抽水蓄能电站吸出高度选择探讨

  抽水蓄能电站水泵水轮机吸出高度是从转轮叶片上压力最低点到下游水面的垂 直距离，一般用Hs 表示 。吸出高度是确定水轮机安装高程最重要的参数 ，又是设计抽水蓄能电站厂房各部分高程的基础 。如果水轮机安装高程确定偏高，即吸出高度计算值偏大，水轮机在运行时会发生汽蚀 (也称空蚀 )，造成 水轮机过流部件破坏，出力和效率降低 ，严重时机组可能会产生强烈振 动。水 轮机安装高程如果偏低，又会造成水电站厂房开挖深度和开挖工程量的增加 ，使投资增大 。所以吸出高度的计算对抽水蓄能电站设计是很重要的 。吸出高度的选择对水泵水轮机的空蚀特性有至关重要的影响，特别对于水头 / 扬程变幅较大和过机泥沙含量较大的大型抽水蓄能电站，选择正真适合的吸出高度对机组的运行稳定性和机组效率都至关重要，应在充分分析研究的基础上尽可能留有裕量。

  水泵水轮机的技术参数选择是以水泵工况的运行要求为主兼顾水轮机工况的运行要求为原则的，水轮的额定水头除必然的联系到机组尺寸外，还将主要影响到机组在运行水头 / 扬程范围内的效率和二 种工况的流量匹配，特别是在本电站的水头 / 扬程 变幅较大的情况下，流量匹配的合理程度将对机组 的运行稳定性产生特别大的影响。因此，在现有设计的条件下，考虑到机组安全、稳定运行的必要性。可逆式水泵水轮机的空化特性取决于水泵工况空化特性，因此以水泵工况来计算吸出高度。

  如国内外已建、在建相近水头段的电站水泵水轮机吸出高度Hs在-70m～-75m 范围内。另外，吸出高度的选择还应保证过渡过程中尾水管最大真空度留有裕量。建议在充分咨询各大机组制造厂家，同时考虑输水系统水力过渡过程要求，进行技术经济综合分析后，在计算时根据水轮机加工制造精度 、材料 、以及水流泥抄等情况对汽蚀系数进行修正是必要的，使计算能反映实 际情 况 。由于目前对汽蚀问题的研究还不十分完善 ，汽蚀系数修正值的取 值范围还需进一步 研究，因此 ，想借此抛砖引 玉 ，希望能够通过广泛的探讨和 不断实践 ，使水泵水轮机吸出高度的计算趋于更台理和完善 ，最终确定机组的吸出高度及安装高程。

  水轮机安装高程是抽水蓄能电站设计中一个十分重要的参数 ，直接影响土建 开挖量。水轮机吸出高度的计算，通常在已选定的水轮机综合特性曲线上，按水轮机的额定水头及相应的水轮机额定出力和额定流量换算，并在水轮机综合特性曲线上的等线上查出相应工况点的值或按照制造厂所给的值进行计算 。因水泵水轮机的吸出高高应在考虑水泵工况运行条件及各种特性基础上确定。对于扬程变幅较小的情况 ，按最每全扬程时的临界气蚀系数取适当裕量来确定，对于扬程变幅较大，或下游为湖泊、下水库非常大，下游水位变化 很小的情况，则有可能要按最低全扬程时的临界气蚀系数取适当裕量来确 定。

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