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東方電氣研制的全球首臺百萬千瓦水電機組精品轉(zhuǎn)子成功吊裝

新聞來源: 國務院國資委網(wǎng)站      發(fā)布時間:2020-08-20

  8月18日,隨著一聲哨響,白鶴灘水電站首臺機組轉(zhuǎn)子,在兩臺1300噸橋機并車抬吊牽引下緩緩離地,開始平穩(wěn)上升,隨后經(jīng)過約300米的水平移動后,平穩(wěn)落入機坑,與發(fā)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(zhuǎn)子成功吊裝。

  

 

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  白鶴灘水電站首臺機組轉(zhuǎn)子成功吊裝,吹響了首批機組按期投產(chǎn)發(fā)電的總號角,是白鶴灘水電站乃至中國水電的重要里程碑,是以東方電氣為代表的中央企業(yè)堅持新發(fā)展理念,勇攀科技新高峰,努力打造精品工程,在變局中把握主動,在大勢中謀求作為的出彩答卷。

  轉(zhuǎn)子是水輪發(fā)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(zhuǎn)子吊裝是機組安裝最重要的標志性節(jié)點。東方電氣研制的白鶴灘轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子組裝后,各項參數(shù)指標全面優(yōu)于精品標準要求。

  
不忘產(chǎn)業(yè)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(guī)模最大的水電站,是開發(fā)和治理長江上游的重要水電工程,是國家能源戰(zhàn)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?cè)萘?600萬千瓦,左右兩岸分別安裝8臺100萬千瓦水輪發(fā)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(fā)電量624.43億度,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(jié)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(jié)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它梯級水庫聯(lián)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(qū)成災洪水和分洪損失。

  
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  白鶴灘水輪發(fā)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(fā)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(fā)電機;定子繞組溫升不超過63K,轉(zhuǎn)子繞組溫升不超過58K,遠優(yōu)于國際標準和國家標準,是水電行業(yè)最嚴格的溫升控制水平;額定電壓24千伏,為水電行業(yè)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(fā)、制造、安裝、運行等精品指標,全面高于行業(yè)標準要求。為實現(xiàn)精品標準要求,東方電氣以“過程精品”保證“結(jié)果精品”,在大量總結(jié)、評估、科研、試制工作的基礎上,主動制定了更加嚴格的內(nèi)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(shù)的最高水平。邁進世界水電裝備研制“無人區(qū)”的東方電氣充分總結(jié)三峽、溪洛渡等大容量機組的研制經(jīng)驗,反復評估優(yōu)化白鶴灘機組設計計算、制造工藝和現(xiàn)場安裝方案,深入開展科研攻關(guān)和關(guān)鍵部件試制,進行了大量的自主創(chuàng)新,形成了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù):

  ——磁極繞組空內(nèi)冷技術(shù)

  控制溫升水平,避免大尺寸機組內(nèi)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(shù)難題之一。東方電氣提出了轉(zhuǎn)子繞組最高溫升不超過58K的行業(yè)最嚴指標,并采用磁極繞組空內(nèi)冷技術(shù),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(xiàn)了嚴控溫升水平和降低內(nèi)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1000kW,占電機總損耗的10%,也確保了白鶴灘發(fā)電機世界最高效率目標的實現(xiàn)。

  ——低損耗軸承技術(shù)

  為滿足高參數(shù)(負荷)、高可靠性、高效、清潔環(huán)保各項要求,白鶴灘發(fā)電機推力和下導軸承采用了低損耗軸承技術(shù),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℃,并通過降低運行油位,從源頭上大幅減少油霧的產(chǎn)生。東方電氣的低損耗軸承技術(shù),同時實現(xiàn)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。

  ——平衡受力新型轉(zhuǎn)子支架

  與當前70到80萬千瓦等級巨型水電機組采用的轉(zhuǎn)子支架相比,新型轉(zhuǎn)子支架在性能上全面優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),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。

  ——24千伏絕緣系統(tǒng)

  針對24千伏的水輪發(fā)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(jié)距模擬繞組端部放電試驗等研究,所有性能指標全面優(yōu)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(xiàn)場電氣性能試驗檢驗,首臺發(fā)電機整體繞組于2020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(shù),砥礪奮進打造大國重器攀登行業(yè)珠峰。創(chuàng)立于1958年的東方電氣始終不忘產(chǎn)業(yè)報國初心,勇?lián)圃鞆妵姑?,挺起民族工業(yè)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(qū)”,向“中國最好,世界一流”的宏偉目標穩(wěn)步前進,為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢持續(xù)貢獻東方力量。

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