彭水水电站超低水头下机组运行方式浅析
彭水水电站超低水头下机组运行方式浅
析
摘要：本文介绍了彭水水电站超低水头下运行情况，通过分析超低水头下的影响因素，得出彭水水电站在超低水头下的运行方式建议，为机组的安全稳定运行提供了参考。
关键词：水电站，超低水头，运行方式。
0引言
彭水水电站安装5台立式混流式水轮发电机组，设计单机容量为350MWA，水轮机型号为HLF169A0–LJ-768，转轮直径7680mm，最大工作水头81.60m，最小工作水头52m，额定水头为67m，彭水水电站机组单机流量大，下游河道狭窄，机组发电流量及下泄流量对下游水位影响较大。该工况能否安全运行以及如何运行有必要进行分析，因此需分析尾水位的变化对机组运行振动区、振动规律的影响，为机组运行提供全面指导。
1彭水水电站水位及水头运行情况
1.1上游水位
彭水水库的运行方式为：汛期5月下旬～8月底控制发电兴利水位不超过防洪限制水位287m；9月初水库开始蓄水，一般情况下，9月中、下旬可蓄至正常蓄水位293m；10月～12月维持正常蓄水位运行；1月～3月为供水期，电站一般按保证出力发电，正常情况下控制供水期末库水位不低于死水位278m；5月中旬迫降库水位，中旬末库水位降至防洪限制水位287m。
2机组低于设计最小水头工况运行分析
2.1调保计算
由于汛期彭水水电机组在低水头、高尾水位下运行，水轮机工作水头低、引用流量大，同时高尾水位将变顶高尾水隧洞完全淹没，造成整个流道内水流惯性较大，可能会影响到机组的甩负荷过渡过程性能。因此有必要分析彭水水电机组在下游高尾水位、低水头下甩负荷过渡过程调保计算是否满足要求。
表1调保计算仿真结果
2.3机组稳定性
2.3.1机组振动摆度分析
通过查询对彭水水电站各台机组全水头段稳定性结果，60m以下区域随着水
头的下降，振动摆度较大区变幅不明显，但低于52m时，机组摆度略有上升趋势。变尾水位分析结果表明，相同水头下，高尾水位(218m≤H下)，220MW以下负荷
区间，将出现摆度明显上升情况。在低于设计最小水头运行时，随着水头的降低，机组稳定性可能进一步的恶化，因此需密切关注机组稳定性情况，机组振动摆度
出现明显增大应及时采取调整负荷或停机措施。
2.3.2叶道涡
在低于设计最小水头运行，还应避开叶道涡区间运行。与尾水管涡带一样，
叶道涡发生于低负荷区。如果叶道涡发展比较严重时，可能会形成比较粗大的涡带，而且叶道涡的尾部相当不稳定，噪音比较大，将影响机组稳定运行，甚至会
引起叶片裂纹的产生。机组尽量高于叶道涡初生负荷运行。
3低于设计最小水头运行对机组的其他影响
3.1影响补气效果，减振作用消弱。随着尾水位的提高，使得自然补气效果
极大消弱，补气减振作用减弱，可能引起机组振动摆度上升；平衡管减压作用也
将减弱，可能进一步恶化机组稳定性。
3.2增加漏水风险，对机组安全运行构成安全隐患。尾水位过高工况下运行，增加中心补气阀漏水风险。机组中心补气阀由于需要经常动作易造成密封不严或
者失效，近年来多个电厂发生高尾水位情况下水流从中心补气阀倒灌至发电机组，引起转子接地、绝缘下降甚至发电机烧毁情况。彭水水电站低于设计最小水头运行，下游水位将超过230m，彭水大轴中心补气管最高位置才221m，该工况下若
出现甩负荷情况，由于反水锤的作用，尾水水压力将进一步增大，增加中心补气
阀漏水风险。
4建议运行方式
结合上述分析，得出机组低于设计最小水头（净水头52m，毛水头54m）的
运行方式。4.350m以下毛水头由于缺乏实际运行数据，实际运行情况未能掌握，
因此需慎重对待，并密切关注机组稳定性，机组振动摆度出现异常上升情况（变
幅超过25%），机组应立即采取停机措施。低于设计最小水头运行时间应受到限制。为了确保机组空蚀满足保证值，《GB/T15469.1水轮机、蓄能泵和水泵水轮
机空蚀评定第1部分：反击式水轮机的空蚀评定》要求在相应的基准运行时间内
机组在各区间的运行时间应满足规程要求。低于设计最小水头工况属于低水力比
能短时间运行范围，规范要求在基准时间内低水力比能运行时间应低于50h，彭
水水电站属于调峰电厂，基准时间取为3000h，因此彭水水电机组运行3000h内
低于设计最小水头工况的运行时间应小于50h。
5结束语
彭水水电站机组单机流量大，下游河道狭窄，机组发电流量及下泄流量对下
游水位影响较大。因此机组运行偏离设计水头运行在汛期高温大负荷期间时有发生，因此提出运行方式，以保证设备运行稳定，但同时还需落实保证机组安全运
行的措施。
参考文献：
[1]NB/T35021-2014．水电站调压室设计规范，2005
[2]GB/T15469.1．水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定第1部分：反击式水轮机的空蚀评定
浅析水电站水轮发电机组安装要点
浅析水电站水轮发电机组安装要点 浅析水电站水轮发电机组安装要点 摘要：水轮机能否长期安全有效运行，除设计和制造方面外，在很大程度上决定于安装质量和维护安装人员有丰富的水轮发电机组安装经验很重要，同时严格按照设备厂家技术说明书的要求及有关国家标准，严把安装质量关，使各项指标达到图纸技术文件及有关标准要求。 关键词：水电站；水轮发电机组；安装 中图分类号：TV7文献标识码： A 1.轴伸贯流式水轮发电机组特点 由于轴伸贯流式水轮发电机组适用于开发低水头、大流量水力资源。与传统的立式轴流式机组相比具有结构简单、维护方便、土建工程量小以及大的过流量等优点。相同容量的机组，轴伸式机组转轮直径较轴流式小约10%~15%，年发电量增加10%~15%，土建工程投资费用较轴流式约节省20%，经济效益显著。 轴伸贯流式水轮发电机组采用卧式布置，水流沿轴向流经叶片的进出口，出叶片后，经弯形尾水管流出，水轮机卧式轴穿出尾水管与发电机大轴连接，发电机水平布置在厂房内。该机组采用三支点的筒式滑动轴承，无高压顶起装置，强迫油循环冷却，巴式合金瓦，现场研刮。水轮机部分由进水管、导水机构、径向轴承装、主轴密封、转动部分、转轮室与直锥管、肘管埋入部分、回复机构等组成。发电机部分由定子、转子、径向推力轴承、径向轴承、挡水圈、刹车盘、安全罩、底板、集电环及刷架等部分组成。定子与座式轴承均布置于底板上，底板与地基浇注一体。水轮机轴和发电机轴通过过渡法兰硬性联接，水机套筒式径向轴承布置于固定座环内支撑上，GD008-WZ-290水轮机及SFW1000-10/1430型发电机详细参数见下表：
2.水轮发电机组的安装条件 首先是对安装单位的要求：安装单位的现场主要管理技术人员数量及资格，施工设备数量和规格性能经监理审核符合承包合同要求；安装单位必须建立质量保证体系，有切实可行的质量管理制度；工程监理单位要对安装单位呈报的施工组织设计施工措施计划施工进度计划供货计划和资金流计划等技术资料审核和批准。 其次是对安装准备工作的要求，监理机构将首批安装项目的施工设计图纸和相关技术文件签发到安装单位；地下厂房洞室开挖锚喷岩锚梁和发电机层以下等土建工程完成并验收合格后，连同施工控制测量基准点一并移交给安装单位；将桥式起重机安装完成，并通过空载及负荷试验验收合格，使之能够投入正常使用；安装机组埋件所需的拉锚件基础板地脚螺栓等要按设计要求埋入基础混凝土并能通过检测，使高程坐标位置符合设计要求；安装现场照明通风排水消防安全设施及通讯条件已满足施工要求。保障运输机组零部件原材料及施工设备的车辆顺利通行。安装准备工作完成后，由安装单位向监理机构报送水轮发电机组安装工程开工申请表，经监理机构审查确认具备开工条件，签发分部工程开工通知单安装单位据此开始机组安装。 3.水轮发电机组安装工艺 3.1水轮机转轮、大轴安装分析 (1)转轮大轴联接吊装。先将转轮与小轴联接吊入转轮室临时固定后再吊水机主轴和转轮联接，在坑内组装，这样无疑在转轮室内空间狭小，转轮固定困难，操作平台繁琐，占用直线工期。可以采用整体在安装间装配、整体吊入，既能保证质量和安全，又能缩短工期。按照说明书和规范要求在安装间进行转轮与小轴、主轴密封、大轴的装配。经检查合符要求后，使用两个大轴起吊工具套在大轴上，一个起吊工具安装在大轴上紧靠转轮，用桥机大钩起吊，另一个起吊工具安装在大轴上靠水发联接法兰方向，用小钩辅助，找平衡后，吊入转
乐滩水电厂机组超低水头运行初探
乐滩水电厂机组超低水头运行初探 唐保鑫黄小年方显能 （广西桂冠开投电力有限责任公司，广西南宁 530023） 摘要：本文介绍了乐滩水电厂机组在超低水头下运行发电的情况，对水电机组的超低水头运行进行了有益的探索， 谨供同行参考。 关键词：水电厂；水头；超低水头运行。 1乐滩水电厂概况 乐滩水电厂位于广西忻城县红渡镇上游3km，是红水河规划的第八个梯级水电站，坝址控制流域面积11.8m2，正常蓄水位112m（黄基，下同），死水位110m，水库总库容9.5亿m3，装机容量4×150＝600MW，保证出力301.86MW，多年年平均发电量为34.95亿kW.h；设计过坝船只吨位近期250t，远期可达500t，年货运量180万t，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合效益的水电工程。 乐滩水电厂首台机组（＃1机）于2004年12月28日投产发电，＃2、＃3、＃4机组分别于2005年8月13日、11月18日、12月24日投产发电。2机组主要参数 乐滩电厂四台机组均采用哈尔滨电机厂生产的轴流转浆式水轮发电机组，水轮机型号为：ZZA834-LH-1040，转轮直径：10.4m，最大水头：31.5m，额定水头19.5m，最小水头8.65m，施工期最小水头 6.0m，额定流量858.0m3/s，额定出力153.1MW，额定转速62.5r/min。调速器采用武汉事达电气有限公司的比例伺服阀微机控制双调节电液调速器，型号为PFWT-200-6.3，调节规律为并联PID调节，主配压阀直径200mm。
3初期运行的特殊性 乐滩水电厂4台机组虽于2004年及2005年陆续投产发电，但右岸溢流坝施工尚未完成，水库还没有下闸挡水，上游水位尚未达到最低正常发电水位（110m），只有95.5～99m，比正常运行最低库水位低14.5m～11m，在同一水头下相应的下游水位较正常设计值低，处于机组运行发电与基建施工同时进行的初期运行阶段，因此机组必将较长时间在较低水头下运行。 且由于红水河的特点，洪水期虽然上游水位较高，但下游水位也较高，水头较低，因此蓄水至正常水位后，在洪水期仍有机组在超低水头下运行的可能性，有必要对机组超低水头运行发电进行探索。 4超低水头运行的技术可行性 针对初期运行的实际情况，我们根据哈尔滨电机厂提供的水轮机模型试验及补充试验结果，以及有关水轮机的结构设计和工艺设计满足初期运行低水位运行工况的要求和说明，对初期运行低水位运行工况的空化和稳定性、下游尾水位对机组发电功率的影响进行了充分的讨论和分析，认为在空化允许的范围内，不抬高下游设计尾水位的情况下，乐滩水轮发电机组在低水位下运行是可行的。 4.1、乐滩水电厂水轮发电机组为轴流转浆式，其安全运行条件为：最大发电水头31.5m，最小水头8.65m，满足发电进水口最小淹没深度要求，尾水管出口顶部淹没深度必须大于等于0.5m。此外，设计也特别说明：在初期运行各上游水位下，当电厂水头小于8.65m，大于6m时，由于厂家没有试验资料，设计建议机组不考虑运行，但在实际运行中，应根据现场机组试运行情况，在保证机组安全稳定运行的前提下，调整运行。
水电站整个系统
发电系统设备简介一、水轮发电机组及辅助设备简介1、水轮机水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲击式。（1）反击式水轮机的转轮在工作过程中全部浸在水中，压力水流流经转轮叶片时，受叶片的作用而改变压力、流速的大小和方向，同时水流对转轮产生反作用力，形成旋转力矩使转轮转动。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高已达800米，最大机组容量已达100万KW。②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式两种。轴流定浆式水轮机的叶片固定在轮毂上，制造简单，但当水头和流量变化时，效率变化不大。因此，它适用于负荷变化不大，水头变幅较小的水电站。适用水头范围一般为3～50 米，最大机级容量已达13万KW。轴流转浆式水轮机在运行时其叶片可以转动，能在水头和流量变化时保持较高效率工作。目前适用水头已达88米，最大机组容量已达25万KW。③斜流式水轮机。水流进出转轮叶片都是斜向的，叶片转动轴线与与水轮机轴线成一夹角，高效率区较宽，因而适用于水头和流量变化较大的水电站。适用水头在20～200米之间，最大机组容量达25万KW。当做成水泵水轮机时，可用在抽水蓄能电站上。④贯流式水轮机。其转轮与轴流式相似，水流基本上沿轴向流过转轮，因而有良好的过流条件，提高了水轮机效率。贯流式水轮机一般为卧式，可降低和简化厂房结构，土建工程量小，适用于25米以下的低水头水电站。目前最大机组容量达5.5万KW。（2）冲击式水轮机的特征是：有压水流从喷嘴射出后全部转换为动能冲击转轮旋转；在同一时间水流只冲击部分斗叶而不充满全部流道，转轮在大气压下工作。常用的冲击式水轮机有切击式（水斗式）和斜击式两种。①切击式水轮机：其特点为喷嘴射流沿转轮圆周切线方向冲击斗叶，是应用最广泛的冲击式水轮机。它适用于高水头（1000～2000 米）小流量的水电站，目前世界上最高水头已应用到1767米，最大机组容量达31.5万KW。②斜击式水轮机：其特点是喷嘴射流方向与转轮轮旋转平面成一夹角（约25.5°），从转轮一侧进入斗叶，从另一侧流出适用水头为25～300米。（3）水轮机按主轴的装置方式不同，又分为立式和卧式两种。主轴竖向装置者称立式，发电机位于水轮机上部，其位置较高，不易受潮，所占厂房面积较小，但厂房高度大。立式装置多用于大中型水电站。主轴横向装置者称卧式，发电机和水轮机布置在同一高程上，可减小厂房高度，但发电机易受潮，厂房面积较大，多用于小型水电站。（4）水轮机的铭牌参数水轮机的铭牌参数由三部分组成，第一部分之间用短横线隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉语拼音字母组成，前一人表示主轴装置方式，后一个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷
水电站基本知识
1、什么是水电站？水电站枢纽的组成。 水电站是将水能转变为电能的水力装置，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作，这种水力装置，就是水电站枢纽或者水力枢纽，简称水电站。它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成，机电设备则安装在各种建筑物上，主要是在厂房内及其附近。 （1）挡水建筑物。是拦截水流、雍高水位、形成水库，以集中落差、调节流量的建筑物，例如坝和闸。 （2）泄水建筑物。其作用主要是泄放水库容纳不了的来水，防止洪水漫过坝顶，确保水库安全运用，因而是水库中必不可少的建筑物，例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。 （3）进水建筑物。使水轮机从河流或水库取得所需的流量，如进水口。 （4）引水建筑物。引水建筑物是引水式或混合式水电站中，用来集中落差（对混合式水电站而言，则只是集中总会落差）和输送流量的工程设施，如明渠、隧洞等。有时水轮机管道也被称为引水建筑物，但严格说来，由于它主要是输送流量的，所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。 有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道，这也属于引水建筑物。 （5）平水建筑物。其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时，借以调整供水流量及压力，保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。 （6）厂区建筑物。包括厂房、变电站和开关站。厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一，它不同于一般的工业厂房，而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物；变电站是安装升压变压器的场所；而开关站则是安装各种高压配电装置的地方，故也称高压配电场。 （7）枢纽中的其它建筑物。此类建筑物指对于将水能转变为电能这个生产过程没有直接作用的船闸或升船机、筏道、鱼道或鱼闸以及为灌溉或城市供水而设的取水设施等。为了综合利用水资源，它们在整个水电站枢纽中也是不可分割的一部分，对枢纽的布置和运用也有重要的影响。 将水能转变成电能的生产全过程是在整个水电站枢纽中进行的，而不仅仅是 在厂房中进行的。 2、水电站的基本类型。 水电站是借助于建筑物和机电设备将水能转变为电能的企业。水电站包括哪些建筑物以及它们之间的相互关系，主要取决于集中水头的方式。所以按集中水头的方式来对水电站进行分类，最能反映出水电站建筑物的组成和布置特点。（1）按集中水头的方式对水电站进行分类，水电站可分为：坝式、引水式和混合式。 坝式水电站。它的水头是由坝抬高上游水位而形成。分为坝后式和河床式。 坝后式水电站：厂房建在坝的后面，上游水压力由坝承受，不传到厂房上来。对于水头较高的坝式水电站，为了不使厂房承受上游的水压力，一般常采用这种布置方式。这时厂房设在坝后，水流经由埋藏于坝体内的或绕过坝端的水轮机管道（埋藏于坝体内的常采用钢管，绕过坝端的常采用隧洞）进入厂房。
中国十二大水电基地
中国十二大水电基地 1. 大渡河江流域 大渡河是岷江的最大支流，全长1062km，从河源至河口天然落差4175m，水能蕴藏量3132万kW，可开发装机容量2348万kW。大渡河流域雨量丰沛，径流稳定，该河地理位置适中，紧靠负荷中心。大渡河水能资源主要集中在双江口至铜街子河段，该河段长593km 天然落差837m，水能蕴藏量1748万kW。大渡河干流双江口至铜街子规划拟建独松、马奈、季家河坝、猴子岩、长河坝、冷竹关、沪定、硬梁包、大岗山、龙头石、老鹰岩、瀑布沟、深溪沟、枕头坝、龚嘴、铜街子等16个电站，共利用落差177lm，总装机容量1805.5万kW，单独运行时保证出力415.3万kW，年发电量921.9亿kW·h，联合运行时保证出力723.8万kW，年发电量1009.6亿kW·h。其中龚嘴水电站（高坝设计、低坝施工）、铜街子水电站已建成投入运行。 独松水电站是本河段“龙头”水库，总库容为49.6亿立方米，在金川县境内。电站装机容量136万kW，单独运行时，保证出力50万kw，年发电量68.4亿kW·h，联合运行时保证出力53.2万kW，年发电70.1亿kW·h。该电站以下有15个电站，总水头1553m，每增放1立方米/s，约可增出力1.3万kW左右。 大岗山水电站，位于石棉县境内。拟修170m左右的高坝，水库总库容4.5亿立方米，电站装机容量150万kW，单独运行时保证出力34.3万kW，年发电量81.2亿kW·h，联合运行时保证出力59.4万
kW，年发电量89.7亿kW·h。 龙头石水电站，上距大岗山16km，电站装机50万kW，单独运行时保证出力11.4万kW，年发电量28亿kW·h，联合运行时保证出力23.2万kW，年发电量31.3亿kW·h。 瀑布沟水电站，位于汉源、甘洛两县境内，水库总库容51.77亿立方米是具有年调节性能的水库，电站最大坝高188m。设计总装机容量330万kW，单独运行时保证出力为88.2万kW，多年平均发电量145.8亿kW·h，联合运行时保证出力为91.8万kW，年发电量144.3亿kW·h。该电站可以改善四川电力系统的运行条件，还可以减轻下游梯级电站的泥沙淤积等问题，由于水库的调节可增加龚嘴、铜街子两水电站的保证出力21.5万kW，年发电量7.8亿kW·h。 上述电站中，瀑布沟水电站应为铜街子电站发电之后开发的工程，龚健电站如按高坝设计加高后电站总装机容量将增至205.5万kW，保证出力43.2万kW，年发电量101亿kW·h。 2.乌江流域 乌江是长江上游右岸最大的一条支流，有南北两源。从南源的三岔河至河口全长1037km，流经贵州、四川两省。天然落差2124m，流域水能资源蕴藏量为1043万kW，其中干流为580万kW。 乌江流域内煤、铝、磷、锰、汞等矿产资源极其丰富，且河川径流丰沛，稳定，含沙量少。经过乌江渡、东风、普定等水电站的建成发电，已经累积了丰富的在可溶性碳酸盐类岩石上修建大型水电站的经验。乌江具有综合开发的优越条件，乌江水电资源的开发必将推动贵州经
抽水蓄能电站技术
抽水蓄能电站概念：具有上、下水库，利用电力系统多余的电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。 抽水蓄能电站分类，按上水库调节水量、调节性能、机组类型和布置特点 按上水库调节水量分：纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站 按调节性能分：日调节、周调节、季调节、年调节 按机组类型分：四机分置式、三机串联式、两机可逆式 按布置特点分：地面式、地下式、半地下式、特殊布置形式 按水头分：低水头、中水头、高水头 混合式抽水蓄能电站一般不超过200m 纯抽水蓄能电站一般认为在150-200m。考虑到水头对机组选择的影响，可分为水头低于600m和水头超过600m两种情况。 <600m单级可逆式混流式水泵水轮机；>600m多级式机组或三机式机组 抽水蓄能电站的基本原理 抽水蓄能电站的基本原理是利用可以兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组，在电力负荷出现低谷时（夜间）做水泵运行，用基荷火电机组发出的多余电能将上水库的水抽到上水库存储起来，在电力负荷出现高峰（下午及晚间）做水轮机运行，将水放下来发电。 抽水蓄能电站所具备的功能 发电、调峰填谷、调频调相、紧急事故备用、黑启动 提高水（火、核）电站的综合利用率、降低系统的能耗、提高电力系统的灵活性和可靠性 抽水蓄能电站在电力系统中的作用 1.改善电网运行的作用：（1）抽水蓄能机组启动快速，适用负荷范围广，可担任调峰作用。（2）在电网中可起调频作用。（3）可以作为系统的备用机组。 2.在能源利用上的作用：（1）降低电力系统燃料消耗。（2）改变能源结构，提高火电设备利用率，降低运行消耗 3.在提高水电效益方面的作用缓解发电与灌溉的用水矛盾。调节长距离输送的电力，充分利用水力资源，对环境没有不良的影响 抽水蓄能电站的特点 1.需要水但基本上不耗水，故其规模不象常规水电那样取决于所在站址的来水流量和落差，而主要取决于上下池容积和落差，更主要的是取决于所在电网可供低谷时抽水的电量。 2.电站型式很多，适应性强，可视情况选定，在山区、江河梯级、平原均可修建抽水蓄能电站，关键在于因地制宜择优选择。 3.抽水蓄能电站虽靠自身水循环工作，但水会蒸发与渗漏，还必须有足够的补充水源。 抽水蓄能电站的工作特点 1.抽水蓄能电站利用午夜负荷低谷时的多余电能抽水，待早、晚出现高峰负荷时发电。 2.抽水蓄能电站将低谷电能转化成高峰电能电能转换必伴随着能量损失。 3.抽水蓄能电站吸收的是低谷时段的廉价电能，发出的是高峰时段的高价电能，增加了售电收入，具有良好的经济特性。 4.抽水蓄能电站的运行特点是其机组既要作发电运行，又要作抽水运行，而且两种工况转换比较频繁。 5.抽水蓄能电站启动速度快、运行灵活、工作可靠，特别对负荷的急速变化可作出快速反应。因此，适宜承担系统的调峰、调频、事故备用等任务，在电网中发挥巨大的作用。 抽水蓄能电站建筑物的特点 (1)挡水建筑物。(2)泄水建筑物。(3)进出水建筑物。(4)输水建筑物(5)平水建筑物。(6)发配电建筑物。(7)其他建筑物。 (1)具有上下两个水库，(2)不需大邀水源。(3)水头较高(4)机组的装置高程低。(5)库水位变化剧烈、频繁。(6)水库渗漏危肖大。 抽水蓄能电站的特点 电站安装高程低2.水头较高3.不需要大量水源4.上、下水库水位升降幅度大，变化迅速5.水库渗漏危害大 运行灵活性和可靠性（抽水蓄能电站启、停快，工况转换和增、减负荷迅速，运行灵活可靠，强迫停运率较低，跟踪负荷能力强，适宜承担电力系统调频、紧急事故备用和负荷备用，是很好的旋转备用电源。距离负荷中心地区较近的抽水蓄能电站，还可作调相运行，平衡系统无功功率，稳定地区电压，提高电网运行可靠性。） 运行工况多（抽水蓄能电站既可在水轮机工况下运行，又可在水泵工况下运行；既可发电，又可抽水；既可向电网供电，又可吸收电网的电力；既是发电电源，又是用电负荷；既可增加供电能力，又可提高电网负载率。） 能量转换特性（抽水蓄能电站是利用能量转换作用，将低谷电能转换成高峰电能，其本身并不生产电能，只是将电网中的电能在时间上重新分配。）抽水蓄能电站的厂房类型 按机组形式划分：四机式厂房，三机式厂房，两机式厂房。 按厂房与地面的相对位置划分：地面式厂房，半地下式厂房，全地下厂房。 中低水头抽水蓄能电站或为坝后式或为引水式，都可使用地面厂房、高水头使用地下厂房、半地下式 电动发动机的分类情况 按主轴装置形式：立式机组（悬吊式、伞式）、卧式机组 按运行时转速：恒定转速型、双转速型、变转速型 电动发动机常采用的通风冷却方式有哪些 1.循环风冷却（无风扇径向通风冷却、电动风扇通风冷却） 2.直接水冷却 3.蒸发冷却 描述电力系统的基本参数有哪些 总装机容量、年发电量、最大负荷、额定频率、最高电压等级 可逆式水泵水轮机的基本性能参数和基本单位参数有哪些 水头（扬程）HT、流量Q、转速n、出力（功率）P、效率η、转轮直径D1 单位转速n11、单位流量Q11、比转速ns、单位飞逸转速n11r 不同抽水蓄能机组类型的对应水头范围 组合式水泵水轮机（600-800m）、可逆式水泵水轮机（混流可逆式水泵水轮机应用最广泛，工作水头从30-40m直到600-700m范围内都能使用；斜流可逆式水泵水轮机主要在150m以下工作水头变化幅度较大的场合使用；轴流可逆式水泵水轮机适用水头太低，所以很少使用；贯流可逆式水泵水轮机适用潮汐电站，工作水头一般不超过15-20m。） 电力系统的工作容量和可用容量概念 工作容量是：水电站对电力系统所能提供的发电容量。设计中通常指设计水平年电力系统最大日负荷图上，水电站按其保证出力可能合理担负的那部分容量。 可用容量是：装机容量中可以被系统调度运行利用的容量。 电站机组启动方式有哪些 电动机工况启动时有水泵在水中旋转启动和在空气中旋转启动两种情况 同步启动、半同步启动、异步启动、同轴小电动机启动、变频启动电动发动机同步启动工作原理和特点 工作原理：同步启动是利用本电站或相邻电站的一台机组作为启动电源来启动机组的一种启动方式。 启动特点： a.启动过程没有从电力系统接受启动电力，不会对电力系统产生影响； b.在启动前，启动机组与被启动机组都需先加励磁； c.发电机完成一次启动后要停机才能进行另一次启动，启动过程的调整和操作比较复杂； d.采用转轮室压水启动时，启动机组容量仅为被启动机组容量的15%-20%，只要启动机组容量足够，可同时启动2台同类机组； e.保护装置应能适应0-50HZ可靠动作，以保证启动过程中起到保护作用； f.纯抽水蓄能电站最后一台机组不能启动，还需装置其他方式的启动设备； g.如设置专用的启动母线及相应开关设备，将使界接线及其布置复杂化，且增加了设备的投资。 抽水蓄能电站的主要组成建筑物有哪些 1—上水库；2—进（出）水口；3—输水道；4—输水道调压井；5—厂房；6—主变洞；7—尾闸室；8—尾水道；9—尾水调压室；10—出（进）水口；11—下水库 它主要由上水库、引水系统、厂房和下水库组成 水泵按其工作原理分类 叶片式泵、容积式泵、其他类型泵 叶片式泵是利用叶片的高速旋转来输送液体的。按照叶轮旋转时对液体产生的力的不同，又可分为离心泵、轴流泵和混流泵。 离心泵：水流沿轴向流入叶轮，沿垂直于主轴的径向流出； 轴流泵：水流沿轴向流入叶轮，又沿轴向流出； 混流泵：水流沿轴向流入叶轮，又沿斜向流出。 容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出。容积式泵根据工作室容积改变的方式又可以分为往复泵和回转泵。 在排灌站中有射流泵、水锤泵、气升泵（又称空气扬水机）、螺旋泵等。 组合式水泵水轮机与可逆式水泵水轮机优缺点比较 优点: 1)泵和水轮机都是按各自的参数分别设计的，能最大限度地保证在高效率区工作。 2)泵和水轮机的旋转方向是一致的，两种工况之间的切换操作可以缩短时间。 3)电机的旋转方向不变，对轴承设计有利，在电气设备上可以节省倒换相序的开关组。 4)机组由静止起动抽水时，可以用水轮机来起动泵，而不需其它起动设备。 缺点: 1)泵和水轮机都是独立的设备，机组设备多，尺寸大，投资高。 2)泵和水轮机都需要单独的蜗壳，尾水管和进口阀门，增加机械设备以及电站水工部分的投资。 3)在泵上要装一个联轴器(机械式或液压式或混合式)，立式机组在泵的下面还要装一个止推轴承，因面增加了机械设备。 4)空转的泵或水轮机转轮，即使打进了压缩空气，仍有一定量的损耗，影响整个机组的效率。 5）立式机组的主轴穿过水轮机尾水管与下面的水泵相连接，会影响水轮机的性能。
彭水水电站超低水头下机组运行方式浅析
彭水水电站超低水头下机组运行方式浅 析 摘要：本文介绍了彭水水电站超低水头下运行情况，通过分析超低水头下的影响因素，得出彭水水电站在超低水头下的运行方式建议，为机组的安全稳定运行提供了参考。 关键词：水电站，超低水头，运行方式。 0引言 彭水水电站安装5台立式混流式水轮发电机组，设计单机容量为350MWA，水轮机型号为HLF169A0–LJ-768，转轮直径7680mm，最大工作水头81.60m，最小工作水头52m，额定水头为67m，彭水水电站机组单机流量大，下游河道狭窄，机组发电流量及下泄流量对下游水位影响较大。该工况能否安全运行以及如何运行有必要进行分析，因此需分析尾水位的变化对机组运行振动区、振动规律的影响，为机组运行提供全面指导。 1彭水水电站水位及水头运行情况 1.1上游水位 彭水水库的运行方式为：汛期5月下旬～8月底控制发电兴利水位不超过防洪限制水位287m；9月初水库开始蓄水，一般情况下，9月中、下旬可蓄至正常蓄水位293m；10月～12月维持正常蓄水位运行；1月～3月为供水期，电站一般按保证出力发电，正常情况下控制供水期末库水位不低于死水位278m；5月中旬迫降库水位，中旬末库水位降至防洪限制水位287m。 2机组低于设计最小水头工况运行分析 2.1调保计算
由于汛期彭水水电机组在低水头、高尾水位下运行，水轮机工作水头低、引用流量大，同时高尾水位将变顶高尾水隧洞完全淹没，造成整个流道内水流惯性较大，可能会影响到机组的甩负荷过渡过程性能。因此有必要分析彭水水电机组在下游高尾水位、低水头下甩负荷过渡过程调保计算是否满足要求。 表1调保计算仿真结果
水轮机总结
1、水轮机工作水头：水轮机水头是水轮机进口断面和出口断面之间水流能量的差值（落差） 2、水轮机的效率：由于水流流经水轮机进行能量交换时会产生一定的损耗，因此水流流经水轮机的出力会小于水流出力，水轮机出力和水流出力之比称为水轮机的效率。 3、水轮机蜗壳包角:蜗壳从进口起到鼻端（末端）为止的环绕水轮机座环的总角度。 4、水轮机吸出高度:水轮机叶片背面压力最低点K到下游水面的垂直高度。符号：Hs，单位：m。 5、水轮机单位转速、单位流量、单位功率 单位转速 n11 ：表示D1=1m，Hηs=1m时该水轮机实际转速 单位流量Q11 ：表示D1=1m，Hηs=1m实际有效流量 单位功率N11 ：表示同系列的水轮机D1=1m，有效水头Hηs=1m时水轮机的出力 6、空化现象：当液体温度一定时，降低压力到某一临界压力时，液体也会汽化或溶解于液体中的空气发育形成空穴，这种现象称为空化。空化过程可以发生在液体内部，也可以发生在固定边界上。 7、空蚀现象：空蚀是指由于空泡的溃灭，引起过流表面的材料损坏。在空泡溃灭过程中伴随着机械、电化、热力、化学等过程的作用。 8、空化和空蚀的关系：空蚀是空化的直接后果，先空化后空蚀，空化可以发生在液体内部，也可以发生在固定边界上，空蚀只发生在固定边界上。
9、水轮机几何相似、运动相似、动力相似 ①几何相似：主要是指两个水轮机过流部分几何形状与表面糙度相同，并且一切相应的线性尺寸成比例。 ②运动相似：是指两个水轮机所形成的液流相应点处的速度同名者方向相同，大小成比例，相应的夹角相等或者说相应点处的速度三角形相似。 ③动力相似：是指两个水轮机所形成的液流中各相应点所受的力，数量相同、名称相同，且同名力方向一致大小成比例。 10、轴流转桨式水轮机的协联工况：在不同工况下，自动调速器在调节导叶开度的同时亦能调节转轮叶片的转角，使水轮机仍能达到或接近于无撞击进口和法向出口的最优工况 11、水轮机无撞击进口：无撞击进口指转轮进口水流相对速度方向与转轮进口叶片骨线切线方向一致的工况条件。 12、水轮机的导叶开度(a0)：是表征水轮机在流量调节过程中导叶安放位置的一个参数 13、最大径向开度：指导叶可能达到的最大开度，导叶处于径向位置，而在这种开度下工作，第一方面导叶进口有很大的冲角形成脱流，水力损失很大，第二，水流在转轮前不能形成环量 14、最大开度：是不可取的，设计水头下发出额定功率的水轮机开度 15、最优开度：最高速率时对应的水轮机开度 16、相对开度：任意位置时的开度与最大径向开度的比值
低水头水电厂机组冷却水净化方法
低水头水电厂机组冷却水净化方法低水头水电站是一种通过水流的动能将机械能转化为电能的发电站。为了保证机组正常运行，水电站需要使用冷却水来降低机组温度，防止过热损坏。然而，冷却水中往往含有大量沉淀物、悬浮物、有机物和微生物等杂质，对机组设备产生严重的腐蚀和污染，降低了机组的效率和寿命。因此，对冷却水进行净化处理是必不可少的。 本文将从以下几个方面介绍低水头水电厂机组冷却水净化方法。 一、物理净化方法 1. 滤网过滤法：在冷却水进入机组前设置滤网，用来过滤大颗粒的悬浮物和沉淀物。这种方法适用于水质较清洁的情况下，过滤器需要定期清洗。 2. 沉淀法：通过设置沉淀池，利用重力作用将冷却水中的悬浮物和沉淀物沉淀到底部，然后将上层清水取出。这是一种简单有效的净化方法，但需要注意沉淀物的处理和污泥排放的环境问题。 二、化学净化方法 1. 抑制剂添加法：加入适量的抑制剂可有效防止冷却水中的腐蚀和垢积。例如，添加缓蚀剂可以减少金属设备的腐蚀速率；添加缓蚀材料可以减少垢积和水管堵塞。
2. 消毒杀菌法：使用消毒剂对冷却水进行消毒杀菌，以防止微生物生长和繁殖。常用的消毒剂有氯、臭氧和紫外线等，选择适合的消毒剂需要根据冷却水中微生物的种类和浓度来确定。 三、生物净化方法 1. 生物滤池法：设置生物滤池，在滤池中通过微生物的附着和降解作用，将冷却水中的有机物和微生物分解为无害的物质。这种方法可以有效降低有机物的浓度和微生物的数量，减少机组设备的腐蚀和堵塞。 2. 强氧化法：通过加入氧化剂，如臭氧等，氧化冷却水中的有机物和微生物，达到净化水质的目的。这种方法能够彻底去除有机物和微生物，提高冷却水的质量。 总结起来，低水头水电厂机组冷却水净化方法主要包括物理净化方法、化学净化方法和生物净化方法。根据实际情况选择合适的净化方法，并结合多种方法的优点，可以有效地降低冷却水的污染程度，保证机组设备的正常运行。此外，定期监测冷却水的水质指标，如PH值、浊度、溶解氧等，也是保证冷却水净化效果的重要手段。
浅析水电站安全运行监管
浅析水电站安全运行监管 随着我国经济的快速发展，能源需求也在逐年增加，水电站作为清洁能源的代表之一，其投资运营成本相对较低，因而在我国能源结构中占有重要地位。水电站的建设和运行不仅涉及到基础设施建设，更需要注意对环境的保护和对人民生命财产的安全。因此，对于水电站的安全运行监管显得尤为重要。 一、水电站的特点 水电站是一种能够将水能转化为机械能、再转化为电能的设施，其最终目的是为人们提供清洁的电能。水电站是由许多设施组成的整体，包括水库、发电机组、变电站等多个部分。它的操作与控制非常复杂，需要有专业的技术人员进行监管，预防和应对突发事件。与其它燃煤、核能发电站相比，水电站拥有明显的环保优势，但同样面临一些独特的安全隐患问题。 二、水电站安全隐患 1、天灾:水电站容易受到自然灾害的影响，如山体滑坡、地震、泥石流、暴雨等。这些天灾一旦发生，会对水电站的运行造成极大的破坏，甚至造成人员伤亡和财产损失。 2、设备损坏:水电站中使用的设备和技术都是高度专业和精密的。一旦出现设备损坏，可能会导致电站的停工和高昂的维修费用。
3、管理疏漏:水电站的运营并不像商业公司那样带有直接的经济利益，因此存在管理不严和职责不清的情况。这可能导致一些问题被忽略，给电站的安全运行带来风险。 三、水电站安全运行监管 1、管理人员的专业化水平 水电站的成功运行不能仅靠管理层的经验和直觉。管理人员必须拥有适当的技术和专业知识，能够进行严谨的操作，并对突发性事件做出迅速的反应。 2、严格的安全管理措施 针对水电站运行中存在的不同的风险，应建立相应的安全管理措施，促进水电站的安全运行。这些安全管理措施需要包括时间表、检查清单、应急计划和定期维护计划等。 3、技术创新和现代化管理手段 随着时代的进步，技术和IT管理手段的普及，水电站的管理需要采用一定的现代化管理手段。当然，在保障运行的可靠性和安全的前提下，也对技术创新进行应用，让安全运行得更好。 四、总结 水电站的安全运行监管对于保障人民生命财产安全、促进清洁能源的建设、维护国家能源安全和整个社会的可持续发展都具有重要作用。针对水电站运行中出现的不同隐患，应采取更为科学的监管管理措施，加强对水电站的安全监管工作，使水电站以安全、可靠、高效的方式为我们提供清洁能源。
立轴式水轮发电机组推力支撑方式的选择
立轴式水轮发电机组推力支撑方式的选择 张杰英 【摘要】由转动部件重量和水轮机轴向水推力组成的水轮发电机组轴向推力负荷需通过推力支撑结构向周围混凝土基础传递,推力支撑结构对于机组的安全稳定运行具有至关重要的作用.通过对推力轴承置于下机架上和推力轴承支架放在顶盖或支持盖上的两种支撑方式进行受力分析和轴向刚度的综合对比,从降低轴向力、减小基础受力、缩短轴系以及优化设计的角度出发,系统阐述了更加适合中低水头段混流式或轴流式水轮发电机组的推力支撑方式以及由此产生的经济效益. 【期刊名称】《大电机技术》 【年(卷),期】2014(000)001 【总页数】5页(P52-56) 【关键词】水轮发电机组;轴向水推力;推力支撑结构 【作者】张杰英 【作者单位】呼伦贝尔职业技术学院,呼伦贝尔021000 【正文语种】中文 【中图分类】TK730 推力轴承是立轴式水轮发电机组的关键部件之一，承担着机组运行过程中产生的所有轴向推力负荷，并通过推力轴承支撑结构向周围混凝土基础传递。通常情况下，单机容量较小的机组因其推力负荷较小，可以选择将推力轴承布置在机组顶部的上机架上，只需保证上机架具有足够的刚度即可；而阶式推力轴承主要应用在多级抽
水蓄能机组上，由于相对较长的水轮机轴需要在尾水管直锥管下面位置布置一个下导轴承，使部分推力负荷直接传递到厂房较下部的混凝土上；对于高水头和中低水头段的混流式、轴流式水电机组而言，采用发电机下机架支撑推力轴承的布置方案是比较普遍的，且在机组运行稳定性方面获得了业内的高度认可[1]。 本文主要针对中低水头段的水轮发电机组，通过与由发电机下机架支撑推力轴承的布置方案进行综合对比，进一步说明将推力轴承支架置于水轮机顶盖或支持盖上的布置方案为机组设计及厂房建设所带来的优点和效益。 1.1 下机架支撑方式 混流式水电机组的推力轴承支撑方式通常采用的是下机架支撑，如图1所示。这种方式是将推力轴承安装在下机架上，转动部分的重量和水轮机运行过程中产生的轴向水推力均通过下机架传递到混凝土基础上，同时下机架还承受由径向导轴承传递的径向力。 对于低水头的轴流式水电机组而言，早期的设计较倾向于采用推力轴承支架的支撑方式来传递轴向推力负荷，如上世纪80年代的葛洲坝电站[2]。但是，随着水电技术的发展，越来越多的业主为了增大水车室的操作空间，使整体布局更加合理，往往要求采用下机架的支撑方式进行设计，具体布置如图2所示。 1.2 推力轴承支架支撑方式 推力轴承支架主要布置在混流式水轮机的顶盖上或轴流式水轮机的支持盖上，推力轴承安装在推力轴承支架顶部，如图3和图4所示。转动部分重量和轴向水推力将通过推力轴承支架传递到水轮机顶盖或支持盖上，再由顶盖向机坑周围混凝土基础传递。采用这种支撑方式的机组一般另设下导径向支撑结构或采用上导、水导两导支撑方式而不设下导支撑的设计方法。 无论是混流式还是轴流式水电机组，经选型和初步设计后，一般情况下，推力支撑结构所承担的最大轴向推力负荷基本上可以得到确定。因此，从技术角度讲，具体
浅谈水力发电机组的类型及负荷分配
浅谈水力发电机组的类型及负荷分配 水力发电是研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力 发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要根据具体情况 选取不同类型的水利发电机，并做好负荷的分配。 1 水力发电机组的类型 水电机组是由水轮机和发电机等组成的，发电机的响应特性比水轮机的响应特快得多，因此 水电机组的响应特性主要取决于水轮机的响应特性。近代水轮机分成两大类：反击式和冲击式。在转轮内转换成固体机械能的水流能量形式是位能、压能和动能的水轮机，称为反击式 水轮机。在这种水轮机中，从转轮的进口至出口水流压力是逐渐减小的。转轮中的水流具有 大于大气压的压力，充满全部流道。根据转轮区域水流运动方向的特征，反击式水轮机又分 为混流式、轴流式、斜流式和贯流式等不同型式。 2 各型水轮机的特点 2.1 混流式水轮机。混流式水轮机又叫法兰西斯水轮机。水流沿径向进入转轮，然后大体沿 轴向自转轮流出。混流式水轮机由于应用水头适合多数地区的需要，以及结构简单、运行可 靠且效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。在我国已建水电站中混流式水轮机采用最多。 2.2 轴流式水轮机。轴流式水轮机转轮区域的水流是沿轴向流动的，水流在导叶至转轮之间 转为轴向，然后进入转轮。根据转轮桨叶在运行时是否可以转动，轴流式水轮机分为轴流定 浆式和轴流转浆式两种。轴流定浆式水轮机在运行时其转轮浆叶固定不动，制造简单，但它 处于高效区的流量和出力范围远较混流式窄，当离开高效区运行时效率急剧下降。因此，这 种水轮机多用于功率不大和水头变化幅度小的水电站。轴流转浆式水轮机在运行时其转轮浆 叶可以转动。由于桨叶的转动与导叶的转动相配合，实现流量和出力的双重调节，使其高效 区的流量和出力范围显著扩大，并提高了它的运行稳定性。凡水头变化大的中低水头电站， 多采用轴流转浆式水轮机。 2.3 斜流式水轮机。斜流式水轮机转轮区域的水流是斜向流动的。由于转轮叶片可以转动而 实现双重调节，它象轴流转桨式，处于高效率区的流量，出力范围大。又因叶片轴线与水轮 机轴线斜交，它象混流式，可比轴流式装较多的叶片（一般为8~12片），应用水头为30～200m。斜流式水轮机可以在比较宽的负荷范围内稳定运行，有较高的平均效率，而其缺点却相当突出，如结构复杂，可靠性低，容易漏油而造成污染，在吸出高度Hs＝－8m条件下运行，其空蚀现象仍比较严重，后来把转轮和转轮室改为不锈钢材料后，空蚀破坏才有所改善。由于斜流式水轮机在与混流式或轴流式水轮机的比选中无显著特点，因此，在全国的水电设 计中很少采用。 2.4 贯流式水轮机。是一种流道呈直线状的卧轴水轮机，其转轮与轴流式相似，可作成定桨 和转桨两种。贯流式水轮机的主要优点是：水流基本上沿轴向，不转弯，提高了效率和过流 能力；由于流道外形象管子且主轴卧置，可缩短机组高度、间距和简化厂房水工结构，减少 土建工程量。 3 水力发电机组的响应特性 水力发电机组的响应特性包括有功功率响应特性和无功功率响应特性。无功功率的调节过程 无机械环节，惯性小，且调节精度指标宽。因此调节过程很快，一般无功功率突变量试验测 得均在十几秒钟内调节结束。有功功率的调节是通过调速器改变导叶的开度，控制水量的变 化来实现的。由于水量的变化和导叶的开度并非是线性关系，而且由于引水管的长度引起水 量变化的滞后效应，因此有功功率调节容易超调甚至发生振荡，从而延长了调节过程。目前
抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的不同
抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的不同 抽水蓄能电站有发电和抽水两种主要运行方式，在两种运行方式之间又有多种从一个工况转到另一工况的运行转换方式。正常的运行方式具有以下功能： (1) 发电功能。常规水电站最主要的功能是发电，即向电力系统提供电能，通常的年利用时数较高，一般情况下为3000－5000h。 蓄能电站本身不能向电力系统供应电能，它只是将系统中其他电站的低谷电能和多余电能，通过抽水将水流的机械能变为势能，存蓄于上水库中，待到电网需要时放水发电。蓄能机组发电的年利用时数一般在800～1000h 之间。蓄能电站的作用是实现电能在时间上的转换。经过抽水和发电两种环节，它的综合效率为75%左右。 (2) 调峰功能。具有日调节以上功能的常规水电站，通常在夜间负荷低谷时不发电，而将水量储存于水库中，待尖峰负荷时集中发电，即通常所谓带尖峰运行。而蓄能电站是利用夜间低谷时其他电源(包括火电站、核电站和水电站)的多余电能，抽水至上水库储存起来，待尖峰负荷时发电。因此，蓄能电站抽水时相当于一个用电大户，其作用是把日负荷曲线的低谷填平了，即实现“填谷”。“填谷”的作用使火电出力平衡，可降低煤耗，从而获得节煤效益。蓄能电站同时可以使径流式水电站原来要弃水的电能得到利用。 (3) 调频功能。调频功能又称旋转备用或负荷自动跟随功能。常规水电站和蓄能电站都有调频功能，但在负荷跟踪速度（爬坡速度）和调频容量变化幅度上蓄能电站更为有利。
常规水电站自起动到满载一般需数分钟。而抽水蓄能机组在设计上就考虑了快速起动和快速负荷跟踪的能力。现代大型蓄能机组可以在一两分钟之内从静止达到满载，增加出力的速度可达每秒1 万kW，并能频繁转换工况。最突出的例子是英国的迪诺威克蓄能电站，其6 台300MW 机组设计能力为每天起动3～6 次；每天工况转换40 次； 6 台机处于旋转备用时可在10s达到全厂出力1320MW。 (4) 调相功能。调相运行的目的是为稳定电网电压，包括发出无功的调相运行方式和吸收无功的进相运行方式。常规水电机组的发电机功率因数为0.85～0.9，机组可以降低功率因数运行，多发无功，实现调相功能。 抽水蓄能机组在设计上有更强的调相功能，无论在发电工况或在抽水工况，都可以实现调相和进相运行，并且可以在水轮机和水泵两种旋转方向进行，故其灵活性更大。另外，蓄能电站通常比常规水电站更靠近负荷中心，故其对稳定系统电压的作用要比常规水电机组更好。 (5) 事故备用功能。有较大库容的常规水电站都有事故备用功能。 抽水蓄能电站在设计上也考虑有事故备用的库容，但蓄能电站的库容相对于同容量常规水电站要小，所以其事故备用的持续时间没有常规水电站长。在事故备用操作后，机组需抽水将水库库容恢复。同时，抽水蓄能机组由于其水力设计的特点，在作旋转备用时所消耗电功率较少，并能在发电和抽水两个旋转方向空转，故其事故备用的反应时间更短。
省水船闸发展及研究现状
省水船闸发展及研究现状 王晓青1，刘畅2 (1.重庆交通大学西南水运工程科学研究所，重庆 400016；2.广东省航道局，广东 510115) 摘要：省水船闸对于充分利用和保护水资源具有重要的意义。本文简述了省水船闸的特点及发展情况，分析了省水船闸的类型和工作原理，总结了国内外相关研究内容与现状。指出在国家倡导可持续发展、节能减排的方针引导下省水船闸广阔的发展前景。 关键词：省水船闸；现状；水资源保护；可持续发展 The Development and Research Status of Water-saving Ship Lock Wang Xiao-qing1, Liu Chang2 (1.Chongqing Jiaotong Univ.Southwest Research Institute of Water Transport Engineering, Chongqing 400016 2.Guangdong provincial waterway bureau, Guangzhou: 510115) Abstract: The water-saving ship lock has important significance for utilizing and protecting water resource. This paper introduces the features and development of water-saving ship Locks, analyzes the types and theories of water-saving ship Locks, Summarize current research status, and points out wide development prospects of water-saving ship lock under the guideline of sustained development，energy saving and emission reduction. Key words: Water-saving ship lock; Current situation; Water resources protection; Sustained development 1 省水船闸的概念及特点 船闸是通航建筑物的主要型式之一，经过长期的发展，船闸技术成熟，运行稳定可靠。省水船闸具有省水和削减水头的功能，省水船闸除节省船闸用水量（省水量一般可达40％～70％）、保护珍贵的水资源外，还具有降低船闸工作水头，减少解决阀门工作条件的技术难度以及简化船闸输水系统，改善上、下游引航道及闸室水流条件的优点，缺点是工程量较大，运行程序较为复杂。省水船闸型式建设较多的是德国，目前国内建造较少。但随着通航运河的建设和水资源的日益紧缺，省水船闸将具有广阔的应用前景。 2 省水船闸的适用范围 省水船闸是一种经济、快捷且符合生态要求的通航建筑物型式。省水船闸具有降低工作水头、降低船闸耗水量的特点,适合我国落差大、枯水季节缺水的内河河流。省水船闸应用在高落差的河流中优点突出,可成倍降低阀门工作水头并且能有效解决在水源贫乏河段农业、发电、航运三者之间的矛盾。 在西部的重庆、四川、云南、贵州及广西等地区建设的水电基地中，有一大批高水头的水电枢纽，如长江三峡、澜沧江景洪、广西红水河、龙滩、乌江彭水、右江百色等，这些航电枢纽工程大多数建设于通航河流上，水头均在30m 以上。船闸工程的工作水头达到一定高度后，由高水位差转换而来的巨大动能不仅导致阀门工作条件变坏，也使得闸室内水流紊动加剧，船舶停泊条件恶化。省水船闸在灌泄水时上下游水体不直接进出入闸室，而是经过了水体交换，使输水阀门工作水头成倍降低。同时，由于船闸的耗水量较大，运行中容易与