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前言 1

第一章 抽水蓄能技术的应用 1

1.1 抽水蓄能技术的发展 1

1.1.1 抽水蓄能电站的基本构成 1

1.1.2 抽水蓄能在电力工业中的功用 1

1.1.3 因外抽水蓄能技术的发展 4

1.1.4 我国对抽水蓄能电站的需要 6

1.2 抽水蓄能电站的经济效益 7

1.2.1 抽水蓄能电站在电力系统中的效益 7

1.2.2 抽水蓄能电站的经济分析 8

1.2.3 抽水蓄能电站的动态效益和价值分析 10

1.2.4 抽水蓄能电站的投资估算 14

1.3.1 抽水蓄能和其他蓄能技术的比较 16

1.3 抽水蓄能电站的运用特征 16

1.3.2 抽水蓄能机组的可靠性统计 17

1.3.3 抽水蓄能电站运用情况 19

第二章 抽水蓄能电站的设备及枢纽 22

2.1 水泵水轮机 22

2.1.1 组合式水泵水轮机 22

2.1.2 可逆式水泵水轮机 27

2.1.3 水泵水轮机的发展趋势 37

2.2 发电电动机 41

2.2.1 发电电动机的结构特点 42

2.2.2 发电电动机容量设计考虑 47

2.2.3 双转速电机 48

2.2.4 电气制动 49

2.3 抽水蓄能电站枢纽 52

2.3.1 抽水蓄能电站的组成部分 52

2.3.2 上池 55

2.3.3 上池进/出水口 58

2.3.4 拦污栅 61

2.3.5 电站厂房 64

2.3.6 气垫式调压室 70

第三章 可逆式水泵水轮机的水力特性和选择 76

3.1 可逆式水泵水轮机的工作原理和基本参数 76

3.1.1 转轮直径 77

3.1.2 转速特性 79

3.1.3 水头、流量和功率特性 79

3.1.4 单位转速和单位流量 80

3.1.5 比转速 82

3.2 可逆式水泵水轮机的模型试验 86

3.2.1 模型试验的一般要求 86

3.2.2 模型试验设备 89

3.3 可逆式水泵水轮机的能量特性和汽蚀特性 97

3.3.1 水泵水轮机的能量特性曲线 97

3.3.2 泵工况和水轮机工况汽蚀特性的比较 101

3.3.3 水泵工况汽蚀过程的特点 101

3.4 可逆式水泵水轮机的压力脉动特性 103

3.4.1 水泵工况压力脉动特性 106

3.4.2 水轮机工况压力脉动特性 109

3.5 可逆式水泵水轮机的力特性 112

3.5.1 轴向水推力 113

3.5.2 径向水推力 115

3.6 可逆式水泵水轮机参数的选择 119

3.6.1 选型的一般原则 119

3.6.2 性能参数的选择 120

3.7.1 选型计算方法 123

3.7 可逆式水泵水轮机的选型计算 123

3.7.2 运转特性曲线 126

3.7.3 水泵水轮机模型和真机的效率换算 126

3.7.4 吸出高度的选定 129

第四章 可逆式水泵水轮机的设计 132

4.1 可逆式水泵水轮机的水力设计 132

4.1.1 可逆式转轮设计 132

4.1.2 蜗壳及座环设计 141

4.1.3 导叶设计 144

4.1.4 尾水管设计 151

4.2 可逆式水泵水轮机的结构设计 153

4.2.1 转轮 153

4.2.2 导水机构 159

4.2.3 座环、底环及顶盖 163

4.2.4 主阀及压力平衡装置 168

第五章 可逆式水泵水轮机的过渡过程 174

5.1 水力机械全特性 174

5.1.1 水泵全特性曲线 174

5.1.2 水泵水轮机全特性曲线 176

5.1.3 “S”特性 177

5.1.4 能量特性 177

5.2 可逆式水泵水轮机的过渡过程 179

5.2.1 水轮机工况甩负荷过程 179

5.2.2 水轮机工况起动过程 182

5.2.3 尾水管水柱分离 183

5.2.4 水泵工况失去动力过程 184

5.2.5 水泵工况起动过程 185

5.3.1 全特性曲线的表达方式 186

5.3 过渡过程的计算 186

5.3.2 水击特征线方程及有限差分解法 189

5.3.3 转速瞬变计算 191

5.3.4 水泵工况失去动力过渡过程计算 193

第六章 抽水蓄能机组的起动及运行控制 196

6.1 可逆式水泵水轮机泵工况的水力起动 196

6.1.1 起动水轮机的应用 196

6.1.2 压力起动过程 197

6.1.3 起动操作方式 198

6.2 电气起动方法 201

6.2.1 起动电动机起动 201

6.2.2 异步起动 202

6.2.3 同步起动 204

6.2.5 变频起动 205

6.2.4 半同步起动 205

6.2.6 各种起动方法的比较 206

6.3 水泵水轮机的试运转及工况转换 208

6.3.1 水泵水轮机的试运转 208

6.3.2 起动及转换的快速性 209

6.3.3 起动及转换过程实例 209

6.4 抽水蓄能机组的控制系统 213

6.4.1 机械部分的控制系统 213

6.4.2 电气部分的控制系统 216

6.5 抽水蓄能机组的水力振动 217

6.5.1 水泵水轮机的自激振动 217

6.5.2 抽水蓄能电站压力管道的自激共振 218

附录 国外已制成可逆式水泵水轮机统计表(1985年) 221

参考文献 240

内容索引 253