宝泉抽水蓄能电站机组水轮机低水头空载运行稳定性试验研究，机组测试

宝泉抽水蓄能电站位于河南省辉县市薄壁镇大王庙以上2.4km的峪河上，距新乡市45km，距焦作市约30km，与郑州市直线距离约80km，是一座日调节纯抽水蓄能电站。电站装机容量1200MW，装设4台单机容量为300MW的立轴单级混流可逆式水泵水轮机-发电电动机组。电站建成后以二回500kV出线接入河南电网，担任河南电网的调峰、填谷、调频、调相以及事故备用等任务。

本电站枢纽由上水库、下水库、输水系统、地下厂房、地面500kV开关站等组成。

输水系统中引水隧洞按两洞四机布置，两条输水道的中心间距为41.35m，洞径6.5m，钢筋混凝土岔管将主管分为二条支管，支管直径3.5m-2.3m，分岔后4条高压钢支管长约98.79m-121.37m。

尾水系统按两机合一洞布置，机组中心线下游145.757m处布置2个钢筋混凝土岔管，将4条尾水支管汇合成2条尾水隧洞，尾水支管内径4.4m，尾水隧洞内径8.2m。

电站按无人值班（少人值守）的要求设计。采用以计算机监控系统为基础的全厂集中监控方案，装设开放式分布分层系统结构的计算机监控系统。发电电动机与主变压器的组合方式采用联合单元接线方式。电站500kV侧采用内桥接线方案。

主要完成内容：

1）对一台机组的水轮机低水头发电空载运行参数进行现场测试；

2）对低水头发电空载运行的流体进行三维CFD计算，对此工况运行不稳定形成的机理进行深入分析。对加装导叶不同步预开装置（MGV）后的水流流态进行三维分析；

3）根据现场测试和流态计算分析结果，对此工况运行不稳定进行综合分析，提出解决抽水蓄能电站此问题的建议方案。提交综合分析报告。

项目顺利完成并取得预期成果，通过现场试验与三维CFD数值计算，阐述了水泵水轮机“S”形特性机理，提出了电站运行中运用非同步导叶应注意的问题以及后续工程设计中解决“S”形特性的建议，具有实际工程应用和推广价值，获得2014年度水力发电科学技术奖三等奖。