国产发电设备实现重大突破哈电三峡右岸机组发电

  　 我国大型水电机组制造与安装取得重要成果！7月8日下午4时15分，由哈尔滨电机厂有限责任公司制造的三峡工程首台国产化70万千瓦机组---26号机组顺利完成72小时试运行。试运行结果显示：机组运行稳定，各部位温度、振动摆度、流量正常，满足设计要求。
　　中国三峡总公司总经理李永安在26号机组试运行现场协调会上强调，26号机组完成72小时试运行，是实现大型水电机组国产化目标的重要阶段性成果，对后期机组的制造与安装起到了很好的示范作用，参建各方一定要一如既往，齐心协力，确保实现“首稳百日”目标。
　　哈尔滨电机厂有限责任公司有关人士告诉记者，三峡工程右岸电站是哈电机通过国家实施“引进、消化、吸收、再创新”战略，由我国首次自行设计、制造的拥有自主知识产权的巨型水轮发电机组。与左岸电站相比，右岸电站的机组在水轮机、水轮发电机都进行了全面创新，使我国水电机组制造水平达到了新的高度。
　　哈电机经过50多年的努力，在水电机组的开发及其混流式机组的研发上取得了令人瞩目的成就。
　　在三峡右岸电站12台水电机组中，由哈电机制造的具有自主知识产权的4台70万千瓦特大型混流式水电机组，三大亮点铸就哈电三峡机组辉煌。
　　亮点一：消除了长期困扰水轮机压力脉动现象
　　三峡左岸水轮机转轮直径超过10米，是当今世界上最大的混流式水轮机。由于防洪要求，机组运行水头从61~113米，最高水头和额定水头比值大，运行条件复杂。水轮机在一定功率时出现震动现象。
　　国外多家知名发电设备商经过多年研究推出的三峡左岸转轮虽然效率达到了要求，但由于电站运行水头变化大，压力脉动始终不理想，这是一个世界性难题。
　　右岸机组竞标，是关系到哈电机能不能做大做强的一次非同小可的考试。1997年以来，哈电机通过引进技术，在消化吸收国外公司流体计算软件的基础上，哈电机进行了二次开发和创新，掌握了世界上混流式水电机组研制的关键核心技术，具备了立足国内研制70万千瓦巨型水电机组的能力和条件。
　　从2000年起，一场艰难的右岸机组转轮攻坚战打响了。哈电机人憋足了一股劲，组成上百名专家团队和一大批年轻工程技术人员开始攻关，在高水头试验台经过上百次模拟真机试验，成功解决了左岸机组存在的特殊不稳定振动带问题，在世界范围内率先开发出适应三峡右岸电站的无特殊区域压力脉动的混流式水轮机转轮，其优良的水力性能达到国际领先水平。
　　由哈电自主研发的“L”型叶片，使转轮的技术性能比左岸国外机组性能更优越，在提高三峡电站水轮机水力稳定性方面，实现了一直困扰国内外水力发电行业的重大突破。这一自主开发的三峡右岸转轮模型综合性能优于左岸引进机组的转轮，消除了“压力脉动”现象。
　　2003年12月25日，竞标的中外4家将模形试验装置同台对比试验3个月后，哈电机模型机组稳定性、高效率性、空化系数、临界空化系数、转轮抗疲劳性均超过了左岸机组，不仅达到了标书的要求，还超越了“洋”老师模型，并使哈电机最终赢得了自行设计、制造三峡右岸4台70万千瓦水电机组的具有历史性意义的合同。一举中标4台机组。
　　一批批具有自主知识产权的新产品被哈电人成功开发出来了。在混流式机组产品中，继三峡右岸混流式机组之后，哈电机又赢得了龙滩、小湾、拉西瓦、构皮滩、锦屏Ⅰ级等一大批巨型水轮发电机组订单，彻底结束了长期以来国外公司在50万~70万千瓦高端水轮发电机组市场中的垄断地位，全面推进了巨型水电机组国产化，为国内一大批即将开工的巨型机组的国产化奠定了坚实的技术基础。

亮点二：大型空冷机组达到了世界超一流的水准
　　在机组的设计上，哈电机不仅一些技术指标超过了“洋”老师。发电机由水冷改为空冷，经过实践证明也超过了“洋”老师。
　　哈电机在右岸4台70万千瓦水轮发电机组上采用自主创新、世界首创的空冷设计和制造技术，保证了三峡电站实现经济、安全运行。三峡左、右两岸26台水轮发电机组中，仅有哈电机制造的4台是采用空冷技术的机组。
　　采用空冷技术的水轮发电机组具有结构简单、运行可靠、维护简便、运行成本低等明显特点，而世界上采用这一技术的最大机组在古里电站和丘吉尔瀑布电站，才不到60万千瓦，国内已运行电站机组则不过55万千瓦，三峡电站却达70万千瓦。
　　采用空冷技术行吗？以往只要超过60万千瓦的机组，都是采用水冷设计和制造技术，如何向这一技术极限发起挑战？
　　哈电人打破过去空冷按“每极容量”设计的技术界限，提出了自己的全新设计思想：无论是水冷、空冷，最根本的是要控制机组温度，要更注重发电机电压、定子绕组支路数、槽电流的匹配及热负荷的控制和结构优化设计，以及良好的通风系统。应用这一设计理念，三峡右岸、龙滩、拉瓦西等近30台机组都采用了空冷技术设计成功。这项世界独有技术的运用，打破了世界制造业巨头的价格垄断，大大降低了三峡电站机组制造成本。
　　三峡机组总体尺寸较大，结构复杂，设计、制造及安装难度很大。尤其是该机组通风冷却采用密闭自循环双路径向端部回风空气冷却系统。根据相似原理哈电设计、制造了三峡发电机通风模型，并进行了真机模拟试验。同时，通过测试结果分析了通风系统的品质，并推算出发电机的总风量及风量分配等结果。
　　哈电始终本着对用户高度负责的态度，在实施技术方案时不仅认真严谨，而且精益求精。通过模型试验验证了通风计算的准确性后，又对真机通风系统的结构进一步进行改进和完善。
　　亮点三：绝缘技术达到了世界级先进水平
　　哈电机的绝缘技术在水轮发电机主绝缘体系、配套绝缘和绝缘处理技术、绝缘工艺等方面达到了世界一流水平。其中F级环氧桐马粉云母结构的研究成果已经应用到15.75~20千伏电压等级的大型水轮发电机上。在24千伏及27千伏等级的绝缘系统方面取得了多项世界级科技成果。关键技术指标达到或者超过国外先进水平。
　　通过攻关，哈电机实现了三峡机组定子、转子绝缘材料的国产化，为国内一大批即将开工的巨型机组的国产化奠定了坚实的技术基础。