汪德楼，过美超，李成军，陈顺义，王颖娜

（1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.浙江新境生态环保科技有限公司，浙江 杭州 311122）

1 工程概况

浙江仙居抽水蓄能电站安装4台单机容量为375 MW的混流可逆式水轮发电机组(水泵工况最大功率413 MW)，水轮机额定水头为447 m，机组额定转速375 r/min。电站机组为国内已建单机容量最大的抽水蓄能机组，在我国水电发展历史上具有重要意义。电站输水系统采用两洞四机布置，输水系统总长度约为2 216.1 m。

2 仙居抽水蓄能电站水泵水轮机特性介绍

可逆水泵水轮机组为了满足机组发电、抽水双向水流的需要，其转轮叶片流道狭长，致使转轮离心力较大，截止效应[1，2]明显。从水泵水轮机全特性曲线来看，由于机组由水轮机至反水泵工况运行范围存在一个“反S”形不稳定区域，特别是对高水头段低比转速的水泵水轮机“反S”更加明显，在该“反S”内，1个单位转速n11对应着3个单位流量Q11，因此水道系统内很小的水压波动可能会导致在低水头时水轮机工况起动空载不稳定，转速发生波动，乃至无法并网运行。虽然目前一些电站使用单导叶接力器或设置非同步导叶接力器来解决或预防低水头水轮机工况起动空载稳定性问题；但因为非同步导叶的开度与其他开度不同，造成转轮室内水流不均匀，会引起较大的噪音和振动。因此，从水力设计上使得“反S”区在机组运行范围之外是一个较好解决该问题的方法。仙居抽水蓄能电站400 MW机组的水泵水轮机的S区特性如图1所示，可看出在频率变化到达50.5 Hz时，运行范围里无正斜率，说明“反S”区已经在运行范围以外。……