抽水蓄能電站主要機(jī)電設(shè)備簡介

機(jī)電設(shè)備是抽水蓄能電站的重要組成部分，設(shè)備選型好壞直接關(guān)系到電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，和常規(guī)水電站相比抽水蓄能的水電站建設(shè)難度較大，抽水蓄能電站的整體技術(shù)要求較高，尤其是工況轉(zhuǎn)換較為復(fù)雜，在機(jī)電設(shè)備的采購和管理過程中，需要重點(diǎn)主機(jī)設(shè)備及輔助設(shè)備的性能影響。抽水蓄能電站機(jī)電設(shè)備選型按無人值班（ 少人值守） 和資產(chǎn)全壽命周期管理原則推行，強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備全過程管控理念，充分借鑒已投運(yùn)蓄能電站機(jī)電設(shè)備運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，提升電站機(jī)電設(shè)備水平。

1．主機(jī)設(shè)備

廠房內(nèi)安裝四臺立軸單級混流可逆式水泵水輪機(jī)，總裝機(jī)容量1280MW（4×320MW）。電站水輪發(fā)電機(jī)通過公開招投標(biāo)選用東芝水電（杭州）設(shè)備有限公司公司產(chǎn)品，地面開關(guān)站GIS選用廈門ABB公司產(chǎn)品，主變壓器選用衡陽變壓器廠產(chǎn)品，其他輔助設(shè)備也均采用國內(nèi)外技術(shù)成熟、性能優(yōu)良產(chǎn)品。設(shè)計(jì)年抽水耗電量30．28億度，年發(fā)電量23．32億度，以一回500kV線路接入廣東電網(wǎng)。

（1）水泵水輪機(jī)

水泵水輪機(jī)型式為立軸、單級、混流、可逆式、可調(diào)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，水泵水輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速為426．8r／min，帶有金屬蝸殼和彎肘型尾水管，與發(fā)電電動機(jī)通過法蘭直接連接。旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樗啓C(jī)工況俯視順時針旋轉(zhuǎn)，水泵工況俯視逆時針旋轉(zhuǎn)。水泵水輪機(jī)主要由埋入部件、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、主軸、水導(dǎo)軸承、主軸密封、導(dǎo)葉接力器、、環(huán)行軌道及吊車、機(jī)坑踏板、油氣水管路系統(tǒng)、監(jiān)測及控制管路系統(tǒng)等部件組成。

埋入部件包含有尾水管、泄流環(huán)、底環(huán)、座環(huán)、蝸殼、機(jī)坑里襯、接力器基礎(chǔ)等部件，該部件在前期水工建筑施工時完成了預(yù)埋。

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)由底環(huán)、頂蓋、導(dǎo)葉、控制環(huán)、導(dǎo)葉拐臂、連板、偏心銷、剪斷銷、摩擦裝置、限位裝置等零部件組成。其中底環(huán)為整體到貨，已在座環(huán)蝸殼安裝時完成了安裝；頂蓋分4瓣到貨，在現(xiàn)場組裝后進(jìn)行安裝，上止漏環(huán)安裝在頂蓋上；活動導(dǎo)葉共16個，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)裝后再進(jìn)行正式安裝。

轉(zhuǎn)輪為高鎳鉻不銹鋼鑄焊整體結(jié)構(gòu)，葉片數(shù)為10個，5長5短結(jié)構(gòu)；主軸為一段結(jié)構(gòu)，直接與發(fā)電機(jī)下端軸進(jìn)行聯(lián)接；

導(dǎo)葉接力器在水輪機(jī)坑＋Y方位，平行布置兩個油壓操作、雙向動作、油缸式接力器。

水泵水輪機(jī)所有可拆卸部件包括轉(zhuǎn)輪、主軸、水導(dǎo)軸承、軸承支座、頂蓋、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉接力器、導(dǎo)水葉操作機(jī)構(gòu)、主軸密封裝置等。這些部件全部采用上拆方式，即通過發(fā)電電動機(jī)定子內(nèi)孔利用廠內(nèi)起重機(jī)設(shè)備從機(jī)坑吊入和吊出。

主要技術(shù)參數(shù)

型式立軸、單級混流可逆式水泵水輪機(jī)

轉(zhuǎn)輪直徑 4290mm

水輪機(jī)工況額定輸出功率 326．5MW

水泵工況最大輸入功率 ≤331MW（已考慮允許偏差）

額定轉(zhuǎn)速 428．6r／min

穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速 ≤690r／min

水輪機(jī)工況額定流量 77．65m3／s（額定水頭517．4m）

水泵工況最大揚(yáng)程509．08m，相應(yīng)流量不小于51．76 m3／s

旋轉(zhuǎn)方向水輪機(jī)工況俯視順時針，水泵工況為逆時針

安裝高程 EL．42m（吸出高度Hs＝－66m）

蝸殼型式金屬蝸殼

尾水管型式立式彎肘型

水泵水輪機(jī)總重 686．3t

（2）發(fā)電電動機(jī)

發(fā)電機(jī)定子由機(jī)座、鐵心和線圈等部件組成，在安裝間完成組裝后通過廠房橋機(jī)吊入發(fā)電機(jī)機(jī)坑安裝。定子機(jī)座為分瓣（2瓣）焊接結(jié)構(gòu)，正16邊形，外徑Φ8300mm，高4515mm；定子的通風(fēng)道數(shù)為78，風(fēng)道高度為5mm，運(yùn)轉(zhuǎn)時定轉(zhuǎn)子間最小氣隙為37．5mm；定子鐵心有336槽，整圓由24張沖片組成，共79段疊片，鐵心疊壓系數(shù)為0．9685。

轉(zhuǎn)子由支架、磁軛、磁極、線圈、制動環(huán)等組裝而成。轉(zhuǎn)子安裝完成后整體高5375mm，外徑?5225mm，運(yùn)轉(zhuǎn)時定轉(zhuǎn)子間最小氣隙為37．5mm。磁軛整體高3570mm，外徑4363mm，磁軛分9段堆疊而成，各段又由若干環(huán)形磁軛鋼板堆疊而成，環(huán)形磁軛鋼板之間通過拉緊螺桿把合為一體，各段間通過通風(fēng)葉片上的止口定位。每臺轉(zhuǎn)子掛裝14個磁極。

定子主要技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)子主要技術(shù)參數(shù)

（3）進(jìn)水球閥

進(jìn)水球閥采用不銹鋼活塞式密封環(huán)，操作介質(zhì)為取其上游連接管的壓力水，閥體上的活動密封環(huán)滑動面采用鋁青銅堆焊，單接力器球閥，公稱直徑2 376mm，設(shè)計(jì)壓力為780 mH2O。閥體采用高強(qiáng)度鑄鋼，活門采用用鑄鋼、鋼板焊接結(jié)構(gòu)。進(jìn)水球閥上游側(cè)設(shè)一道檢修密封，下游側(cè)設(shè)一道工作密封。不設(shè)旁通管路和旁通閥，蝸殼平壓通過開啟“T”形工作密封，利用活動密封和固定密封間隙進(jìn)行充水平壓。水壓操作，液壓系統(tǒng)配置有得電關(guān)閉和失電關(guān)閉緊急電磁閥等。