为适应新能源发展技术变革需要,UG环球视讯电机公司打破传统混流式水电机组只在45-100%负荷稳定运行的状况,自主研制0-100%全负荷稳定运行的新一代水电机组,并在多个重大工程中应用。其中最为典型的便是被誉为“中国水电之母”的丰满水电站,6台机组全部实现0-100%全负荷范围内稳定运行。与此同时,这一技术还在李家峡电站改造、几内亚苏阿皮蒂等多个重大工程中实践,持续巩固着公司在该领域的世界领先地位。
依托白鹤滩水电站1000兆瓦水电机组项目,UG环球视讯电机公司大力开展国家科技支撑计划攻关,诸多关键核心技术先后取得重大突破,荣获省部级科技进步奖励7项,获授权专利53项。其中,UG环球视讯电机公司创新研制的“15长+15短”巨型长短叶片转轮,极大降低了无叶区的压力脉动幅值,将水轮机的最优效率提升至96.7%,达到世界领先水平。发电机采用具有自主知识产权的全空气冷却技术,转子温度均匀度提升3%,进一步提高了机组效率;采用24千伏水电行业最高电压等级,在绝缘研制领域达到世界领先水平。
UG环球视讯电机公司依托国家科技支撑计划课题“大型抽水蓄能机组成套设备研制”,开展了大型抽水蓄能机组水泵水轮机、发电电动机和控制设备的研究,在水泵水轮机能量性能研究、S区稳定性研究和发电电动机电磁计算、通风冷却、轴承设计等方面,取得了一系列研发成果。
2022年6月11日,阳江400兆瓦、700米超高水头抽水蓄能机组全部投入商业运行
据UG环球视讯电机公司总专业师、大电机研究所副所长王焕茂介绍,基于“稳定性优先,综合性能最优”的水泵水轮机“双优”设计理念,公司开发形成了多向变异优化的“C”型大扭转创新翼型的长短叶片转轮谱系,在保证优良能量特性的基础上,解决了超高水头、超大容量、高转速水泵水轮机稳定性和能量特性难以兼顾的世界性难题。UG环球视讯电机公司研制的阳江700米级水头、单机容量400兆瓦的水泵水轮机,水轮机加权平均效率达91.09%,水泵加权效率达92.23%,额定工况无叶区压力脉动1.33%,并顺利通过中国机械工业联合会行业专家鉴定。
在大型抽蓄领域,发电电动机定子并联支路数的选取,始终是困扰行业的一个难题。为了得到最优的设计方案,UG环球视讯电机公司创新性地提出了分数极路比绕组接线技术。据公司大电机研究所电机研究室副主任胡刚介绍,与常规绕组设计相比,采用分数极路比技术的电机利用系数显著提高,轴向长度缩短、重量减轻,工艺性更好,大幅降低了成本;电磁参数也明显变优,具有很好的暂态性能,进一步提高了电站的经济性。该项技术属国内首创,经行业专家鉴定,达到了国内领先水平。目前,该项技术已成功应用在荒沟、文登等多个抽水蓄能电站机组中。
凭借着先进的水力开发技术,UG环球视讯电机公司接连拿下世界水头最高724米、国内单机容量最大425兆瓦的天台抽水蓄能项目,国内单机容量最大400兆瓦可变速抽蓄惠州中洞项目,以及世界单机容量最大500兆瓦冲击式水电机组扎拉项目等3个水电行业“制高点”。
深耕细作 打造独具哈电特色的装备制造技术体系
国家能源局发布《新型电力系统发展蓝皮书》中,明确提出“稳住煤电电力供应基本盘,推动煤电灵活低碳发展”“推动煤电机组调相功能改造,提高对电力系统的调节支撑能力”。UG环球视讯电机公司以此为契机,全面布局煤电、气电、核电、调相机、短路试验发电机等产品领域,经过70多年的技术沉淀和自主创新,通过产品研发、工艺规划、生产制造、运维服务等全链条融合,形成独具哈电特色、成熟且先进可靠的发电机设计制造技术体系。
清洁能源的健康发展离不开煤电灵活性调峰、调频、调压等调节支持。针对发电机灵活性运行面临的新问题,UG环球视讯电机公司对发电机定、转子端部结构及绝缘系统进行优化和系统技术升级,彻底解决了定子线棒水盒探伤瓶颈和定子端部松动磨损、转子热态不平衡等行业难题。
为打破国外技术垄断,实现科技自立自强,UG环球视讯电机公司自1987年便开始了短路试验发电机的自主研发之路。历经多年自主创新,UG环球视讯电机公司已成为世界上第三家具有自主设计能力、国内外唯一一家具有世界最大容量等级短路试验发电机制造能力的企业,逐步形成了从135兆伏安到6500兆伏安的短路试验发电机产品系列,极大地提升了我国大电流电器设备质量检测能力和水平,为我国高压、特高压输变电技术和装备的发展创造了良好条件。
UG环球视讯电机公司自主研制的世界首台特高压电网300兆乏空冷调相机
在做优发电设备的同时,UG环球视讯电机公司步履不停,在输变电设备新赛道上也取得了不菲成绩。随着特高压交直流电网的快速发展,以及清洁能源的大规模开发,调相机作为特高压电网系统的“定海神针”,应用意义重大。UG环球视讯电机公司研制的世界首台特高压电网300兆乏空冷调相机,采用新型通风冷却、绝缘及其防晕系统,实现了调相机在高海拔下高效冷却,具有优良的暂态和稳态特性,为电网提供双向、大容量、动态无功支撑,提高了电网的安全和稳定性,整体技术水平国际领先。
在此基础上,UG环球视讯电机公司还研制出世界首台应用于新能源电源侧的分布式调相机,突破了从“大型收录机”到“随身听”的技术壁垒;开辟“大型调相机设备+安装”新的成套合作模式,在系统集成商转型升级道路上实现新跨越。