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        [中國電力報] 東方電氣領跑水電“無人區”!全球首臺百萬千瓦水電機組轉子成功吊裝

        點擊數:792 發布時間:2020-09-04 11:46:25

               8月18日,隨著一聲哨響,白鶴灘水電站首臺機組轉子,在兩臺1300噸橋機并車抬吊牽引下緩緩離地,開始平穩上升,隨后經過約300米的水平移動后,平穩落入機坑,與發電機軸、推力頭精準對接,標志著東方電氣自主研制的全球首臺百萬千瓦水電機組轉子成功吊裝。


        8月18日,東方電機研制的全球首臺百萬千瓦水電機組精品轉子成功吊裝。鄔明俊 攝
              

               轉子是水輪發電機組的核心部件,也是機組安裝過程中重量最大的部件,轉子吊裝是機組安裝最重要的標志性節點。東方電氣研制的白鶴灘轉子外圓直徑16.2米,最大高度4.1米,總重約2000噸。首臺機組轉子組裝后,各項參數指標全面優于精品標準要求。白鶴灘水電站首臺機組轉子成功吊裝,吹響了首批機組按期投產發電的“總號角”,是白鶴灘水電站乃至中國水電的重要里程碑。

        不忘產業報國初心 打造大國重器
               白鶴灘水電站是全球單機容量最大、在建規模最大的水電站,是開發和治理長江上游的重要水電工程,是國家能源戰略布局“西電東送”的骨干電源點,是長江防洪體系的重要組成部分。白鶴灘水電站裝機總容量1600萬千瓦,左右兩岸分別安裝8臺100萬千瓦水輪發電機組,東方電氣集團東方電機有限公司承擔左岸8臺100萬千瓦機組研制任務。

               電站建成后,年平均發電量達624.43億千瓦時,超過2019年北京市全社會用電總量(1166.4億千瓦時)的二分之一,每年可節約標準煤約1968萬噸,減少排放二氧化碳5160萬噸、二氧化硫17萬噸、氮氧化物約15萬噸,節能減排效益顯著。

               白鶴灘水庫正常蓄水位825米,相應庫容206億立方米,預留防洪庫容75億立方米,建成后與金沙江下游其他梯級水庫聯合運用,可使川江沿岸的宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標準進一步提高,同時可減少進入三峽水庫的洪水,配合三峽水庫運用,能有效減少長江中下游地區成災洪水和分洪損失。

        勇擔制造強國使命 研制傳世精品
               白鶴灘水輪發電機額定功率1000兆瓦,是世界上單機容量最大的全空冷水輪發電機;額定效率不低于99.01%,是世界上效率指標最高的水輪發電機;定子繞組溫升不超過63開氏度,轉子繞組溫升不超過58開氏度,優于國際標準和國家標準,是水電行業最嚴格的溫升控制水平;額定電壓24千伏,為水電行業最高電壓等級。
               為打造“新時代大國重器”,三峽集團組織制訂了白鶴灘機組研發、制造、安裝、運行等精品指標,全面高于行業標準要求。為實現精品標準要求,東方電氣以“過程精品”保證“結果精品”,在大量總結、評估、科研、試制工作的基礎上,主動制定了更加嚴格的內控指標體系。
               最大容量、最高效率、最低溫升、高可靠性及全面精品標準要求,代表了世界水電技術的最高水平。邁進世界水電裝備研制“無人區”的東方電氣充分總結三峽、溪洛渡等大容量機組的研制經驗,反復評估優化白鶴灘機組設計計算、制造工藝和現場安裝方案,深入開展科研攻關和關鍵部件試制,進行了大量的自主創新,形成了一系列具有自主知識產權的核心技術。
               控制溫升水平,避免大尺寸機組內部熱變形和熱應力影響機組長期安全可靠運行,是百萬千瓦機組最主要的技術難題之一。東方電氣提出了轉子繞組最高溫升不超過58開氏度的行業最嚴指標,并采用磁極繞組空內冷技術,增加磁極散熱面積33%,大幅縮短傳熱路徑,極大提高了散熱效率,實現了嚴控溫升水平和降低內部溫差的既定目標。同時,冷卻風量需求降低22%,通風損耗降低約1000千瓦,占電機總損耗的10%,也確保了白鶴灘發電機世界最高效率目標的實現。
               此外,為滿足高參數(負荷)、高可靠性、高效、清潔環保各項要求,白鶴灘發電機推力和下導軸承采用了低損耗軸承技術,降低推力和下導軸承總損耗25%以上;提升推力軸承承載性能15%以上;增強了冷卻效果,降低軸瓦最高溫度約10攝氏度。并通過降低運行油位,從源頭上大幅減少油霧的產生。東方電氣低損耗軸承技術,同時實現了提升軸承性能、提升冷卻效果、降低軸承損耗、控制油霧污染的目標。
               與當前70到80萬千瓦等級巨型水電機組采用的轉子支架相比,新型轉子支架在性能上全面優于傳統結構,各種工況應力水平降低10%以上;具有更低的自身通風損耗特性;大幅降低負壓抽吸作用,降低機組油霧污染防治難度。
               針對24千伏的水輪發電機最高電壓等級,東方電氣首次提出并形成24千伏定子繞組絕緣性能的評定項目與考核標準,通過仿真計算、絕緣性能試驗、多因子老化壽命試驗、整節距模擬繞組端部放電試驗等研究,所有性能指標全面優于合同要求。單臺機組共1620支線棒,全部達到精品標準要求,全部一次通過現場電氣性能試驗檢驗,首臺發電機整體繞組于今年7月30日一次通過驗收試驗。
               求實圖強攻克水電設備研制核心技術,砥礪奮進打造大國重器攀登行業珠峰。創立于1958年的東方電氣始終不忘產業報國初心,勇擔制造強國使命。站在當今世界百年未有之大變局的歷史節點上,東方電氣挺起民族工業的脊梁,研制精品機組,打造大國重器,引領世界水電裝備進入“無人區”,向“中國最好,世界一流”的宏偉目標穩步前進,為實現中華民族偉大復興的中國夢持續貢獻東方力量。

        作者:袁聰軍 鄔明俊

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