簡介

抽水蓄能電機　pump storage power station，electrical machine for

由于火電廠和核電站的機組只有在其額定功率附近連續(xù)運行，才能獲得較高的運行效率，而電網(wǎng)的負(fù)荷卻是時刻變化的，因此電力系統(tǒng)需要水電站或抽水蓄能電站來解決這種負(fù)荷的劇烈變動。隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大和火力發(fā)電廠與核電站的增加，抽水蓄能電站日益增多，其容量也越來越大。

串聯(lián)式機組

在小型抽水蓄能電站中，抽水蓄能電機可采用同時與水輪機和水泵相聯(lián)結(jié)的形式，稱作串聯(lián)式機組。這種抽水蓄能電機與一般的同步電機無大的差別。在大型抽水蓄能電站中，抽水蓄能電機往往只和一種水力機械相聯(lián)接，稱為可逆式機組。這種水力機械在作水輪機和水泵運行時，不但其旋轉(zhuǎn)方向不同，而且為了提高作水泵運行時的效率，轉(zhuǎn)速應(yīng)比作水輪機時適當(dāng)提高，因此要求抽水蓄能電機不僅能正反旋轉(zhuǎn)，而且能根據(jù)其運行情況相應(yīng)地改變電機的極數(shù)以改變轉(zhuǎn)速。

抽水蓄能電站機組的單機容量較大，常采用同步起動方式或用專門的起動電動機起動的方法。20世紀(jì)70年代以后，開始廣泛采用晶閘管變頻器與同步電機組成的無換向器電動機進(jìn)行起動。

運轉(zhuǎn)方法

抽水蓄能電機

轉(zhuǎn)子變極數(shù)方法較多，有簡單的成組反接方式、部分磁極線圈短接再進(jìn)行成組反接方式和大小磁極加成組反接方式等。成組反接方式辦法簡單，但磁場中諧波分量較大，且電機材料利用率也比較低。為減少諧波，提高導(dǎo)磁材料利用率，可采用部分磁極極靴寬度和勵磁磁通勢不同的所謂大小極方式。這種變極方案中氣隙磁場的諧波分量較小。

抽水蓄能電站機組的單機容量往往比較大，當(dāng)它作電動機運行時，若采用一般同步電機的異步起動方式直接起動，對電網(wǎng)的擾動較大。通常采用同步起動方式或用專門的起動電動機起動的辦法。起動電動機一般用繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機。其容量約為被起動主機的5～8%。其極數(shù)比主機少2～4極，以使機組有可能升速到主機的同步轉(zhuǎn)速，然后并入電網(wǎng)。同步起動方法是利用同一電站的一套機組作為水輪發(fā)電機，供電給另一臺待起動的電機。在這二臺電機開始起動以前先分別加上適當(dāng)?shù)膭畲牛缓缶徛饎铀啺l(fā)電機組，使它饋電給被起動的電動機，將它也慢慢地起動起來，并與發(fā)電機進(jìn)入同步。以后在兩臺電機同步運行的狀態(tài)下逐漸升速，直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后共同并入電網(wǎng)。這種起動方法附加設(shè)備少，但起動時間比較長。倘若作發(fā)電機用的那臺機組也要作電動機帶動水泵運行，則需要另行解決它的起動問題。 　20世紀(jì)70年代以來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在大型抽水蓄能電站機組的同步起動方式中，開始廣泛采用晶閘管變頻器代替同步發(fā)電機。通常把晶閘管變頻器和同步電機有機地結(jié)合，組成無換向器電動機進(jìn)行起動。這種變頻器結(jié)構(gòu)簡單，對晶閘管元件的快速性要求不高。晶閘管變頻器的容量通常只有主機的5～10%,設(shè)備價格較低，起動過程也比較快速。一個抽水蓄能電站中配備1～2套這種容量不太大的變頻裝置即可解決全部抽水蓄能機組的起動問題。