推動中國水電走向世界水電“制高點”

29日，記者從哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司（以下簡稱“哈電電機(jī)”）獲悉，由哈電電機(jī)研制的世界單機(jī)容量最大100萬千瓦水電機(jī)組首臺長短葉片轉(zhuǎn)輪，在位于云南與四川交界的白鶴灘工地的哈電電機(jī)轉(zhuǎn)輪加工廠制造成功，并順利通過項目業(yè)主中國長江三峽集團(tuán)有限公司的驗收。驗收結(jié)果表明，此臺轉(zhuǎn)輪各項關(guān)鍵尺寸及技術(shù)參數(shù)均符合設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范要求，達(dá)到精品標(biāo)準(zhǔn)。

作為水輪發(fā)電機(jī)組最關(guān)鍵的部件，這臺白鶴灘水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪外圓8.87米，高3.79米，總重338噸，以其“性能最優(yōu)、結(jié)構(gòu)最優(yōu)、安全可靠性高”的戰(zhàn)績成功通過此次驗收，標(biāo)志著白鶴灘百萬機(jī)組研發(fā)制造取得了關(guān)鍵性、階段性勝利。哈電電機(jī)繼成功產(chǎn)出世界首臺單機(jī)容量最大水電機(jī)組精品座環(huán)、水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)后，此次以“精品轉(zhuǎn)輪”的制造成果，進(jìn)一步推動了中國水電走向世界水電設(shè)備制造的“制高點”，向世界水電“無人區(qū)”又邁進(jìn)了堅實的一步。

白鶴灘水電站是中國長江三峽集團(tuán)公司開發(fā)的金沙江下游河段梯級的第二級電站，電站裝機(jī)16臺總計1600萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組。哈電電機(jī)為其提供右岸電站全部8臺水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備。

白鶴灘電站機(jī)組為中高水頭、中低轉(zhuǎn)速、巨型混流式水輪發(fā)電機(jī)組。機(jī)組運行水頭高、變幅范圍廣，且結(jié)構(gòu)外形尺寸巨大。因此，要對水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行單獨及整體匹配優(yōu)化研究，對機(jī)組總體結(jié)構(gòu)型式選擇、重大部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動力響應(yīng)及機(jī)械穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)估研究，既要考慮改善機(jī)組高水頭運行的穩(wěn)定性，又要兼顧低水頭超額定出力發(fā)電的要求。采訪中記者了解到，針對上述難題，在白鶴灘水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪研發(fā)過程中，哈電電機(jī)根據(jù)機(jī)組運行水頭高、承載應(yīng)力大、含泥沙顆粒細(xì)、硬度高等特點，因地制宜地對水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行多輪次優(yōu)化設(shè)計，先后研制了11個轉(zhuǎn)輪模型，經(jīng)過幾十次試驗，成功研發(fā)出使水輪機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速及無葉區(qū)壓力脈動大幅降低，且既能滿足高水頭穩(wěn)定性能要求，又在低水頭段具有較大超發(fā)能力的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。同時，決定采取長短葉片相結(jié)合的轉(zhuǎn)輪設(shè)計方案，是在綜合分析平衡了白鶴灘水輪機(jī)穩(wěn)定性能和綜合性能的最優(yōu)、最高質(zhì)量的方案。最終，經(jīng)過多番研發(fā)努力，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的同臺對比結(jié)果表明：哈電電機(jī)研發(fā)的模型轉(zhuǎn)輪最優(yōu)效率和加權(quán)平均效率均達(dá)到了世界先進(jìn)水平。