現(xiàn)今抽水蓄能電站的機(jī)電設(shè)備有兩種方式：即“三機(jī)式”和“兩機(jī)式”。“三機(jī)式”是一臺(tái)水輪機(jī)，一臺(tái)水泵和一臺(tái)兼作發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的三相同步電機(jī)。這三臺(tái)機(jī)又可分為橫鈾串聯(lián)TUH(Tanden unit With Horizontal shaft)和豎軸串聯(lián)TUV(Tanden Unit With Vertical Shaft)。“兩機(jī)式”是一臺(tái)兼作水泵又作水輪機(jī)的水力機(jī)和一臺(tái)兼作發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的三相同步電機(jī)，又稱(chēng)為可逆式水泵水輪機(jī)PT(Pump—Turbine)。
“三機(jī)式”因?yàn)樗煤退啓C(jī)的參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)可以按各自的運(yùn)行工況來(lái)決定，在發(fā)電工況和抽水工況都能保證有最高的效率。由于泵和水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致，簡(jiǎn)化了電氣接線，便于操作，又可利用水輪機(jī)來(lái)起動(dòng)水泵機(jī)組，工況轉(zhuǎn)變和反應(yīng)時(shí)間較快等優(yōu)點(diǎn)。但泵和水輪機(jī)有各自的渦殼，設(shè)備尺寸較大，管道閥門(mén)投資大，土建工程大，且泵或水輪機(jī)在空轉(zhuǎn)時(shí)有一定損耗。這類(lèi)機(jī)組最大出力在300MW左右。
“兩機(jī)式”機(jī)組只有一套水力機(jī)械，水泵和水輪機(jī)合二為一。有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)它以一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，則作為電動(dòng)機(jī)和水泵用，而向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，則作為水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)用。這種可逆機(jī)組設(shè)備尺寸小，投資降低，更適宜于地下廠房的安裝，只需要較小的洞室，節(jié)省土建工程量，且管道閥門(mén)亦簡(jiǎn)化。但機(jī)組效率受同一機(jī)械的限制，不能兩者兼顧，此外機(jī)組運(yùn)行中受多次重復(fù)應(yīng)力的作用，造成一些電器和機(jī)械設(shè)備問(wèn)題?？赡鏅C(jī)組又分為導(dǎo)水機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)的單級(jí)機(jī)組和導(dǎo)水機(jī)構(gòu)不能調(diào)節(jié)的多級(jí)機(jī)組。單級(jí)機(jī)組的應(yīng)用受到運(yùn)行水頭的限制，最大水頭約為600—700米，單機(jī)容量300-400MW。多級(jí)機(jī)組運(yùn)行水頭可達(dá)1200米，由于不能調(diào)節(jié)，單機(jī)容量都不超過(guò)160MW。
近年來(lái)，水力機(jī)械已向高水頭、高轉(zhuǎn)速、大容量發(fā)展。高水頭具有很多優(yōu)點(diǎn)，一般說(shuō)來(lái)水頭愈高，則：①可使用較高的轉(zhuǎn)速，減小外形尺寸，增大單機(jī)容量，減小工程投資;②減小引用水量，使上下庫(kù)容減小，采用較小的管道直徑;③由于引用水量小，減小庫(kù)內(nèi)水位波動(dòng)，使機(jī)組可在高效點(diǎn)運(yùn)行。采用高轉(zhuǎn)速可提高機(jī)械效率，泵的比轉(zhuǎn)速已向ηq=30-50方向發(fā)展。由于高的比轉(zhuǎn)速會(huì)加速汽蝕，因此要求有較大的淹沒(méi)深度。采用大的單機(jī)容量，可減小臺(tái)數(shù);降低基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。目前國(guó)外已開(kāi)始設(shè)計(jì)l000一1500米水頭的可調(diào)式抽水蓄能機(jī)組。單機(jī)容量達(dá)600—700MW，在技術(shù)上認(rèn)為是可行的。
抽水蓄能電站的電氣設(shè)備與常規(guī)電站基本相同。對(duì)電機(jī)而言，三相同步發(fā)電機(jī)兼作三相同步電動(dòng)機(jī)在原理上和技術(shù)上都是可行的。蓄能電站對(duì)電機(jī)的特殊要求是起動(dòng)頻繁，增減負(fù)荷速度要求高。如電站水頭變化大，應(yīng)采用雙速電機(jī)。此外，主機(jī)應(yīng)有專(zhuān)用勵(lì)磁裝置供同步起動(dòng)，或有專(zhuān)用的同軸起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，或變頻起動(dòng)裝置。在主結(jié)線方面，如果是可逆機(jī)組，則應(yīng)設(shè)有相序轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。
