水力发电·2O00年·第4期文章编号：0559-934~(2000)04-003404浅谈连续调速抽水蓄能机组的应用2-cf．Q●—赵————堡———!—塾一筮一垒一；一j7(中国水电顾问有限公司，北京100011)诤梅丁7；关键词查董垡垫望!孽堡鲢盆彗留地坐董盛虫址摘要：连续调速和丹挡变速抽水蓄能机组由于能改变机组运行转速，所以具有在更大扬程／水头变幅下稳定、高效运行的能力；但连续调速机组能更充分适应水泵水轮机的运转特性．使其具备了更为优良的运行性能和新的工程用途。综台国内外已建工程情况和水泵水轮机的运转特性，认为采用连续调速机组是具有技术优势的，也是较为经济合理的中国分类号：1K734．707文献标识码：B小水头)和转速变幅(最高转速比最低转速1基本情况)的关系分别见图1、2(图中数据点的编号为表1水泵水轮机在不同工况条件下其最佳转速不的电站序号)。同。因此，抽水蓄能机组采用可变转速电机是扩大表1中潘家口抽水蓄能电站情况比较特殊。水泵水轮机的运行水头／扬程范围并获得更佳性能ABB公司为该电站提供的3台98MV·A电动发电指标的有效途径之一。机均采用了变极变速方式，两档转速分别为125实用于抽水蓄能工程的可变转速电机的变速方r／min与142．8r／min。水泵水轮机的水轮机工况在式大体可分为两类，～类是分档变速(一般为两档)，全水头范围内都使用125r／nfin转速档运行，水泵工包括变极变速和双转子双定子变速；另一类是连续况在扬程61．4—85．711"1范围内按142．8r／rain运行；调速．包括定子侧变频调速和变频交流励磁调速(即在36—66．411"1范围内使用125r／min转速档运行。转子侧变频调速)。自20世纪5o年代初，国外已开为了提高低水头／扬程段的运行稳定性和综合效率，始将分档变速电机用于中等容量的抽水蓄能机组；该电站将起动变频器功率由9MW增至60Mw，用在找国，岗南、密云、潘家口、响洪甸等4座抽水蓄能于1台机组的定子侧变频(连续)蛹速。在分档变速电站机组也采用了此类变速方式。20世纪7(1年代的基础上，当电站水头小于54m时，该台机组可利国外开始研制交流励磁连续调速抽水蓄能机组，自用起动变频器使水轮机工况转速在80～125r／min9o年代初实用于工程，逐步实现了大型抽水蓄能机范围内连续可调；当扬程低于65m时．该台机组可组的连续调速。目前此项技术在我国还没有得到应利用起动变频器使其水泵工况转速在107．7～130．6用与分档变速机组相比，连续调速机组在技术性r／rain范围内连续可调。由此可见，我国潘家口抽水能上有很大提高本文不再叙述变速电机的原理，蓄能电站仅实现了1台机组部分扬程段的连续调而是从实际工程和水泵水轮机运转特性出发，说明速．具有一定的试验性质。因而．表I仍将潘家口抽采用连续调速抽水蓄能机组的技术优势和经济合理水蓄能机组变速方式归为分档变速。性．根据表l和图1、2，初步分析如下：2对已建工程的统计和初步分析(1)90年代前变速机组以分档变速为主．90年本文共收集了国内外15座已建抽水蓄能电站收稿目期：2．25所采用的变速机组参数．见表1。按机组变速方式作者简介赵琨(195)，男，山西盂县^-国水电顺问有限公分，15座电站的扬程／水头变幅(最大扬程比最司机电处目4处长教授级高工赵琨．等：浅谈连续调速抽水蓄能机组的应用35ul●t＼Hjt抽水蓄能电站绝大多数在日本，而且连续调速电机}也几乎全部是日本公司制造。1另据报道，建设中的德国金谷(Goldistha1)抽水：o31蓄能电站采用了2台连续调速机组，转速范围300～j三__1345r／rain，扬程／水头范围279～325m．水轮机工况1一’(4：6)最大功率325Mw；预计该电站将于2002年投入试运行。‰／,9a-,in(3)分档变速机组和连续调速机组的运行特点，圊1分档变速虽然图中数据点较为分散，但仍可以看到：(a)表1中分档变速机组运行扬程／水头变幅大(全部>2)，恒速机组已很难适应，同时从图中可见，l1分档变速机组数据点相对集中分布在2个区域，即：o当2．0<日n删／日t劬<2．5时，n～／n≈1．10oO12当3．0<n删／<3．5时，n～／n≈1．30凸上述情况说明，抽水蓄能电站采用分档变速机l4组的主要目的是为了满足电站扬程／水头变幅过大条件下水泵水轮机稳定运行的需要。，Hi(b)表1中连续调速机组的／在1．14～圊2连续调速2．12之间，n一／n～在1．11～1．22之间需要注意的是，除矢木泽电站外，其他采用连续代后则以连续调速