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东方电机率先掌握百万千瓦等级巨型水轮机组核心技术
征服世界水电行业的“珠穆朗玛峰” （图3幅） ■杨静 1月12日，全球在建最大水电站白鹤滩电站使用的首个百万千瓦级水轮机组转轮，在东方电机白鹤滩转轮加工厂完工。这个高3.92米、直径8.62米、重达350吨的世界水电“巨无霸”的诞生，标志着我国发电设备企业率先掌握百万千瓦等级巨型水轮机组的核心技术。白鹤滩水电站坝址位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县境内的金沙江干流下游河段上，装机总容量1600万千瓦，年平均发电量624.43亿千瓦时，基本相当于2018年成都全社会用电的总量（637.41亿千瓦时）。按照设计，电站左右两岸分别装有8台100万千瓦水电机组，首次全部采用我国国产的百万千瓦级水轮发电机组。其中电站左岸8台100万千瓦机组由东方电气集团东方电机有限公司（以下简称“东方电机”）负责研制。 据了解，百万千瓦巨型水轮发电机组是世界水电行业的“珠穆朗玛峰”，白鹤滩机组是世界上首批百万千瓦水电机组，属于超巨型混流式水轮发电机组，可谓世界水电的巅峰之作。其中，单台白鹤滩百万机组有50多米高、8000多吨重，相当于法国埃菲尔铁塔的重量。而转轮作为水电机组的“心脏”，是整个机组中研发难度最大，制造难题最多的部件，也是整个机组中最核心的部件，整个转轮由15块叶片组成，每片重达11吨。 自主研发开创世界水电新纪元 东方电机始建于1958年，历经从无到有、自强不息，从中国西部崛起，走向世界。在成功完成葛洲坝17.5万千瓦、龙羊峡32万千瓦、李家峡40万千瓦、二滩55万千瓦、三峡70万千瓦、溪洛渡77万千瓦水电机组研制的基础上，瞄准100万千瓦水电机组自主开发。在白鹤滩水轮发电机组产品研发、设计、工艺上进行了大量自主创新，包括机组总体设计、水力开发、电磁设计、高效冷却技术、推力轴承技术、高压绝缘技术、转轮动应力、高强度材料研究与应用、关键部件制造技术等重大专题科研攻关，形成具有自主知识产权的核心技术。 研发中，采用先进的水力设计、CFD分析（计算流体动力学）等性能预测手段，首次将全流道全工况数值仿真技术应用于工程实际，创新性开拓出水力评判标准和叶形加厚技术，实现整个过流部件强度与水力性能的最佳匹配，效率达到96%以上，空化、压力脉动、噪声、飞逸转速等稳定性指标均达到了世界先进水平，为精品机组制造打下了坚实的技术基础。 在水轮发电机关键技术研发上，进行了励磁绕组内外分区高效冷却方式应用研究，较常规冷却方式可大幅降低转子线圈温升；对多种定子铁心高效散热结构进行分析，研发出性能优良和应用可靠的散热结构；创新冷却结构，在有效提升冷却空气利用率的基础上，大幅降低机内空气流量，使电机通风损耗明显减小，满足发电机高效率的高要求。 东方电机首次开展定子线棒及绕组的绝缘与防晕系统仿真计算、定子绕组的绝缘性能及多因子老化寿命等试验验证研究，满足机组长期安全运行技术要求；并开发出热边界层隔离推力轴承降温技术、先进低损耗推力轴承技术等。东方电机续优化改进转轮制造工艺。以转轮精品指标、内控指标，每一道序必须满足内控精品，从而提高制造质量。采取三维模拟、精准确定焊接顺序、过程监控等措施，确保转轮焊接后所有尺寸、焊缝一检合格率100%。 代表中国水电走向世界 白鹤滩百万千瓦水电机组的研制，将引领世界发电装备制造业的技术进步，成为世界发电设备行业新标杆。东方电机作为世界最大的发电设备供应商之一，具有雄厚的电力设备研发、制造与服务能力，尤其在水电设备研发制造方面，已经进入国际第一梯队，成为中国水电“走出去”的代表。 2009年，东方电机参建南美“三峡”工程——杰瑞水电站工程，为其提供22台7.5万千瓦贯流式水轮机组。该电站是目前世界上机组台数最多、单机容量最大、转轮直径最大的灯泡贯流式机组电站，也是迄今世界最大的贯流式水电站，成为巴西电力系统的中流砥柱。2016年11月18日，杰瑞水电站左岸22台机组全部投产。 2011年，埃塞俄比亚吉布Ⅲ水电站从东方电机采购10台187MW混流式发电机组。该是埃塞俄比亚最大水电项目，也是非洲大型水电站之一。2016年12月16日电站投运，为首都亚的斯亚贝巴提供90%的电力。2013年，东方电机参与亚洲第一长坝、柬埔寨最大的水电工程桑河二级水电站建设，为其生产电站8台50兆瓦灯泡贯流式机组。2018年10月21日，机组全部投产发电。从电站首台机组投产到最后一台机发电，不到10个半月，堪称新的“中国速度”。 目前，东方电机正在为巴基斯坦卡洛特水电站项目研制首台风电机组，是“中巴经济走廊”优先实施能源合作项目和“一带一路”重点项目，装机容量72万千瓦，年发电为32.13亿度。据统计，至2018年年底，东方电机先后出口发电设备300多台，遍布全球30多个国家。图1：完工仪式
图2：精度检测
图3：转轮整体翻身
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