抽水蓄能水泵水轮机四象限特性

转轮是抽水蓄能机组的核心部件，其作用是进行能量转换。发电运行时其可将水能转换为旋转的机械能，抽水运行时其可将旋转的机械能转换为水流的势能。

四象限特性曲线，英文名称：four-quadrant characteristic curve 其他名称：全特性曲线 定义：以流量、转速为坐标，在四个象限内分别给出的水轮机、水泵和制动工况等各种工况的特性曲线。是进行水轮机和水泵过渡过程计算的基础资料。

对于不同抽水蓄能电站，由于机组特性（不同比转速、不同厂家，不同特性曲线）、管路系统特性（一管多机布置，上下游调压室设置，管路系统参数）等不同。

水泵水轮机复杂流动结构及压力脉动很难准确模拟。水泵水轮机压力脉动的来源是卡门涡、动静干涉、旋转失速、尾水管涡、空化等，这些压力脉动是导致机组振动的根源。

水泵水轮机在各种运行工况下具有的性能和特征。水轮机特性，包括能量特性、空化特性、力特性、飞逸特性、稳定性和过渡过程等。水轮机的模型试验在专门设计的试验台上进行。按试验的功能，试验台可分为：能量试验台、空化试验台、冲击式水轮机试验台、过渡过程试验台和可进行水泵水轮机四象限特性试验的试验台等。水轮机的能量、空化、水压脉动、飞逸特性等试验往往都要求在水头和精度较高的同一座试验台上，即空化试验台上进行，一些大型水轮机试验台往往同时具有双向可逆试验的功能，即同时能进行水泵水轮机的特性试验。

一般而言：

（1）水泵水轮机无叶区压力脉动幅值远大于尾水管等其它位置，且水轮机工况大于水泵工况；在水轮机工况，低水头工况幅值更大，飞逸工况最大；混流可逆式水泵水轮机水轮机工况无叶区压力脉动远大于常规混流式水轮机。

（2）无论是水轮机工况还是水泵工况，水泵水轮机无叶区压力脉动的主频多数为叶片通过频率，是高压侧压力分布不均匀的转轮旋转通过无叶区造成的。

（3）水轮机工况无叶区大幅值压力脉动由转轮叶片进口脱流漩涡引起，该自由涡可带来非常低的压力，在无叶区形成高幅值压力脉动。

（4）电站所有发电水头均低于水泵水轮机最优工况水头，这应是水泵水轮机水轮机工况无叶区压力脉动幅值大的主要原因。