推動中國水電走向世界水電“制高點”

29日，記者從哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司（以下簡稱“哈電電機”）獲悉，由哈電電機研制的世界單機容量最大100萬千瓦水電機組首臺長短葉片轉輪，在位于云南與四川交界的白鶴灘工地的哈電電機轉輪加工廠制造成功，并順利通過項目業(yè)主中國長江三峽集團有限公司的驗收。驗收結果表明，此臺轉輪各項關鍵尺寸及技術參數均符合設計圖紙和技術規(guī)范要求，達到精品標準。

作為水輪發(fā)電機組最關鍵的部件，這臺白鶴灘水輪機轉輪外圓8.87米，高3.79米，總重338噸，以其“性能最優(yōu)、結構最優(yōu)、安全可靠性高”的戰(zhàn)績成功通過此次驗收，標志著白鶴灘百萬機組研發(fā)制造取得了關鍵性、階段性勝利。哈電電機繼成功產出世界首臺單機容量最大水電機組精品座環(huán)、水輪機導水機構后，此次以“精品轉輪”的制造成果，進一步推動了中國水電走向世界水電設備制造的“制高點”，向世界水電“無人區(qū)”又邁進了堅實的一步。

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

白鶴灘電站機組為中高水頭、中低轉速、巨型混流式水輪發(fā)電機組。機組運行水頭高、變幅范圍廣，且結構外形尺寸巨大。因此，要對水輪機、發(fā)電機參數進行單獨及整體匹配優(yōu)化研究，對機組總體結構型式選擇、重大部件結構優(yōu)化、動力響應及機械穩(wěn)定性進行預估研究，既要考慮改善機組高水頭運行的穩(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，在白鶴灘水輪機轉輪研發(fā)過程中，哈電電機根據機組運行水頭高、承載應力大、含泥沙顆粒細、硬度高等特點，因地制宜地對水輪機轉輪進行多輪次優(yōu)化設計，先后研制了11個轉輪模型，經過幾十次試驗，成功研發(fā)出使水輪機飛逸轉速及無葉區(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)能力的水輪機轉輪。同時，決定采取長短葉片相結合的轉輪設計方案，是在綜合分析平衡了白鶴灘水輪機穩(wěn)定性能和綜合性能的最優(yōu)、最高質量的方案。最終，經過多番研發(fā)努力，水輪機轉輪的同臺對比結果表明：哈電電機研發(fā)的模型轉輪最優(yōu)效率和加權平均效率均達到了世界先進水平。