動機一臺水泵+水輪機一臺發(fā)電機一、水輪機機組類型一臺水泵一臺水輪機一臺水泵一臺水輪機一臺發(fā)電機 一臺電機（電動機和發(fā)電機）一臺電動機一臺水泵+水輪機一臺發(fā)電機一、水輪機機組類型二、組合式水輪機——四機式組合機組最早出現的抽水蓄能機組。特點：水泵和水輪機完全是按照電站兩種工況的參數要求進行設計和工作的，它能保證在任何情況下都使機組在高效率范圍內工作。發(fā)電機和電動機均可按各自要求設計，使運行效果較好。但設備多、制造工作量大、機組結構復雜、成本高、電站工程量較大適用情況：小型抽蓄電站中或任何型式的蓄能機組不能滿足要求時布置形式：可按各自要求安裝在同一廠房或不同的廠房內機組型式：立式、臥式（通常為抽水機組和發(fā)電機組單獨進行安裝）三、組合式水輪機——

機式組合機組特點：水泵和水輪機可分別按電站抽水和發(fā)電要求進行專門設計，保證高效率工作，比四機式機組結構上簡單一些。適用范圍：

800m以上的高水頭、水泵啟動對電網沖擊影響較大安裝布置：臥式機組、立式機組臥式機組：將水泵和水輪機布置在電動發(fā)電機的兩端，同軸連接。有時水泵和水輪機對安裝高程要求不同，會在廠房布置上出現困難，有些在泵的吸入管上加增壓泵立式機組：適應了水泵和水輪機兩種工況對安裝高度不同要求，將泵安裝在水輪機的下面，減少了電站廠房的平面尺寸，但對水泵工況運行維護會帶來一些不便四、組合式水輪機的優(yōu)點泵和水輪機都是按各自的參數分別設計的，能最大限度地保證在高效率區(qū)工作。泵和水輪機的旋轉方向一致，兩種工況之間的切換操作可以縮短時間。電機的旋轉方向不變，對軸承設計有利，在電氣設備上可以節(jié)省倒換相序的開關組。機組由靜止啟動抽水時，可以用水輪機來啟動泵，而不需其他啟動設備。四、組合式水輪機的缺點(1)泵和水輪機都是獨立的設備，機組設備較多，尺寸較大，成本投資較高。（2）在泵上要裝一個聯(lián)軸器（機械式或液壓式或混合式），立式機組在泵的下面還要裝一個止推軸承，這將會使得機械設備增多。(3）泵和水輪機都需要單獨的蝸殼、尾水管和進口閥門，這會使得機械設備以及電站水工部分投資成本增加。（4）空轉的泵或水輪機轉輪，即使打進了壓縮空氣，仍存在一定量的損耗，這會影響整個機組的運行效率。一臺水泵一臺水輪機一臺水泵一臺水輪機一臺發(fā)電機 一臺電機（電動機和發(fā)電機）一臺電動機一臺水泵+水輪機一臺發(fā)電機一、水輪機機組類型可逆式機組（當代主要機型二機式機組：可逆式水泵水輪機、可逆式電動發(fā)電機組主要特點：優(yōu)點：把水輪機和泵這兩者合為一體，具有相反方向運行的功能，能適應兩種工況的水力特性要求，順針方向旋轉為水輪機，逆時針方向旋轉為泵，因此機組尺寸可以大大縮小，使機組結構更為簡單，節(jié)省材料，降低成本，并使安裝、運行、維護都變得簡單和方便。缺點：可逆式水泵水輪