簡介
抽水蓄能電機 pump storage power station，electrical machine for
由於火電廠和核電站的機組只有在其額定功率附近連續運行，才能獲得較高的運行效率，而電網的負荷卻是時刻變化的，因此電力系統需要水電站或抽水蓄能電站來解決這種負荷的劇烈變動。隨著電力系統容量的不斷增大和火力發電廠與核電站的增加，抽水蓄能電站日益增多，其容量也越來越大。
串聯式機組
在小型抽水蓄能電站中，抽水蓄能電機可採用同時與水輪機和水泵相聯結的形式，稱作串聯式機組。這種抽水蓄能電機與一般的同步電機無大的差別。在大型抽水蓄能電站中，抽水蓄能電機往往只和一種水力機械相聯接，稱為可逆式機組。這種水力機械在作水輪機和水泵運行時，不但其旋轉方向不同，而且為了提高作水泵運行時的效率，轉速應比作水輪機時適當提高，因此要求抽水蓄能電機不僅能正反旋轉，而且能根據其運行情況相應地改變電機的極數以改變轉速。
抽水蓄能電站機組的單機容量較大，常採用同步起動方式或用專門的起動電動機起動的方法。20世紀70年代以後，開始廣泛採用晶閘管變頻器與同步電機組成的無換向器電動機進行起動。
運轉方法
變極方法
抽水蓄能電機在同步電機中改變極數，需同時改變定子繞組和轉子繞組的極數。改變定子繞組極數的一種辦法是在定子上放兩套單層繞組，各適用於一種極數。這種辦法接線簡單，輔助設備少，但電機運行時只有一套繞組工作，材料利用率較低。另一種辦法是只用一套繞組，根據變極的需要把這個繞組分成若干個線圈組，通過改變這些線圈組的接法以形成不同極數的繞組。圖中所示為一三相雙層繞組在兩種不同極數下的接線示意。採用這種方法，電機材料利用率較高，但接線比較複雜，需要用較多的切換開關。 抽水蓄能電機
轉子變極數方法較多，有簡單的成組反接方式、部分磁極線圈短接再進行成組反接方式和大小磁極加成組反接方式等。成組反接方式辦法簡單，但磁場中諧波分量較大，且電機材料利用率也比較低。為減少諧波，提高導磁材料利用率，可採用部分磁極極靴寬度和勵磁磁通勢不同的所謂大小極方式。這種變極方案中氣隙磁場的諧波分量較小。
起動方法
抽水蓄能電站機組的單機容量往往比較大，當它作電動機運行時，若採用一般同步電機的異步起動方式直接起動，對電網的擾動較大。通常採用同步起動方式或用專門的起動電動機起動的辦法。起動電動機一般用繞線式轉子異步電動機。其容量約為被起動主機的5～8%。其極數比主機少2～4極，以使機組有可能升速到主機的同步轉速，然後併入電網。同步起動方法是利用同一電站的一套機組作為水輪發電機，供電給另一台待起動的電機。在這二台電機開始起動以前先分別加上適當的勵磁，然後緩慢起動水輪發電機組，使它饋電給被起動的電動機，將它也慢慢地起動起來，並與發電機進入同步。以後在兩台電機同步運行的狀態下逐漸升速，直至達到額定轉速後共同併入電網。這種起動方法附加設備少，但起動時間比較長。倘若作發電機用的那台機組也要作電動機帶動水泵運行，則需要另行解決它的起動問題。 20世紀70年代以來，隨著電力電子技術的發展，在大型抽水蓄能電站機組的同步起動方式中，開始廣泛採用晶閘管變頻器代替同步發電機。通常把晶閘管變頻器和同步電機有機地結合，組成無換向器電動機進行起動。這種變頻器結構簡單，對晶閘管元件的快速性要求不高。晶閘管變頻器的容量通常只有主機的5～10%,設備價格較低，起動過程也比較快速。一個抽水蓄能電站中配備1～2套這種容量不太大的變頻裝置即可解決全部抽水蓄能機組的起動問題。
