摘要
用于抽水蓄能电站的可变速机组已成为在水轮机工况下进行效率优化以及在水泵工况下获得很宽的功率控制范围的最先进的技术。关于这项技术对于电网运行和电网可靠性所带来的益处，以及水力部分的优化策略，已有文献出版。转子绕组的设计与传统的三相定子绕组类似。这意味着转子绕组由两层线棒构成，为了降低铜耗，线棒设计成罗贝尔线棒换位方式，绝缘根据规定的试验电压确定，并且参考转子绕组停转电压。与定子绕组耐电压试验相比较，最大的挑战是绕组的端部设计问题。为了保证电位梯度，层间需要足够的间隙和长度，还必须能够承受离心力和飞逸转速，保证足够的通风冷却。过去，安德里茨水电集团提供了一套支撑系统，外部的热套护环由无磁钢制成，内部的支撑环和绕组之间是特殊设计的垫块。这个复杂的系统可以提供必要的支撑、适当的冷却和防止机械损伤的绝缘保护，也能最大限度地消除转子本体和转子绕组之间的相对位移。按照原材料明细表的详细技术要求进行定位环的锻造和机械加工，并达到精准的尺寸，是难度最大的工作。在Scherer曾经发表的刊物中，介绍过电动机／发电机设计的一些问题和难点，也包括定位环的设计。为了避免热套环的制造困难和解决制造过程所付出的昂贵代价，安德里茨水电集团开发了一种使用大量U型螺栓进行线棒支撑的系统，为了与上面提到的热套环具有相同的功能，进行了很多的试验研究。这些分析包括了详细的模拟机械负荷循环试验、联合热应力的失效试验，以及不同转速下CFD的详细通风计算。
