
抽水蓄能电站主要建筑物及设备有上水库、 下水库, 输水发电系统, 发电厂房, 水泵水轮机、 开关站等。
1、 上、 下水库
上、 下水库一般由挡水建筑物、 泄水建筑物、 进/出水口、 库岸防渗、 扩库开挖、 库岸防护设施、 连接道路等组成。若上水库集雨面积较小, 洪水可蓄积于库内, 可不设泄水建筑物。 抽水蓄能电站地上水库和下水库, 有下列几种情况:
①新建上水库和下水库。
②上下水库都利用已有水库。 两个水库可在同一条河流上, 或在相邻的两条河流上, 以取得更大的水头。
③上下水库都利用位于不同高程的天然湖泊。
④利用已有水库或天然湖泊为上水库, 新建下水库。 下水库可建在上水库的同一河流下游或相邻河流上, 也可以利用废矿井或地下深处开掘地下水库。
⑤利用已有水库、 天然湖泊或海洋为下水库, 新建上水库。
2、 输水发电系统
输水发电系统主要包括上水库进/出水口、 引水隧洞、引水调压室、 压力管道(上平段、 竖井/斜井段、 下平段) 、引水岔管、 引水支管、 发电厂房、 尾水支管、 尾水闸门室、尾水岔管、 尾水调压室、 尾调通风洞、 尾水隧洞、 下水库进/出水口等建筑物。
3、 发电厂房
抽水蓄能电站发电厂房基本布置在上、 下水库之间, 厂房内安装可逆式水泵水轮机组。 厂房的形式按照结构和位置
的不同, 总体上可分为地下式、 半地下式(竖井式) 和地面式。
按照地下厂房在输水系统中的位置, 可以分为首部、 中部和尾部三种布置方式。 地下厂房系统主要包括主副厂房洞、主变洞、 母线洞、 尾闸洞、 进厂交通洞、 通风兼安全洞、 高压电缆出线洞、 排水廊道等建筑物。 目前已建和在建的抽水蓄能电站厂房绝大部分都采用地下式。
半地下式厂房部分置于地下或全部置于地下而顶部开敞, 一般是地质条件不佳或上覆岩体厚度不满足要求, 不宜修建地下厂房时, 可采用半地下厂房。
抽水蓄能电站地面厂房与常规水电站基本相同, 厂区建筑物主要由主副厂房、 变电站、 开关站、 中控楼和附属建筑物组成。
4、 水泵水轮机
抽水蓄能机组的结构型式主要有四机分置式(即设置独立的抽水机组和发电机组) 、 三机串联式(即水泵、 水轮机和发电电动机串联在同一根轴上) 和二机可逆式(即仅水泵水轮机和发电电动机组成) , 本节主要介绍常见的二机可逆式水泵水轮机和发电电动机。
水泵水轮机是集水泵与水轮机两个相反功能于一体的特殊水力机械。 抽水蓄能机组是能量转换核心。水泵水轮机和常规水轮机一样, 按其转轮型式可分为混流式、 斜流式、 轴流式和贯流式。 混流式可逆式水泵水轮机具有结构简单、 适用水头范围广, 应用最为广泛。混流可逆式水泵水轮机的主要部件包括转轮、 主轴、 水导轴承、 主轴密封、 活动导叶及操作机构、顶盖、 底环、 蜗壳、 座环和尾水管等, 典型混流可逆式水泵水轮机结构如下图所示:
5、发电电动机
发电电动机是抽水蓄能电站实现电能和机械能相互转化的核心设备, 在发电工况时作发电机使用, 在抽水工况时作电动机使用。 与常规水轮发电机比, 发电电动机具有大容量、 高转速、 双向旋转、 频繁启停、 过渡过程复杂、 设计制
造难度大、 需要专门启动措施等特点和难点。
发电电动机的主要组成部分和常规发电机相近, 一般由转子、 定子、 轴承、 上下机架、 制动系统和冷却系统等组成。
6、 开关站
开关站由 GIS 楼、 继保楼、 出线平台和柴油发电机房等四部分组成, GIS 楼和继保楼为框架结构。 开关站场内设混凝土环形汽车道, 与开关站对外公路相接, 大型运输车辆可直接进入站内。 另从开关站可由高压电缆斜洞下至主变洞。柴油发电机房设在开关站北角点处。 柴油发电机房旁设有污水处理设备、 水泵房和消防水池站、 门卫室等附属生产生活建构物。





