大型低扬程泵站广泛应用于长江中下游平原、珠江三角洲等经济发达地区的排涝、防洪、抗旱和水资源调配、水生态改善等诸多重要领域。竖井贯流式泵站作为一种新型的低扬程泵站,具有结构简单、装置效率高等诸多优点,但是也存在着和其他型式的低扬程泵站类似的问题,比如在机组起动过程中能否安全平稳地过渡到稳定运行状态,这其中就包括电机与水泵的配合、出水流道快速闸门的启门速度快慢以及闸门是否延迟开启等情况,这些对于泵站安全、稳定、可靠运行具有非常重要的作用。本文就是以竖井贯流泵站作为研究对象,从三相凸极同步电动机异步起动特性出发,结合竖井贯流泵装置的水力特性、泵机组动力学特性等建立起竖井贯流泵站起动过渡过程的数学模型,通过Simulink仿真软件工具对其起动过渡过程中的诸多特性进行深入的研究。本文完成的主要工作如下：(1)分析了三相凸极同步电动机的基本结构、运行特性和起动方式,尤其是针对异步起动时的投励、牵入同步等过程进行深入研究,并建立了起动特性的电气数学模型。(2)根据竖井贯流泵机组的动力学特点建立了机组力矩平衡方程,并利用数理方程知识对水阻力矩、推力轴承摩擦力矩表达式进行了完整的推导,同时将快速闸门开启当作匀速运行进行研究,通过闸门开度变化规律建立快速闸门的启门数学模型。(3)利用竖井贯流泵装置模型试验数据结合Graph软件拟合出了0°叶片角下对应的流量—扬程曲线(Q-H线),直接显示出最符合点数据拟合要求的流量—扬程参数表达式,作为泵装置的水力特性模型。(4)采用三维湍流数值模拟的方法,按照模型泵装置的CAD图对其进行三维几何造型,然后将进、出水流道和叶轮、导叶分别进行网格剖分,最后在CFX中进行无缝拼接得到整体网格划分模型并进行数值模拟计算。在得出闸门损失项的过程中,先通过计算得出不同开度下闸门对应的高度,并依次进行几何造型、网格划分和数值计算,最终结果导入Graph软件中找出最符合点数据拟合要求的函数表达式,作为快速闸门的启门特性规律。(5)采用Matlab/Simulink仿真技术,通过搭建模块的方式把所建立的数学模型直观地表示出来,并通过输入给定的参数对不同方案下的竖井贯流泵站起动过渡过程进行模拟仿真,最终结果通过输出的仿真图像一一进行分析。(6)将仿真所得参数波形变化情况进行总结和比较,得出一般性的规律,为避免泵机组起动过程中产生不良状况,寻找解决问题的方法,同时也为泵机组安全、稳定、可靠运行提供一定的参考依据。