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山河之中拓新局 毫厘之间铸重器

水电四局发布时间:2024-01-24 13:53:29  作者:何礼

1月19日上午,“国家工程师奖”表彰大会在人民大会堂举行,81名个人被授予“国家卓越工程师”称号,50个团队被授予“国家卓越工程师团队”称号。其中,水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队荣获“国家卓越工程师团队”称号!

水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队诞生于新中国第一座百万千瓦级大型水电站——刘家峡水电站。65年来,他们先后参与了200余项大中型水电工程的安装与调试工作,总装机容量近5000万千瓦,是世界最大单机容量100万千瓦水轮发电机组安装纪录的创造者,也是“中国水电”攀上世界巅峰的主要贡献者。

立下大禹志  深山起宏图

“国家的需要,就是我们前进的方向。”对于20世纪50年代末的新中国来说,建设一座自行勘测设计、安装、调试管理的大型水电站,无疑是困难重重。

按照设计,刘家峡水电站要安装5台单机容量22.5万千瓦的水轮发电机组,在国内领域属于空白。“机械设备不足、技术手段落后、生活条件艰苦……”对于负责机电安装调试的水电四局来说,同样是一个巨大的挑战。

为了达到机组设计要求,必须在转轮和冷却方式上进行技术创新。技术人员凭着一股劲、一股气,完全靠自己的力量进行技术研究,在半年时间里,拿出18个方案,做了7次对比试验,以自己创造的双水内冷技术替代空冷技术,达到了机组运行要求,创造了我国水电建设的奇迹。

“自力更生 、艰苦创业”也从此深深刻在了这支团队的骨子里。

1972年6月,中国第一台单机容量30万千瓦水轮发电机组在黄河刘家峡水电站开始安装;1973年6月28日,首台机组投产发电。1974年12月18日最后一台机组投产——全部机组均由水电四局机电安装分局独立安装调试。这座水电站投产发电,向世界亮出了一张亮丽的“名片”,也让世界对中国水电人刮目相看。

此后,水电四局机组安装与调试团队先后完成了龙羊峡、李家峡、万家寨、小浪底、长江三峡、向家坝等标志性的水利水电工程机电安装与调试,并取得了一系列瞩目的成就。

在龙羊峡水电站,2号机组投产发电,创年装机64万千瓦新纪录,并使我国电力装机总容量突破1亿千瓦大关,跃居世界前列。

李家峡水电站是我国首次采用双排机布置设计,世界上最大的双排机布置水电站,也是全国第一个将计算机监控系统与主机同步投运,并对机组实施监控的电站,水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队总结和提出了机组启动试运行方案,并参与编写了DL507《机组启动试运行规程》,在全国推广使用。电站1号、2号机组创造了当时一个电站年投产80万千瓦的新纪录,是90年代投产的单机容量最大的机组。

在三峡水电站,19号机组在运行过程中,上导运行摆度、下导运行摆度、水导运行摆度均小于0.08毫米、推力瓦温差为1.5℃,创行业机组最优纪录。

在广西长洲水利枢纽,4.2万千瓦灯泡贯流式机组,是当时国内单机容量最大的机组,也是目前安装台数和总容量最大的灯泡贯流式电站。

在福建水口水电站,水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队率先提出了电气制动对继电保护影响的研究结果。

在泰安抽水蓄能电站,水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队率先提出并实施了机组SFC首次启动方案,为我国抽水蓄能机组首次水泵工况启动打下了坚实的基础,节约了上库用临时抽水泵抽水的费用,缩短了工程建设工期。

在河北张河湾抽水蓄能电站,前两台机组完全由水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队主导机组的启动调试工作,解决了福伊特西门子等封锁我们技术的现象。

这支团队也曾涉足海外,在埃塞俄比亚,他们承担了非洲“三峡”——泰克泽水电站4台单机容量7.5万千瓦的混流式水轮发电机组,该装机容量占该国总装机容量的三分之一,为当地经济发展作出了贡献。

初心如磐,使命如炬。这一支充满热情和干劲的团队,心怀“国之大者”,辗转于祖国的万里山河,用奋斗越过一座座高峰、挥就一系列恢弘答卷,用脚步与行动回应国家和人民的需要。

十年磨一剑 白鹤显担当

“核心,源于传承,精于创新;品质,源于责任,精于匠心。”每一个“精品机组 美丽机电”目标的实现,都是团队智慧和汗水的结晶;每一项科技纪录的突破,都是自主创新的成果;每一次“零偏差”的背后都是精益求精地坚持。

2019年,水电四局水轮发电机组安装与调试团队来到了金沙江白鹤滩。

“如果在这里建造水电站是国人的梦想,那么参加建设一定是我们水电人的自豪。”团队成员赵天瑜回忆道。

“水轮发电机组是水电站的心脏,在很大程度上决定着水能转化为电能的效率。”机组安装与调试工作无疑是机组安全、稳定、高效运行的重中之重。

水电四局承担着白鹤滩左岸电站8台百万千瓦水电机组及其附属设备的安装与调试任务。其中,单台白鹤滩百万机组有50多米高、8000多吨重,相当于法国埃菲尔铁塔的重量,属于超巨型混流式水轮发电机组,被称为世界水电行业的“珠穆朗玛峰”。

“一个转子约重2000吨,需要由16000余张4毫米厚的磁轭冲片分900层逐层叠装而成,磁极装配后圆柱度不超过0.51毫米,磁极与转子同心度叠不超过0.07毫米,差不多是1根头发丝的直径。”大型螺柱倒装,小而深的螺栓预紧,圆度、中心调整等都是水轮机安装的施工难题。

“机组庞大的电气系统多数都处于阴暗的地下洞室中,工作面狭窄且光线弱,环境质量要求高。左岸电气试验共有7个主工作面100多个大单元近43000个接点。要保证机组顺利运行,需要做到每一个接点的唯一正确性,精度要求高。”无论是安装还是调试,拦在团队面前的都是一座座难以逾越的大山。

“重大科技创新成果是国之重器、国之利器,必须牢牢掌握在自己手上,必须依靠自力更生、自主创新。”水轮发电机组安装与调试团队牢记习近平总书记的嘱托,挑战之前育新机,困局之中开新局。

面对困难,他们决定主动出击。

研发安装调试测控技术,实现了机组轴系同心度和各部导轴承间隙的精确控制;建立电站发电机组安装BIM技术应用体系,研发机组安装智能监测系统,形成了一套巨型水轮发电机组安装调试技术;研发机组尾水管、蜗壳、座环、顶盖、底环等部件三维空间测量技术和座环现场加工技术,实现了高精度安装控制和精密现场加工;首创线棒及绝缘盒成批耐压试验技术,优化发电机出口24千伏高电压试验、定子铁心磁化试验和定子交流耐压试验技术,提高了安装功效……

团队结合以往安装和调试经验,联合清华大学水电团队、制造厂家、设计院等对机组性能进行了深入研究和分析,创新测量控制方法,应用BIM技术、研制配套工装,系统地解决了巨型水轮发电机组安装与调试工程中存在的难题。

为者常成,行者常至。“直面困难,敢于斗争,只要肯琢磨钻研,最后一定有解决的办法。勤于学习、博采众长,理论与实践相结合,及时总结提高,就能不断进步。”总工程师张永胜说道。

匠心传承、行稳致远。转子“零配重”投运,机组振摆进入“5道”时代;机组轴系同心度和各部导轴承间隙的精确控制,机组运行摆度均在0.1毫米以内,均优于精品机组0.125毫米的标准要求;定子绕组温升不超过63K,转子绕组温升不超过58K,为水电行业最严格的温升控制水平;额定电压24千伏,为水电行业最高电压等级。在大国重器白鹤滩水电站,他们实现了“件件优良、台台精品”的承诺。

同时,《白鹤滩水电站1000MW水轮发电机组安装关键技术研究与应用》课题被电建集团鉴定为“世界领先”成果。团队取得专利28项(其中发明专利3项),获软件著作权4项,省部级工法24项,发表论文48篇(SCI论文3篇)……截至目前,团队已获得国家及省(部)级科技成果奖项200余项、专利500余项。

潮头风正劲 扬帆踏歌行

“甲子四局史、卅载机电情!刘电单机始,白鹤舞滇川,一路扛鼎,曾被仿、无人越!”这是团队一名成员的感慨。

60余年来,水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队依靠科技进步和技术革新,推动机电安装施工技术的全面进步,不断提升核心技术优势,在大型混流式水轮发电机组、轴流转桨式机组、灯泡贯流式机组、抽水蓄能可逆式机组安装与调试等专业技术领域保持了行业领先水平。

水电四局在大型水轮发电机散装定子现场施工,SF6气体全封闭组合电气(GIS)设备安装,超高压电气设备、电缆施工,水电站计算机监控系统安装与调试技术,大型水轮机金属焊接蜗壳安装,大型压力钢管制作安装以及水电站水工闸门及启闭机安装等方面的施工能力与技术水平处于全国同行业领先地位!机组安装的核心技术达到国际领先水平!专业领先的竞争优势及大型机组安装的品牌优势,赢得了社会与业内最广泛的信赖。

新时代赶考,他们仍在路上。

“10月10日,由团队承担机电安装任务的李家峡水电站5号机组正式投产发电。标志着我国首次采用双排机布置,也是世界最大双排机布置的李家峡水电站实现200万千瓦全容量投产。”时隔22年,他们在曾经战斗的地方,再次赢得了荣誉,实现了核心技术的延续和匠心的传承。

当前河南五岳抽水蓄能电站、河北易县抽水蓄能电站也正在全力进行机电安装,广东肇庆浪江抽水蓄能电站正在安装准备,依靠创新,他们牢牢掌握了《抽水蓄能机组启动试运行技术》,形成了GB/T18482技术规范,为我国抽水蓄能机组启动试运行技术做出了重要贡献。

水电四局大型水轮发电机组安装与调试团队将勇担推动水电高质量发展新使命,紧跟时代步伐,勇于突破关键核心技术,勇做高水平科技自立自强的排头兵,加快推动技术攻关和示范,促进科技成果有效转化,助力建设创新型国家和科技强国。

 


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