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下載手機APP 在建規(guī)劃全球榜首、單機容量國際榜首、裝機規(guī)劃全球第二……本年6月28日，一陣歡呼聲中，金沙江白鶴灘水電站的左右兩岸兩臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組高速轉(zhuǎn)動，首批機組正式投產(chǎn)發(fā)電。
白鶴灘水電站是國家能源戰(zhàn)略布局“西電東送”的骨干電源點，是長江防洪體系的重要組成部分。在工程施工制作中，工程人員們霸占多項國際級難題，發(fā)明了多項紀錄。與此一起，全球單機容量最大功率百萬千瓦的水輪發(fā)電機組投產(chǎn)，完結(jié)了我國高端裝備制作的重大突破，標志著我國大型水電工程制作完結(jié)從“我國制作”到“我國發(fā)明”的歷史性跨過。
在建規(guī)劃國際最大
300米級大壩無一毫米級溫度裂縫
從1991年開始白鶴灘梯級電站制作的前期研討，到2004年白鶴灘水電站全面啟動可行性研討，從2010年正式籌建，再到本年5月31日大壩全線澆筑到頂，閱歷三十載艱苦磨礪，白鶴灘水電站終于迎來首批機組投產(chǎn)發(fā)電。
作為國際上目前在建規(guī)劃最大的水電工程，白鶴灘水電站是金沙江下流四個水電梯級——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個梯級，在制作中發(fā)明了多項國際紀錄：地下洞室總長217公里，地下洞室群規(guī)劃國際榜首;攔河拱壩高289米，相當于100層樓高，為國際第三;最大泄洪量到達每秒42348立方米，6分鐘即可灌滿整個西湖，樞紐泄洪功率國際第三。
據(jù)三峽集團董事長雷鳴山介紹，白鶴灘水電站核心技術均為自主研制，“2022年7月悉數(shù)機組投產(chǎn)發(fā)電后，白鶴灘水電站將成為僅次于三峽水電站的國際第二大水電站。”
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在群山峽谷之中制作水電站，發(fā)電廠房建在哪?怎么讓每臺高50米、分量超8000噸的水輪發(fā)電機組安臥其間?對此，三峽集團白鶴灘工程制作部主任汪志林介紹，水電站的引水發(fā)電體系設備被安頓在兩邊山體專門開挖的地下洞室中，地下洞室開挖量達2500萬立方米，“足夠填滿2個西湖”。
與此一起，左右岸的引水發(fā)電體系共安置了超越160條隧洞，由進水口、壓力管道、尾水隧洞、尾水出口等建筑物組成，加上各種廊道、管道，然后構成一個龐大的地下洞室群。而左右兩岸的地下廠房長達438米，高度近90米，相當于30層樓高，跨度34米，也是國際之最。這里，正是16臺百萬千瓦機組的“棲身之地”。
施工制作中，工程人員還霸占了300米級特高拱壩溫控防裂的國際級難題。
“白鶴灘水電大壩最大壩高289米，全體方案澆筑低熱混凝土803萬立方米，規(guī)劃巨大。”三峽集團白鶴灘工程制作部黨委書記何煒說，大體積混凝土的溫控防裂一直是工程界的難題?；炷林械乃嗨磻獣l(fā)生熱量，使得混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環(huán)境溫度。如果不采納有用的溫控辦法，任由混凝土熱脹冷縮，難免會發(fā)生裂縫。
而白鶴灘水電站大壩做到了沒有一條毫米級的溫度裂縫。何煒介紹，這一方面得益于“北斗”體系的助力，另一方面得益于自主研制的低熱水泥。為完結(jié)“無縫”目標，工程人員使用北斗導航體系完結(jié)對澆筑階段的實時監(jiān)控、全面感知。而為從源頭上處理溫度裂縫問題，白鶴灘特高拱壩選用我國自主研制的低熱水泥，有用操控混凝土最高溫度，防止混凝土溫度裂縫。
智能制作體系
破解國際超大“泄洪消能”難題
很多混凝土澆筑條件下，怎么完結(jié)智能制作，是三峽集團白鶴灘工程制作部工程師劉春風一直關注的要點。得益于長期的水電工程制作經(jīng)歷，在白鶴灘水電站制作過程中，智能制作體系給每一倉混凝土原材料配上“身份證”，完結(jié)智能配比和可追溯。
如今，盯著體系，輕點鼠標，大壩施工全過程數(shù)據(jù)、科研成果等模塊便順次展開。劉春風介紹，體系完結(jié)了全天候不間斷，迅速回應著動態(tài)監(jiān)督、評價預警、終端推送等多方需求，保證最客觀、最直接的數(shù)據(jù)助力現(xiàn)場科學決策。
在安全安穩(wěn)的地下洞室開挖完結(jié)之后，怎么保證大體積混凝土澆筑的質(zhì)量則是工程人員考慮的要點。“地下廠房橋機最大起分量達1300噸，牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪吊裝時，需求巖壁梁來承當這樣巨大的荷載。”汪志林說，如果巖壁梁混凝土澆筑不密實不緊固，后果不可思議。
為了戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)，工程人員將白鶴灘地下洞室的建筑物外立面做到了“免裝飾”水平。汪志林介紹，“免裝飾”就是外立面潤滑細膩，混凝土直接澆出，后期不用裝飾就已有陶瓷般的觸摸感。這得益于工程人員在澆筑模板選型、結(jié)構安置等方面的精益求精。“比方模板的選擇，常規(guī)的鋼模板能夠重復使用，可一旦模板變形，便會導致澆出的混凝土坑坑洼洼。”為此，制作者們選用了只可使用兩次的模板，以此保證澆筑的平整與潤滑。
金沙江流域降水年內(nèi)分配極不均勻，年降水首要會集在5至10月，可占到年降水量的80%以上。白鶴灘拱壩坐落金沙江上的河谷狹隘處，汛期來勢兇猛的強降雨匯入金沙江后，洪水向大壩奔涌而來。最大泄洪量每秒42348立方米，下泄落差高達190米，9萬兆瓦的能量需求消剎。如此大的“泄洪消能”，在國際上難度也最大。
為處理窄河谷、大泄量條件下泄洪消能等問題，負責規(guī)劃的華東勘察規(guī)劃研討院選用壩身孔口和岸邊泄洪洞聯(lián)合泄洪的方法進行泄洪。工程師們通過對壩身最大泄量的深入研討，合理確定了壩身與岸邊泄洪洞之間的泄量分配比例。針對壩身泄洪消能，工程師們在綜合剖析下流河床承受能力、壩身孔口安置方法、壩身開孔對壩體結(jié)構影響等因素的基礎上，通過很多水工模型試驗驗證，決定選用“壩身兩層孔口”的安置方案，將壩身孔口的最大泄量操控在30000立方米每秒，泄洪建筑物超泄能力強、運行可靠性高，有用處理了超大泄洪規(guī)劃不對稱拱壩壩身泄洪消能的技術難題。
“零配重”百萬千瓦機組
助力碳達峰碳中和
據(jù)了解，白鶴灘水電站裝機總?cè)萘?600萬千瓦，左右兩岸別離裝置8臺100萬千瓦水電機組。6月28日，首批2臺機組投產(chǎn)發(fā)電。
據(jù)研制發(fā)電機組的東方電機有限公司相關負責人介紹，白鶴灘水電站單機容量為百萬千瓦，是國際上單機容量最大的水電機組。水輪機最優(yōu)功率到達96.7%，發(fā)電機額外功率超越99%，是國際上功率指標最高的水輪發(fā)電機組。
一起，機組定子繞組溫升不超越63K，轉(zhuǎn)子繞組溫升不超越58K，為水電行業(yè)最嚴厲的溫升操控水平;額外電壓24千伏，為水電行業(yè)最高電壓等級。
發(fā)電機組核心部件完結(jié)了智能制作。東方電機有限公司工藝部相關負責人鄒應冬介紹，白鶴灘發(fā)電機核心部件定子線棒、轉(zhuǎn)子線圈、定子沖片的出產(chǎn)制作，選用了數(shù)字化車間出產(chǎn)，出產(chǎn)功率大幅進步，運營成本大幅降低，產(chǎn)品研制周期大幅縮短，產(chǎn)品不良品率和能耗大幅降低。
與以往不同，此次運行機組轉(zhuǎn)動部件由上萬個零部件構成，重達2600噸，但在總裝后卻完結(jié)了“零配重”，成為全球首個巨型水輪發(fā)電機組不需試運行配重即滿意精品指標的案例，也是水電史上首個“零配重”機組。
東方電機白鶴灘項目部現(xiàn)場負責人冷建華介紹，百萬千瓦機組由轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)子、主軸等組成，上萬個零部件拼裝。“這些零部件如果不是一個機床出產(chǎn)的，或許都會呈現(xiàn)纖細的分量差別，那么轉(zhuǎn)起來就會呈現(xiàn)力矩不平衡誤差，需求‘配重’之后才干進入下一個環(huán)節(jié)。”冷建華說，但白鶴灘百萬千瓦機組完結(jié)了“零配重”，幾乎沒有力矩不平衡，說明在研制規(guī)劃、制作加工、裝置誤差操控上均做到了極致。
值得注意的是，水電站的水輪發(fā)電機組零部件已悉數(shù)完結(jié)國產(chǎn)化。據(jù)介紹，東方電機充分總結(jié)以往經(jīng)歷，形成了包含機組總體規(guī)劃、轉(zhuǎn)輪研制、核心部件制作、磁極繞組空內(nèi)冷技術、低損耗軸承技術、24千伏絕緣體系、平衡受力新型轉(zhuǎn)子支架開發(fā)等一系列自主知識產(chǎn)權和核心技術。
“水電站徹底建成后，年均發(fā)電量約624億千瓦時，每年可節(jié)省標準煤1968萬噸，減排二氧化碳5160萬噸。”汪志林說，這對于我國如期完結(jié)2030年碳達峰、2060年碳中和目標將發(fā)揮重要作用。我國三峽集團官網(wǎng) 作者：王永戰(zhàn)
標簽：
白鶴灘水電站
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在建規(guī)劃國際最大
300米級大壩無一毫米級溫度裂縫
從1991年開始白鶴灘梯級電站制作的前期研討，到2004年白鶴灘水電站全面啟動可行性研討，從2010年正式籌建，再到本年5月31日大壩全線澆筑到頂，閱歷三十載艱苦磨礪，白鶴灘水電站終于迎來首批機組投產(chǎn)發(fā)電。
作為國際上目前在建規(guī)劃最大的水電工程，白鶴灘水電站是金沙江下流四個水電梯級——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個梯級，在制作中發(fā)明了多項國際紀錄：地下洞室總長217公里，地下洞室群規(guī)劃國際榜首;攔河拱壩高289米，相當于100層樓高，為國際第三;最大泄洪量到達每秒42348立方米，6分鐘即可灌滿整個西湖，樞紐泄洪功率國際第三。
據(jù)三峽集團董事長雷鳴山介紹，白鶴灘水電站核心技術均為自主研制，“2022年7月悉數(shù)機組投產(chǎn)發(fā)電后，白鶴灘水電站將成為僅次于三峽水電站的國際第二大水電站。”
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在群山峽谷之中制作水電站，發(fā)電廠房建在哪?怎么讓每臺高50米、分量超8000噸的水輪發(fā)電機組安臥其間?對此，三峽集團白鶴灘工程制作部主任汪志林介紹，水電站的引水發(fā)電體系設備被安頓在兩邊山體專門開挖的地下洞室中，地下洞室開挖量達2500萬立方米，“足夠填滿2個西湖”。
與此一起，左右岸的引水發(fā)電體系共安置了超越160條隧洞，由進水口、壓力管道、尾水隧洞、尾水出口等建筑物組成，加上各種廊道、管道，然后構成一個龐大的地下洞室群。而左右兩岸的地下廠房長達438米，高度近90米，相當于30層樓高，跨度34米，也是國際之最。這里，正是16臺百萬千瓦機組的“棲身之地”。
施工制作中，工程人員還霸占了300米級特高拱壩溫控防裂的國際級難題。
“白鶴灘水電大壩最大壩高289米，全體方案澆筑低熱混凝土803萬立方米，規(guī)劃巨大。”三峽集團白鶴灘工程制作部黨委書記何煒說，大體積混凝土的溫控防裂一直是工程界的難題?；炷林械乃嗨磻獣l(fā)生熱量，使得混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環(huán)境溫度。如果不采納有用的溫控辦法，任由混凝土熱脹冷縮，難免會發(fā)生裂縫。
而白鶴灘水電站大壩做到了沒有一條毫米級的溫度裂縫。何煒介紹，這一方面得益于“北斗”體系的助力，另一方面得益于自主研制的低熱水泥。為完結(jié)“無縫”目標，工程人員使用北斗導航體系完結(jié)對澆筑階段的實時監(jiān)控、全面感知。而為從源頭上處理溫度裂縫問題，白鶴灘特高拱壩選用我國自主研制的低熱水泥，有用操控混凝土最高溫度，防止混凝土溫度裂縫。
智能制作體系
破解國際超大“泄洪消能”難題
很多混凝土澆筑條件下，怎么完結(jié)智能制作，是三峽集團白鶴灘工程制作部工程師劉春風一直關注的要點。得益于長期的水電工程制作經(jīng)歷，在白鶴灘水電站制作過程中，智能制作體系給每一倉混凝土原材料配上“身份證”，完結(jié)智能配比和可追溯。
如今，盯著體系，輕點鼠標，大壩施工全過程數(shù)據(jù)、科研成果等模塊便順次展開。劉春風介紹，體系完結(jié)了全天候不間斷，迅速回應著動態(tài)監(jiān)督、評價預警、終端推送等多方需求，保證最客觀、最直接的數(shù)據(jù)助力現(xiàn)場科學決策。
在安全安穩(wěn)的地下洞室開挖完結(jié)之后，怎么保證大體積混凝土澆筑的質(zhì)量則是工程人員考慮的要點。“地下廠房橋機最大起分量達1300噸，牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪吊裝時，需求巖壁梁來承當這樣巨大的荷載。”汪志林說，如果巖壁梁混凝土澆筑不密實不緊固，后果不可思議。
為了戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)，工程人員將白鶴灘地下洞室的建筑物外立面做到了“免裝飾”水平。汪志林介紹，“免裝飾”就是外立面潤滑細膩，混凝土直接澆出，后期不用裝飾就已有陶瓷般的觸摸感。這得益于工程人員在澆筑模板選型、結(jié)構安置等方面的精益求精。“比方模板的選擇，常規(guī)的鋼模板能夠重復使用，可一旦模板變形，便會導致澆出的混凝土坑坑洼洼。”為此，制作者們選用了只可使用兩次的模板，以此保證澆筑的平整與潤滑。
金沙江流域降水年內(nèi)分配極不均勻，年降水首要會集在5至10月，可占到年降水量的80%以上。白鶴灘拱壩坐落金沙江上的河谷狹隘處，汛期來勢兇猛的強降雨匯入金沙江后，洪水向大壩奔涌而來。最大泄洪量每秒42348立方米，下泄落差高達190米，9萬兆瓦的能量需求消剎。如此大的“泄洪消能”，在國際上難度也最大。
為處理窄河谷、大泄量條件下泄洪消能等問題，負責規(guī)劃的華東勘察規(guī)劃研討院選用壩身孔口和岸邊泄洪洞聯(lián)合泄洪的方法進行泄洪。工程師們通過對壩身最大泄量的深入研討，合理確定了壩身與岸邊泄洪洞之間的泄量分配比例。針對壩身泄洪消能，工程師們在綜合剖析下流河床承受能力、壩身孔口安置方法、壩身開孔對壩體結(jié)構影響等因素的基礎上，通過很多水工模型試驗驗證，決定選用“壩身兩層孔口”的安置方案，將壩身孔口的最大泄量操控在30000立方米每秒，泄洪建筑物超泄能力強、運行可靠性高，有用處理了超大泄洪規(guī)劃不對稱拱壩壩身泄洪消能的技術難題。
“零配重”百萬千瓦機組
助力碳達峰碳中和
據(jù)了解，白鶴灘水電站裝機總?cè)萘?600萬千瓦，左右兩岸別離裝置8臺100萬千瓦水電機組。6月28日，首批2臺機組投產(chǎn)發(fā)電。
據(jù)研制發(fā)電機組的東方電機有限公司相關負責人介紹，白鶴灘水電站單機容量為百萬千瓦，是國際上單機容量最大的水電機組。水輪機最優(yōu)功率到達96.7%，發(fā)電機額外功率超越99%，是國際上功率指標最高的水輪發(fā)電機組。
一起，機組定子繞組溫升不超越63K，轉(zhuǎn)子繞組溫升不超越58K，為水電行業(yè)最嚴厲的溫升操控水平;額外電壓24千伏，為水電行業(yè)最高電壓等級。
發(fā)電機組核心部件完結(jié)了智能制作。東方電機有限公司工藝部相關負責人鄒應冬介紹，白鶴灘發(fā)電機核心部件定子線棒、轉(zhuǎn)子線圈、定子沖片的出產(chǎn)制作，選用了數(shù)字化車間出產(chǎn)，出產(chǎn)功率大幅進步，運營成本大幅降低，產(chǎn)品研制周期大幅縮短，產(chǎn)品不良品率和能耗大幅降低。
與以往不同，此次運行機組轉(zhuǎn)動部件由上萬個零部件構成，重達2600噸，但在總裝后卻完結(jié)了“零配重”，成為全球首個巨型水輪發(fā)電機組不需試運行配重即滿意精品指標的案例，也是水電史上首個“零配重”機組。
東方電機白鶴灘項目部現(xiàn)場負責人冷建華介紹，百萬千瓦機組由轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)子、主軸等組成，上萬個零部件拼裝。“這些零部件如果不是一個機床出產(chǎn)的，或許都會呈現(xiàn)纖細的分量差別，那么轉(zhuǎn)起來就會呈現(xiàn)力矩不平衡誤差，需求‘配重’之后才干進入下一個環(huán)節(jié)。”冷建華說，但白鶴灘百萬千瓦機組完結(jié)了“零配重”，幾乎沒有力矩不平衡，說明在研制規(guī)劃、制作加工、裝置誤差操控上均做到了極致。
值得注意的是，水電站的水輪發(fā)電機組零部件已悉數(shù)完結(jié)國產(chǎn)化。據(jù)介紹，東方電機充分總結(jié)以往經(jīng)歷，形成了包含機組總體規(guī)劃、轉(zhuǎn)輪研制、核心部件制作、磁極繞組空內(nèi)冷技術、低損耗軸承技術、24千伏絕緣體系、平衡受力新型轉(zhuǎn)子支架開發(fā)等一系列自主知識產(chǎn)權和核心技術。
“水電站徹底建成后，年均發(fā)電量約624億千瓦時，每年可節(jié)省標準煤1968萬噸，減排二氧化碳5160萬噸。”汪志林說，這對于我國如期完結(jié)2030年碳達峰、2060年碳中和目標將發(fā)揮重要作用。我國三峽集團官網(wǎng) 作者：王永戰(zhàn)
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