抽水蓄能電站考試答案

1、抽水蓄能電站考試參考答案1.簡(jiǎn)述抽水蓄能機(jī)組的類(lèi)型、各自的優(yōu)缺點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。一、分置式（四機(jī)式）適用條件：高水頭、小流量；抽水揚(yáng)程與發(fā)電水頭相差較大。優(yōu)點(diǎn)：效率高；運(yùn)行易控制；制造簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：總造價(jià)高；土建投資大；需不同的廠房。二、組合式（三機(jī)式）（同向）適用條件：高水頭700m以上；對(duì)抽水和發(fā)電有不同要求。優(yōu)點(diǎn)：效率高；運(yùn)行方向相同，易于運(yùn)行方式切換；主水輪機(jī)輔助啟動(dòng)水泵；軸受扭有利，電氣切換簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：中低水頭不適用；泵或水輪機(jī)空轉(zhuǎn)，影響效率。三、可逆式（兩機(jī)式）適用條件：中、高、低水頭；兩庫(kù)式抽水蓄能電站。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)低；穩(wěn)定性、平衡性好。缺點(diǎn)：效率低；工況切換時(shí)間長(zhǎng)；可能轉(zhuǎn)向切

2、換；調(diào)頻性能和穩(wěn)定性差；不宜于旋轉(zhuǎn)備用和調(diào)相。抽水蓄能機(jī)組的發(fā)展趨勢(shì)：1、單機(jī)容量增大2、提高水頭3、提高轉(zhuǎn)速(提高比轉(zhuǎn)速) 4、提高機(jī)組效率總的趨勢(shì):設(shè)備數(shù)量減少、機(jī)組尺寸減小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠、運(yùn)行效率提高、維護(hù)檢修方便。2.抽水蓄能電站站址選擇時(shí)應(yīng)考慮哪些基本條件。1、地理位置和經(jīng)濟(jì)區(qū)劃宜建在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)負(fù)荷較集中的地方，距負(fù)荷中心和已有的輸電干線附近,減少線路中電能損失。2、電力系統(tǒng)的組成火電、核電比重大，水電比重較小3、水源應(yīng)接近天然水域，至少保證初期蓄水和運(yùn)行補(bǔ)水A、利用已有水庫(kù)（沙河水庫(kù)）B、利用天然湖泊（西藏羊卓壅湖）C、利用海灣與廢棄礦井 D、新建上下庫(kù)（趨勢(shì)）4、地形條件地形有

3、較大高差，水頭盡量高300m ；L/H=210，水道盡量短；有合適的地形修建上庫(kù)或下庫(kù)。5、地質(zhì)條件水庫(kù)地質(zhì)；岸坡穩(wěn)定和滲漏問(wèn)題；輸水道及廠房地質(zhì)3.抽水蓄能電站進(jìn)/出水口的主要特點(diǎn)包括哪些內(nèi)容以及設(shè)計(jì)要求。（1）適應(yīng)雙向水流進(jìn)水時(shí)，要逐漸收縮；出水時(shí)，應(yīng)逐漸擴(kuò)散，全斷面上流速盡量均勻，不發(fā)生回流、脫離，因此漸變段長(zhǎng)度一般較長(zhǎng)。（2）水頭損失要小，否則影響效率發(fā)電及抽水時(shí)，均要過(guò)水，因此水頭損失要求更小些，否則整個(gè)系統(tǒng)的總效率將降低。（3）工作深度大、淹沒(méi)深度小、防止吸氣旋渦、需要設(shè)置防渦梁；（4）水流流速大，過(guò)柵流速大，引起攔污柵容易振動(dòng)；（5）水道流量大，庫(kù)容小，對(duì)庫(kù)底、庫(kù)岸沖刷大，易整體

4、環(huán)流，產(chǎn)生旋渦。4. 在電力系統(tǒng)中，抽水蓄能電站包括哪幾方面的的主要作用和功能。作用：（1）調(diào)峰填谷（2）擔(dān)任系統(tǒng)備用（3）調(diào)頻作用（4）調(diào)相作用（5）提高系統(tǒng)調(diào)峰能力（6）將棄水電能轉(zhuǎn)化為枯水季節(jié)電能，增發(fā)季節(jié)性電能（7）黑啟動(dòng)用抽水蓄能電站替代部分或全部火電機(jī)組，必具有如下功能：1）節(jié)省燃料（1）節(jié)省火電機(jī)組因開(kāi)停調(diào)峰而增加的燃料消耗：（2）改善原有擔(dān)負(fù)腰荷運(yùn)行的火電機(jī)組的運(yùn)行方式，使之負(fù)荷均勻化，從而降低該部分機(jī)組的發(fā)電（包括廠用電）燃料消耗。2）提高火電設(shè)備利用率其運(yùn)行替代電力系統(tǒng)中的熱力機(jī)組調(diào)峰，或使大熱力機(jī)組不壓負(fù)荷或少壓負(fù)荷，可避免熱力機(jī)組頻繁開(kāi)、停所導(dǎo)致的設(shè)備磨損，減少設(shè)備調(diào)節(jié)

5、系統(tǒng)、止動(dòng)附件、密封件及其它部件中的故障，從而提高若力機(jī)組的利用率和使用壽命，減少小修次數(shù)，沿長(zhǎng)大修周期。3）美化環(huán)境景觀（大氣、水環(huán)境、旅游）5.在電力系統(tǒng)中，興建抽水蓄能電站的前提和條件是什么。一、電力系統(tǒng)的需要和可能高峰時(shí)缺乏調(diào)峰電源，低谷時(shí)有足夠的富裕電能，包括(1)低谷時(shí)火電機(jī)組的待供電能 (2)豐水期水電站的季節(jié)性電能二、蓄水庫(kù)容和相應(yīng)水源要有保證抽水工況對(duì)水庫(kù)工作深度有一定的限制三、抽水容量要有保證6.我國(guó)抽水蓄能電站已取得很大的發(fā)展，簡(jiǎn)述主要的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)有哪些。（1）造價(jià)減少抽水蓄能電站的單位千瓦（5000元左右，700800美元）投資較小，主要無(wú)移民安置費(fèi)，但需要興建一個(gè)水庫(kù)。

6、（2）建設(shè)與管理模式建設(shè)模式：實(shí)行以項(xiàng)目法人責(zé)任制為中心，建設(shè)監(jiān)理制和招標(biāo)承包制相配套，業(yè)主全權(quán)負(fù)責(zé)（籌資、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、還貸）管理模式：將來(lái)，實(shí)行廠網(wǎng)分開(kāi)、抽水蓄能電站主要由電網(wǎng)負(fù)責(zé)建設(shè)及管理，效益及費(fèi)用均出自電網(wǎng)單位。（3）上、下庫(kù)防滲技術(shù)鋼筋砼面板支護(hù)、瀝青砼（4）地下廠房輕型支護(hù)技術(shù)采用予應(yīng)力錨桿（5）水工隧洞和岔管鋼筋混凝土襯砌（6）巖臂吊車(chē)梁設(shè)計(jì)施工技術(shù)（7）斜井施工技術(shù)該兩項(xiàng)技術(shù)在挪威最為成熟（8）運(yùn)行管理7.抽水蓄能電站裝機(jī)容量選擇的特點(diǎn)。1、抽水蓄能電站裝機(jī)容量大小與系統(tǒng)提供的抽水電量和蓄能庫(kù)容大小有關(guān)2、抽水蓄能電站的能量損失較多，效率較低，一般在0.650.8之間3、抽水容

7、量與發(fā)電容量存在關(guān)系，與機(jī)組型式及特性密切相關(guān)。8.簡(jiǎn)述抽水蓄能電站與環(huán)保節(jié)能之間的關(guān)系主要體現(xiàn)在哪幾方面。對(duì)環(huán)境的影響：大多數(shù)抽水蓄能電站的建設(shè)僅在施工期對(duì)周?chē)沫h(huán)境有一定的影響，體現(xiàn)為局部地區(qū)水文條件的改變；植被的破壞；廢渣堆積對(duì)環(huán)境的影響；施工對(duì)景觀的影響等。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，不僅不會(huì)污染和破壞環(huán)境，反而會(huì)改善、美化環(huán)境。如果抽水蓄能站址位于或緊鄰等級(jí)較高的自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和文物保護(hù)區(qū)，則應(yīng)分析其對(duì)該地區(qū)的影響和實(shí)施減免措施的難度。抽水蓄能電站完成的是能量轉(zhuǎn)換, 在豐水季節(jié)可以將低谷負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)多余的水能儲(chǔ)存起來(lái), 轉(zhuǎn)換成高峰負(fù)荷時(shí)的電能, 從而可減少系統(tǒng)中化石燃料的消耗, 減少對(duì)環(huán)境的污

8、染。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō), 建設(shè)抽水蓄能電站有利于環(huán)境保護(hù), 對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有積極作用。雖然抽水蓄能電站需要上、下兩個(gè)水庫(kù)，由于電站機(jī)組運(yùn)行不消耗水量，水體只在上、下庫(kù)交換，故一般上、下庫(kù)的庫(kù)容并不要求很大，因而水庫(kù)的淹沒(méi)面積也比較小。抽水蓄能電站可提高核電、火電和水電的利用效率抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中可以起到調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等作用。提高風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源的利用率抽水蓄能電站還可以配合風(fēng)能、太陽(yáng)能等隨機(jī)性強(qiáng)的電站運(yùn)行，提高風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源的利用率，從而起到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的作用。9.海水抽水蓄能電站具有哪些主要優(yōu)點(diǎn)。（1）不必修建下水庫(kù)；（2）電站靠近負(fù)荷中心

9、；（3）布置上庫(kù)海水滲漏和回收系統(tǒng)；（4）上庫(kù)壩面防滲系統(tǒng)（土工布+橡膠層+木屑混凝土壓板+橡膠層）；（5）采用不銹鋼機(jī)組轉(zhuǎn)輪；（6）壓力鋼管采用FRP管；（7）出水口（或進(jìn)水口）采用有效防海浪的附屬結(jié)構(gòu)措施；（8）采用變轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)組。10. 抽水蓄能電站機(jī)組選型的主要原則包括哪些內(nèi)容。（1）水頭變化大，考慮采用三機(jī)式；（2）高水頭，超高水頭視具體而定；（3）中高水頭，盡量采用可逆式機(jī)組?；旌鲜剑海?）若常規(guī)機(jī)組出力夠，但來(lái)水不夠，可單選一泵；（2）若常規(guī)機(jī)組水輪機(jī)工作水頭范圍比較大，選用可逆式機(jī)組不合理，選用三機(jī)式或組合式機(jī)組；（3）大庫(kù)容，裝機(jī)偏小，水頭變化不太大，選用可逆式機(jī)組較好。11

10、.采用連續(xù)變速發(fā)電電動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)變速機(jī)組）的抽水蓄能電站，在電網(wǎng)中具有哪些主要作用。（一）提供頻率自動(dòng)控制容量（二）提高發(fā)電、抽水兩種工況的效率，適應(yīng)的水頭范圍更寬（三）實(shí)現(xiàn)有功功率的高速調(diào)節(jié)（四）提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性12.抽水蓄能機(jī)組工況切換具有哪些主要特點(diǎn)。運(yùn)行工況多；切換復(fù)雜；切換時(shí)間盡可能短；工況啟動(dòng)、切換程序各異。13.制約抽水蓄能機(jī)組國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)包括哪些內(nèi)容。1. 由于缺乏數(shù)據(jù)庫(kù)，轉(zhuǎn)輪能量指標(biāo)稍低；2. 水泵水輪機(jī)的壓力脈動(dòng)，轉(zhuǎn)輪動(dòng)應(yīng)力、響應(yīng)和疲勞壽命研究不如國(guó)外公司深入；3. 以無(wú)損檢測(cè)為主要技術(shù)手段的轉(zhuǎn)輪制造質(zhì)量控制；4. 主軸密封結(jié)構(gòu)和材料；5. 雙向推力軸承和電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的

11、深入研究；6. 水泵啟動(dòng)、電動(dòng)機(jī)斷電過(guò)程中特殊問(wèn)題的研究；7. 機(jī)組的調(diào)節(jié)特性及其最佳整定參數(shù)的研究。14.氣墊調(diào)壓室具有哪些優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮氣墊式調(diào)壓室的諸多有利不利因素，從節(jié)省工程總造價(jià)和機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性來(lái)評(píng)價(jià)，是一種較好的型式，主要表現(xiàn)在哪幾方面。氣墊調(diào)壓室優(yōu)點(diǎn)：（1）不受地形限制，盡量靠近廠房；（2）適用于地下式廠房；（3）采用壓縮空氣（P1大氣壓）。削減水位波動(dòng)振幅；（4）調(diào)壓室高度??；（5）水錘反射條件好，壓力變化緩慢，易于水輪機(jī)調(diào)節(jié)?？赡艽嬖诘膯?wèn)題：（1）水位波動(dòng)的穩(wěn)定問(wèn)題；（2）氣損存在，需增加空氣壓縮機(jī)，對(duì)氣墊調(diào)壓室進(jìn)行定期或不定期的充氣，相應(yīng)增加了機(jī)械設(shè)備的投入、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，

12、且補(bǔ)氣設(shè)備投資大，檢修時(shí)間長(zhǎng)，壓氣時(shí)間長(zhǎng)；（3）調(diào)壓室斷面較大（上游調(diào)壓室）；（4）運(yùn)行控制比較復(fù)雜；（5）PV/T=const。恒定，氣體體積氣體溫度能量交換結(jié)冰或氣體突然壓縮，急驟溫度升高。綜合考慮氣墊式調(diào)壓室的諸多有利不利因素，從節(jié)省工程總造價(jià)和機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性來(lái)評(píng)價(jià)，是一種較好的型式，主要表現(xiàn)在：（1）節(jié)省豎井或斜井，氣墊調(diào)壓室的采用可以使隧洞布置在縱剖面上更接近于直線，縮短管線長(zhǎng)度，減少水頭損失。（2）設(shè)置在距離水輪機(jī)組較近處，盡量靠近廠房，更好的削減水擊壓力，以利機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，可控制涌浪及改善系統(tǒng)負(fù)荷響應(yīng)特性。（3）氣墊調(diào)壓室可以全部建于地下，省去了常規(guī)調(diào)壓室常有的山坡明挖及上井公路

13、，以利于環(huán)境保護(hù)。（4）氣墊調(diào)壓室選址較開(kāi)敞式調(diào)壓室更為自由。（5）氣墊調(diào)壓室的修建可以充分利用當(dāng)?shù)氐匦螚l件，對(duì)于舊水電站的更新與改造更具吸引力。（6）布置可按實(shí)際情況而定，避開(kāi)地質(zhì)薄弱地帶，若地質(zhì)好，氣墊調(diào)壓室可以不襯砌，充分利用圍巖抗力，且保證漏氣在允許范圍內(nèi)。（7）在寒冷地區(qū)，更易防止室內(nèi)的冰凍現(xiàn)象。（8）對(duì)于尾水氣墊調(diào)壓室，截面積遠(yuǎn)比常規(guī)尾水調(diào)壓室小。15.抽水蓄能電站地下式廠房布置有哪些主要特點(diǎn)。包括洞室形狀和吊車(chē)梁型式以及減小主廠房洞室尺寸的途徑。特點(diǎn)：（1）能適應(yīng)高程、水平位置變化；（2）安全可靠，避免人為破壞；（3）能保護(hù)環(huán)境；（4）要求施工技術(shù)高，地質(zhì)條件好，通風(fēng)和采光好。主

14、洞室最常采用的斷面形狀為直墻拱頂形，適用于圍巖堅(jiān)固完整且地應(yīng)力不大的情況，另一類(lèi)常見(jiàn)的洞形為橢圓形或馬蹄形斷面主要用于軟弱破碎的圍巖，或水平地應(yīng)力較大的中等質(zhì)量圍巖，還可以采用蘑菇形。地下廠房中的吊車(chē)支承結(jié)構(gòu)除通常地面廠房中采用的吊車(chē)梁、柱結(jié)構(gòu)型式外，還可采用懸掛式吊車(chē)梁、錨著式吊車(chē)梁、巖臺(tái)式吊車(chē)梁和帶形牛腿吊車(chē)梁等結(jié)構(gòu)型式。減小主廠房尺寸的途徑有：選用有利于廠房布置的機(jī)型；采用比較窄長(zhǎng)形的廠房，將進(jìn)水閥設(shè)在主廠房外專(zhuān)門(mén)的地下閥室內(nèi)，以減小跨度；適當(dāng)加大廠房一側(cè)的吊運(yùn)通道，以降低機(jī)組最大部件吊運(yùn)高度，減少?gòu)S房的高度；適當(dāng)加大交通洞廠房進(jìn)口段，并設(shè)置一些起重設(shè)備，作為臨時(shí)檢修場(chǎng)地，以減小安裝場(chǎng)的

15、尺寸。16.抽水蓄能電站機(jī)組運(yùn)行的基本工況以及工況切換特點(diǎn)。五種基本工況：靜止、發(fā)電、發(fā)電方向調(diào)相、抽水、抽水方向調(diào)相。特點(diǎn)：運(yùn)行工況多；切換復(fù)雜；切換時(shí)間盡可能短；工況啟動(dòng)、切換程序各異。17.發(fā)電電動(dòng)機(jī)的主要類(lèi)型和水泵工況的啟動(dòng)方式。發(fā)電電動(dòng)機(jī)主要類(lèi)型：（左）水泵工況啟動(dòng)方式：（右）18.抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容和特點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)：考察抽水蓄能電站在財(cái)務(wù)上的可行性。國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：考察抽水蓄能電站在經(jīng)濟(jì)上的可行性。國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)與財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)關(guān)系：（1）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)前提。（2）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)可行，國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)不可行，項(xiàng)目基本否決，如能源項(xiàng)目需要?jiǎng)佑孟∪蹦茉?，高能耗污染?xiàng)目。（3）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)不可行，國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可行，國(guó)家調(diào)整政策（如價(jià)格優(yōu)惠、改變稅率、行政補(bǔ)貼）。如教育產(chǎn)業(yè)、科研項(xiàng)目、LNG 項(xiàng)目（1）減少煤耗（2）容量效益（3）電量效益（4）動(dòng)態(tài)效益,另外調(diào)相效益、事故備用、調(diào)頻