日前，哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱哈電機(jī)）承擔(dān)的“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“大型抽水蓄能機(jī)組成套設(shè)備研制”通過近五年的艱苦研制，終于結(jié)出豐碩成果，順利通過了國(guó)家科技部組織的技術(shù)驗(yàn)收。在該項(xiàng)目的科研開發(fā)中，哈電機(jī)在水泵水輪機(jī)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)裝置及系統(tǒng)集成技術(shù)等方面取得了重大創(chuàng)新突破，獲得了6項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和3項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
截至目前，哈電機(jī)已經(jīng)完全掌握了300兆瓦級(jí)及以上抽水蓄能機(jī)組關(guān)鍵核心技術(shù)，填補(bǔ)了我國(guó)大型抽水蓄能機(jī)組多項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)空白。
突破瓶頸 產(chǎn)品達(dá)到世界領(lǐng)先水平
在該項(xiàng)國(guó)家科技支撐計(jì)劃的推進(jìn)中，哈電機(jī)成立了多個(gè)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在多年鉆研的基礎(chǔ)上，不斷趕超先進(jìn)。哈電機(jī)副總工程師兼大電機(jī)研究所副所長(zhǎng)覃大清在接受中國(guó)工業(yè)報(bào)記者采訪時(shí)表示，“我們通過自主創(chuàng)新，解決了水泵水輪機(jī)S特性等多項(xiàng)世界性難題。”
據(jù)哈電機(jī)副總設(shè)計(jì)師魏顯著介紹，由于水泵水輪機(jī)運(yùn)行起來(lái)會(huì)產(chǎn)生更大的離心力，而上游通過水泵水輪機(jī)的水流，又會(huì)產(chǎn)生較大的慣性力。離心力和慣性力共同作用，往往造成機(jī)組在某些工況下的運(yùn)行極不穩(wěn)定，這就是業(yè)內(nèi)人士常說(shuō)的“S”特性。為了提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的辦法是，在機(jī)組中安裝非同步導(dǎo)葉。這雖然能夠保證機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定，但卻造成了控制系統(tǒng)的繁瑣與復(fù)雜。
面對(duì)這一世界性難題，哈電機(jī)積極革新設(shè)計(jì)理念，利用先進(jìn)的CFD水力開發(fā)技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了大型水泵水輪機(jī)水泵工況和水輪機(jī)工況性能的合理匹配，使“S”區(qū)水頭安全裕量和“駝峰”區(qū)揚(yáng)程裕量分別高達(dá)186%和47%，達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
針對(duì)抽水蓄能機(jī)組轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)，哈電機(jī)技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了高轉(zhuǎn)速向心式磁極絕緣托板結(jié)構(gòu)，有效地阻止了可能出現(xiàn)的繞組接地問題。與此同時(shí)，他們還建立了功能強(qiáng)大的雙向推力軸承試驗(yàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了真機(jī)全模擬 發(fā)電電動(dòng)機(jī)工況的試驗(yàn)，并完成了溧陽(yáng)電站300兆瓦機(jī)組雙向推力軸承試驗(yàn)，開發(fā)出了適用于抽水蓄能機(jī)組的雙向彈性金屬塑料瓦推力軸承，進(jìn)一步拓寬了雙向推力軸承的可選技術(shù)范圍。 艱難路徑 為產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化鋪平道路
覃大清告訴中國(guó)工業(yè)報(bào)記者，哈電機(jī)經(jīng)過50年追求科技創(chuàng)新的歷練，終于掌握了抽水蓄能機(jī)組技術(shù)的世界最前沿。
哈電機(jī)在抽水蓄能機(jī)組的研發(fā)設(shè)計(jì)中，一方面通過自主探索、引進(jìn)和學(xué)習(xí)國(guó)外廠家的先進(jìn)技術(shù)，另一方面積極開展自主研究和創(chuàng)新工作，走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的特色科研道路，推動(dòng)了我國(guó)抽水蓄能技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步。覃大清回憶起這段抽水蓄能機(jī)組技術(shù)創(chuàng)新的路徑，如數(shù)家珍。
1966年，哈電機(jī)結(jié)合密云電站各項(xiàng)參數(shù)，開始進(jìn)行水泵水輪機(jī)水力研究；1977年，與清華大學(xué)等單位合作，開始進(jìn)行100米水頭段水泵水輪機(jī)水力研究；從1980年代中期開始，先后開展了200米、300米和500米水頭段的水泵水輪機(jī)水力研究，并研發(fā)出了具有代表性的水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。
2005年是一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間轉(zhuǎn)折點(diǎn)，哈電機(jī)通過“打捆招標(biāo)”項(xiàng)目，全面引進(jìn)阿爾斯通公司抽水蓄能機(jī)組水力開發(fā)、轉(zhuǎn)輪及通流部件可靠性、球閥剛強(qiáng)度、軸系穩(wěn)定性等水泵水輪機(jī)全面設(shè)計(jì)技術(shù)。通過對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新，哈電機(jī)全面掌握了國(guó)外水泵水輪機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)。
結(jié)合長(zhǎng)期以來(lái)抽水蓄能機(jī)組開發(fā)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，在引進(jìn)技術(shù)消化吸收的基礎(chǔ)上，哈電機(jī)形成了自己的抽水蓄能機(jī)組水力性能開發(fā)理念和水力開發(fā)技術(shù)體系，具備了現(xiàn)代高水頭大容量抽水蓄能機(jī)組水力性能開發(fā)能力，并先后完成了多個(gè)大型抽水蓄能項(xiàng)目 水泵水輪機(jī)的水力性能研發(fā)，以及響水澗、溧陽(yáng)兩個(gè)項(xiàng)目共10臺(tái)套大型水泵水輪機(jī)的自主設(shè)計(jì)與制造，為我國(guó)抽水蓄能機(jī)組的完全國(guó)產(chǎn)化鋪平了道路
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