科技日报记者 朱虹 通讯员 王子玥
12月19日,金沙江银江水电站大坝上,随着发电指令下达,银江水电站最后一台(6号)机组顺利并网,电流源源不断跃动汇入电网,银江水电站正式迈入全面运营的崭新阶段。
银江水电站位于四川省攀枝花市城区,是金沙江中游水电“一库十级”规划的最末一级,也是我国为数不多在城市中心区布局的大型水电站,共安装6台灯泡贯流式机组,全部由哈电集团电机公司研制。
该电站总装机容量39万千瓦,单机容量6.5万千瓦为亚洲最大,转轮直径7.95米为世界第一。机组全部投产后,每年可输送清洁能源约16亿千瓦时,减少二氧化碳排放130余万吨。
哈电集团电机公司依托长期技术积累,聚焦水轮机转轮模型与核心工艺两大关键环节,开展百余个方案的模拟计算、试验了7个模型转轮、革新5项关键加工工艺,使得机组原型效率优异,稳定性、能量特性达到国际领先水平,机组具备宽水头变幅、宽负荷变化范围内安全稳定高效运行能力。

银江贯流机组单机容量大、转轮直径大、设计运行范围宽,对转轮刚强度、飞逸转速等指标有着极高的要求。与此同时,该水电站最大水头与最小水头之比超过3倍,最大水头与最小发电水头之比超过6倍。这两个比值越大,项目开发难度就越大,机组的效率、空化、稳定性也面临前所未有的挑战。
为了攻克技术难题,哈电集团电机公司开展了“量体裁衣”式的系统性攻关。发电机方面,系统破解大容量、大尺寸贯流机组部件刚强度、形变和疲劳特性的设计难题,建立主要部件的多工况形变判定及材料选择的关键技术标准,创新采用分块式组合轴承结构,攻克高承载力分块可倾瓦难题,实现安全可靠与综合性能的双重飞跃。
水轮机方面,转轮创新应用双向“U”型耐油耐压密封,降低总应力10%,将主轴优化为分段把合结构,导水机构采用16个非对称翼型锥形设计,外轴瓦球轴承补偿运行变形,弹簧安全连杆与精准核算的重锤装置筑牢“安全防线”。
同时,银江机组还具备极强的出力能力,参与电站泄洪,极大提高电站防汛抗洪能力。
(受访单位供图)

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