[中国工业报]为了那心中的百万机组梦想——记UG环球官网机1000兆瓦水电机组的研发立异路
来源：哈尔滨电气集团公司
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宣布时间：2017-09-04
信息来源：中国工业报 宣布时间：2017年8月16日
作者：刘玉强 富宏杰 张弘 由庆祝
走过66年，人已近古稀，而无数个险些与共和国同龄的央企，经过60多年的砥砺奋进，却正值青壮年，UG环球官网集团哈尔滨电机厂有限责任公司（简称UG环球官网机）就是这样若干个央企的典范代表。从共和国第一台立式水电机组的降生，到世界最大单机容量水轮发电机组的研制 ；从引进消化吸收外洋先进技术，到自主立异、登顶行业技术制高点，用一个个骄人的业绩，牢固和捍卫着“共和国宗子”的职位。
这群UG环球官网人，利用着世界上最优秀的机电设备，用开发出的世界上最先进的技术，为一片又一片荒原点亮一彰魅盏希望之灯，“中国制造”提供的源源动力在更多国家的电网里流淌。这一切，她做起来从容不迫、游刃有余，只为实现心中那一个个振兴中国水电装备制造业的梦。
如今，白鹤滩电站建设业已批准，重任再次落在了这位“共和国宗子”的肩上。潜心钻研多年1000兆瓦水电机组要害技术的UG环球官网机，又要继续攻击新的行业制高点，领舞世界水电之巅。
梦想从这里开始
还记得那个深藏已久的梦想：1958年的12月，“全国科学计划会”在振兴民族工业大旗的引领召唤下胜利召开� ；嵘�，UG环球官网机将编写好的《三峡枢纽水利机组容量论证开端意见》同与会专家分享，提出了研制300兆瓦、450兆瓦、600兆瓦、800兆瓦、1000兆瓦水电机组等5个计划的构想，以及相应的设计参数、结构、尺寸和装配图，这即是“百万水电机组”的逐梦历程的起点。
但由于其时的技术水平所限和历史原因，具体的研发事情并没有进一步展开�？墒�，研制1000兆瓦水电机组，助力国家经济建设、助推中国科技进步这一雄伟的梦想，却深深地植入了UG环球官网人的心中。
从小到大、从无到有，逐梦路上的UG环球官网人披荆斩棘，从1951年乐成制造容量仅0.8兆瓦的下硐水轮发电机组、实现我国立式水电机组自行设计制造“零”的突破，到安徽响洪甸水电站10兆瓦、浙江新安江水电站72.5兆瓦、甘肃刘家峡300兆瓦双水内冷水电机组的研制乐成，再到四川二滩550兆瓦水轮发电机组投入运行发电，UG环球官网机在水电装备制造历程中直面艰难险阻，领跑中国水电装备的创立，为研发更大容量水轮发电机组积累了技术储备，进行了充分的拭魅战演练。
上世纪90年代起，UG环球官网机开启了“三峡时代”新模式。其时，在三峡左岸，UG环球官网机还只能做一个寂寂无闻的分包商，而在三峡右岸机组的制造中，UG环球官网机便以其“独门绝技”，实现技术上的两大突破———开发的优质新型转轮为机组带来最好的稳定性，攻克了水轮机高部分负荷压力脉动带的难题 ；全空冷技术的应用，突破了外洋水电强国对全空冷水轮发电机极限着力为600兆瓦的设计理念，开创了大容量全空冷发电机运行的新时代，时间之短，进步之快让人惊叹。
从三峡左岸当学生到三峡右岸自主立异，UG环球官网机走出了一条巨型水轮发电机组技术引进、消化吸收、再立异的乐成之路，被国家誉为立异领域的“三峡模式”，真正实现了“中国制造”向“中国创立”的跨越，圆了巨型全空冷水轮发电机组技术独步世界的立异梦，在装备制造板块挺起了民族工业的脊梁。
2008年，UG环球官网机承接了向家坝4台套800兆瓦和溪洛渡6台套770兆瓦全空冷水轮发电机组研制条约。其中，向家坝机组是当今世界已运行单机容量最大的机组，也是海内首个800兆瓦品级机组。在研制期间，UG环球官网机接纳了多项“百万水电机组”的研究结果，使“百万水电机组”的研究获得工程实际的进一步验证。溪洛渡、向家坝机组投运后，相关专家得出的结论是：UG环球官网机研制的机组主要指标比最初确定的“精品机组”要求还要好，机组的稳定性超乎最初的想象。
凭着先进的技术和领先的制造，UG环球官网机成为全国巨型水轮发电机组市场的最大赢家。三峡工程全部发电机组共32台，而短时间内UG环球官网机承揽的50多台巨型水轮发电机组制造条约，相当于再造了两个新三峡，对国家装备制造业的孝敬无可取代。
梦想向这里进发
2007年，受中国水电水利计划设计总院委托，UG环球官网机承接了《1000兆瓦级水电机组制造可行性剖析》专题研究，踏上了百万千瓦水电机组科研攻关的征途。同年，在向国家科技部提交可行性研究报告之后，UG环球官网机又联合海内知名研究院、所、高等院校和企业组成攻关团队，承接了7个国家科技支撑项目课题的研究事情，产、学、研、用相结合，获得了一大批新理论、新技术、新测试剖析要领及发明专利。
时间一点一滴地行走，很快到了2012年，国家科技支撑计划攻关的重任依旧落在UG环球官网人的肩上，差别的是，有了白鹤滩项目为依托。凭据白鹤滩、乌东德工程的实际特点，三峡集团公司先后委托UG环球官网机开展了6个关于1000兆瓦水轮发电机组专项技术的研究，使UG环球官网机的研究开发事情更具针对性，更接近工程实际。
白鹤滩水电站是中国长江三峡集团公司开发的金沙江下游河段梯级的第二级电站。电站装机16台总计16000兆瓦水轮发电机组。电站建成后，将仅次于三峡水电站，成为世界第二洪流电站。
白鹤滩电站机组为中高水头、中低转速、巨型混流式水轮发电机组� ；椴坏诵兴犯摺⒈浞婺９�，并且结构外形尺寸巨大。因此，要对水轮机、发电机参数进行单独及整体匹配优化研究 ；对机组总体结构型式选择、重大部件结构优化、动力响应及机械稳定性进行预估研究，不但要考虑改善机组高水头运行的稳定性，并且要兼顾低水头逾额定着力发电的要求。
UG环球官网机立下愚公志，从1000兆瓦水轮发电机组的宁静高效运行角度出发，重点针对巨型机组稳定性、水力开发、电磁、结构、绝缘技术、疲劳破坏和过渡历程、通风冷却试验及测试要领等方面进行科研攻关，攻克了多项世界性技术壁垒，实现了历史性的跨越，推动着我国巨型水轮发电机组制造技术进一步走向成熟。
在项目的研究历程中，UG环球官网机宣布了47篇论文，获得海内专利授权49项，其中发明专利16项�？翁庋槭兆易槿衔�，UG环球官网机研究的结果在某些方面抵达世界领先水平，各项科研结果足可以支撑工程设计制造的各项需求。
重新中国第一台0.8兆瓦的下硐水轮发电机组，到世界最大单机容量1000兆瓦的白鹤滩空冷水电机组，UG环球官网机练就了过硬的本事，许多要害技术抵达了国际先进水平，研制巨型机组得心应手、挥洒自如，为开发“百万水电机组”涤讪了越发坚实的基础。而这一历程仅用了60多年时间，这不可不说是一个伟大的创举。
梦想在这里实现
“一定要把科研开爆发为打造技术竞争优势与焦点竞争力的恒久战略，推进技术进步上新台阶。”怀揣着伟大的信念，UG环球官网机不绝逾越自我，在百万千瓦水电项目的研发领域攀登新的岑岭。
针对白鹤滩电站对机组运行的要求，UG环球官网机多轮次地优化设计水轮机转轮，大幅度降低了水轮机飞逸转速及无叶区压力脉动，提高了机组过速和甩负荷时的稳定性和宁静性，既能满足高水头稳定性能的要求，又在低水头段具有较大的超发能力。同台比照最终结果标明：UG环球官网机研发的模型转轮最优效率和加权平均效率均抵达了世界先进水平！
随着单机容量的增加，电机的冷却难度也越来越大。经太过析得出，接纳空气冷却方法的机组，结构安排简单、装置维护便当、运行越发可靠。然而，首次在这样大容量的机组上接纳空气冷却，不可是一个新的技术奔腾，更是一个巨大的挑战。为了获得有效的试验数据，UG环球官网机冷却团队设计制造了专用的模型装置，真实模拟真机的通风状态，验证了1000兆瓦机组接纳全空冷的方法是完全可行的。相关专家认为，UG环球官网机掌握了一套独吞的全空冷技术！这一科研结果荣获了黑龙江省科学技术一等奖，该模拟试验装置也获得了国家发明专利。
据UG环球官网机产品设计部开端设计组组长王威介绍，白鹤滩电站的尾水系统为“三机一洞”的安排方法，具有明满流交替的现象，对过渡历程的品质要求更苛刻，致使机组过渡历程的盘算尤为庞大。为了攻陷这一难题，UG环球官网机开发出了先进的软件，详细模拟白鹤滩左岸1号和右岸8号水力单位的管路系统，对机组运行中的种种过渡工况进行仿真盘算，获得了一系列详实、有效的数据，为后续进一步优化设计涤讪了坚实的基础。
由于机组单机容量大，无论是电力系统扰动引起的振荡，亦或是系统的误操作，都有可能对电机或电网造成影响，甚至会带来巨大损失。制止此问题的唯一步伐，就是对机组各个瞬态运行性能进行预估，找准应对计划。UG环球官网机电磁剖析科研团队责无旁贷地担负了这一国家重点科研课题。无数次土地算，无数次地试验，1000兆瓦水轮发电机最佳的电磁计划终于被乐成地开发出来。在此基础上，电磁剖析科研团队还针对三峡、溪洛渡、向家坝等巨型机组调试中泛起的种种振动问题进行了跟踪测试，在白鹤滩机组的设计中，尤其是在定子低泼魅振动方面，研究出了越发可靠的解决计划。
UG环球官网机白鹤滩项目水轮机主任设计吴继兵对记者说，经过不绝探索，UG环球官网机将水导轴承设计为自泵外循环结构，冷却器外置式，这不但减小了水导油箱的尺寸，并且包管了足够的维护检修空间 ；通过对主轴密封的研发，UG环球官网机将静压自平衡式端面水压密封作为首选计划，这种结构能够包管密封环和转环之间形成润滑水膜，密封效果更稳定，事情寿命更长，维护和检修更便当。
白鹤滩水电机组将继续三峡等项目的研制结果，水轮机转轮的上冠、下环、叶片，均接纳精炼不锈钢材质铸造，再划分数控加工后进行焊接热处理，由于模型转轮设计优秀、材质好、型线准确、按设计区域运行，破解了以往转轮爆发裂纹的难题。
由于机组的部件尺寸大，转轮和下机架均需接纳工地制造，工艺人员详细剖析和研究大型部件厂内和工地制造计划，先后对工地制造计划、所需设备、工艺流程、厂房结构、质量控制计划、吊装计划等事情进行了详细研究和讨论，更是首次对工地制造厂房进行了3D绘制，并在标书体例中进行应用和展示。
一系列未知领域的技术瓶颈，在UG环球官网机科研团队的努力下，一一被攻克，在取得累累硕果的同时，也在不绝提升着UG环球官网机的科研水平和整体实力。
白鹤滩电站建设项目的正式批准，意味着白鹤滩机组由研发转入具体的工程设计和机组制造事情中。尽管UG环球官网机已经做好了充分的思想准备和技术储备，但究竟面临的是世界单机容量最大的水电机组———这一具有行业里程碑意义的1000兆瓦水电项目，难度之大、压力之大前所未有。制造历程中每一个细小的环节、每一个细小的零部件都禁止许有丝毫马虎，UG环球官网人必将拿出百倍的细心、千倍的努力，投入到机组的施工设计和制造历程中，以匠人精神高标准、高质量、高水平打造传世精品，向三峡公司、向国人交上一份满意的答卷，推动中国由水电大国迈向水电强国。