日前，哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司(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。

“大型抽水蓄能機(jī)組成套設(shè)備研制”項(xiàng)目通過國(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)18.6%和4.7%，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)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)組的世界最前沿技術(shù)。

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)新的歷程，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。

●延伸閱讀

讓先進(jìn)技術(shù)跑贏市場(chǎng)

抽水蓄能機(jī)組科研成果的取得絕不是一蹴而就，從上個(gè)世紀(jì)60年代至今，哈電機(jī)通過對(duì)技術(shù)的摸索開發(fā)，以及引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新，使抽水蓄能機(jī)組研發(fā)技術(shù)不斷走向成熟。承擔(dān)國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，使哈電機(jī)在抽水蓄能機(jī)組技術(shù)方面取得了更大進(jìn)步，也為哈電機(jī)開拓市場(chǎng)提供了條件。

近年來，哈電機(jī)先后簽訂了仙居4臺(tái)375兆瓦水泵水輪機(jī)、深圳4臺(tái)300兆瓦發(fā)電電動(dòng)機(jī)、豐寧6臺(tái)300兆瓦抽水蓄能機(jī)組、敦化2臺(tái)350兆瓦700米水頭段抽水蓄能機(jī)組項(xiàng)目。

其中，敦化項(xiàng)目是目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)水頭最高、制造難度最大的抽水蓄能機(jī)組，成功填補(bǔ)了我國(guó)在600米~700米水頭段抽水蓄能機(jī)組產(chǎn)品的空白，對(duì)哈電機(jī)后續(xù)在超高水頭、大容量、高轉(zhuǎn)速抽水蓄能電站市場(chǎng)的開發(fā)有著深遠(yuǎn)影響。

隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的深入實(shí)施，我國(guó)即將陸續(xù)建設(shè)荒溝、陽(yáng)江、長(zhǎng)龍山、文登、天池等一大批抽水蓄能電站，屆時(shí)，全國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到20000兆瓦。在機(jī)遇與挑戰(zhàn)面前，包括哈電機(jī)在內(nèi)的所有裝備制造業(yè)企業(yè)將不斷加快技術(shù)開發(fā)，全面提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，讓先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在裝備制造企業(yè)手中不斷傳承發(fā)展，用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的機(jī)組跑贏市場(chǎng)，助推國(guó)家電力裝備技術(shù)不斷向更高端發(fā)展。