谷振富，尤莉莎，吴 妍，宋旭翔，王立然

（河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300）

1 概述

张河湾抽水蓄能电站位于石家庄市井陉县测鱼镇附近，距石家庄市（负荷中心）直线距离53 km，公路里程77 km，距井陉县城45 km。有4台250 MW的单级混流可逆式水泵水轮机组，是1座装机容量为1 000 MW的日调节的抽水蓄能电站。电站以1条500 kV线路接入冀南电网，承担电网的调峰、填谷、调频、调相、事故备用等任务。

张河湾电站设计之初，水泵水轮机的额定水头定为Hr=305 m。1995年，应水利水电规划总院要求，进一步分析论证水泵水轮机的额定水头，将额定水头降至Hr=300 m。

由于近几年，国内大型机组在稳定性方面相继出现了一些问题，考虑到张河湾电站作为抽水蓄能电站，水头变幅比较大，尤其是当电站水头与扬程比变幅大的情况，流量是否匹配，匹配到何种程度，都将影响机组的稳定性。下面，我们就针对张河湾电站的具体情况，对电站额定水头的确定展开分析。

2 分析认证

2.1 Hpmax/Htmin比值

受水泵工况限制，单转速混流式水泵水轮机的水头和扬程变幅不宜大。在水轮机工况运行时单转速机组的导叶调节性能好，水头变幅对其影响不大，但在水泵工况时，导叶调节的作用非常小，高效率区狭窄，扬程变幅过大将导致机组抽水效率急剧降低，振动强烈[1]。

混流式水泵水轮机的泵工况最大水头和水轮机工况最小水头比值Hpmax/Htmin以不超过1.2为宜，最多不能超过1.4。张河湾电站的Hpmax/Htmin比值约1.23。出于对机组运行稳定性的担心，提出该电站Hpmax/Htmin比值较大的问题。……