“好想擁有一只冰墩墩……”

“買不到，555”

“太可愛了吧～”

……

近日，北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”強(qiáng)勢出圈，成了名副其實(shí)的冬奧“頂流”。廣大觀眾在欣賞奧運(yùn)健兒們馳騁冰雪賽場的英姿之余，紛紛被這只萌萌噠冬奧吉祥物圈粉，市面上可謂“一墩難求”。

但誰見過重165噸、寬度超過6.6米的“冰墩墩”呢？這只被稱“最敦實(shí)的冰墩墩”，就在哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司。

這只巨型“冰墩墩”的“真實(shí)身份”其實(shí)是由哈電電機(jī)研制的豐寧抽水蓄能機(jī)組球閥。說到豐寧，大家可能不甚了解。但相信大家都收看了北京冬奧會(huì)開幕式，冰絲帶、雪飛天、冰立方……絢麗奪目、美輪美奐，背后離不開的是北京冬奧會(huì)配套綠色能源重點(diǎn)工程，全球裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站——河北省豐寧抽水蓄能電站工程。

抽水蓄能是電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟(jì)、壽命周期最長、容量最大的儲(chǔ)能裝置，是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要支撐，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行具有重要意義。

豐寧抽水蓄能電站位于河北省承德市豐寧滿族自治縣境內(nèi)，電站總裝機(jī)容量3600兆瓦（12臺(tái)機(jī)組），是當(dāng)今世界總裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站，一次蓄滿可儲(chǔ)存新能源電量近4000萬度，全年可以消納新能源87億度，是世界最大的“超級充電寶”，緊急情況下最大可提供相當(dāng)于三分之一個(gè)三峽水電站的調(diào)節(jié)出力。電站分兩期開發(fā)建設(shè)，一期工程6臺(tái)單機(jī)容量300兆瓦抽水蓄能機(jī)組全部由哈電電機(jī)研制。

哈電電機(jī)掌握了一套獨(dú)有的抽水蓄能研發(fā)制造體系，在抽水蓄能項(xiàng)目水泵水輪機(jī)“S區(qū)”和“駝峰區(qū)”穩(wěn)定性研究、降低水泵水輪機(jī)無葉區(qū)壓力脈動(dòng)幅值等一系列課題上取得了原創(chuàng)性成果，解決了水泵水輪機(jī)水力穩(wěn)定性和效率難以兼顧的世界性難題，實(shí)現(xiàn)了100%自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成功站在了世界抽水蓄能技術(shù)領(lǐng)域的前沿。

哈電電機(jī)從轉(zhuǎn)輪流道優(yōu)化和葉片翼型設(shè)計(jì)創(chuàng)新入手，為豐寧項(xiàng)目開發(fā)了新型高穩(wěn)定水泵水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪，在保持優(yōu)異能量性能的同時(shí)，大大提高了空載工況和額定工況的水力穩(wěn)定性，關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該新型轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)還獲得了國家發(fā)明專利，從本質(zhì)上提升了400米至500米水頭段超大水頭變幅水泵水輪機(jī)水力穩(wěn)定性。

哈電版“冰墩墩”豐寧球閥設(shè)計(jì)水頭762米，球閥直徑2.35米，屬于高水頭大直徑球閥。高水頭球閥活門變形量大，活門變形的不均勻?qū)γ芊庑阅艿挠绊懯乔蜷y密封設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

哈電技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性采用有限元計(jì)算對密封環(huán)和活門密封座的變形量進(jìn)行綜合分析，并結(jié)合以往項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，給出了密封環(huán)補(bǔ)償量精準(zhǔn)數(shù)值，從根本上保證了球閥密封的安全可靠。

此外，哈電在球閥細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上也做到了精益求精。密封環(huán)采用T型結(jié)構(gòu)以提高其結(jié)構(gòu)剛度，密封環(huán)與密封座采用錐-球接觸面結(jié)構(gòu)提高密封的嚴(yán)密性，密封圈旁增設(shè)了擋沙圈以延長使用壽命……力求打造出密封可靠、整體安全的精品球閥。目前運(yùn)行的豐寧球閥各項(xiàng)功能全面滿足電站的安全運(yùn)行要求。

為助力打造豐寧數(shù)字化、智能化電站，哈電電機(jī)在機(jī)組上增加了多種高端智能監(jiān)測模塊，通過水電機(jī)組設(shè)計(jì)理念與智能傳感、大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)的深度融合，開發(fā)出了行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)組智能運(yùn)維系統(tǒng)。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)組關(guān)鍵部件在各種運(yùn)行狀態(tài)下的監(jiān)測數(shù)據(jù)整合、在線故障診斷、趨勢分析預(yù)判、機(jī)組健康評估等服務(wù)功能，將為電站機(jī)組運(yùn)行及維護(hù)提供技術(shù)支撐，有效提高檢修效率、縮短停機(jī)時(shí)間、降低運(yùn)維成本，可為機(jī)組提供全生命周期的技術(shù)服務(wù)和管理。

2021年12月30日，哈電電機(jī)研制的豐寧抽蓄1號(hào)機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電，機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)、擺度、溫升數(shù)據(jù)優(yōu)異，穩(wěn)態(tài)工況下上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)軸承擺度僅有0.06毫米，無葉區(qū)壓力脈動(dòng)100千帕，全部指標(biāo)均達(dá)到精品標(biāo)準(zhǔn)，獲得了業(yè)主方的高度評價(jià)。

目前，豐寧電站其余機(jī)組的安裝工作正在穩(wěn)步推進(jìn)， 2號(hào)機(jī)組整體安裝完畢，準(zhǔn)備進(jìn)行無水調(diào)試；3號(hào)機(jī)組主機(jī)安裝完畢，相關(guān)輔機(jī)正在安裝中；4號(hào)機(jī)組定子吊裝完畢；5號(hào)機(jī)組定子安裝中；6號(hào)機(jī)組已完成埋入部件安裝。預(yù)計(jì)2023年一期全部機(jī)組投入運(yùn)行。

下一步，哈電電機(jī)將繼續(xù)充分發(fā)揮技術(shù)和制造優(yōu)勢，秉承“許黨報(bào)國、改革創(chuàng)新、精益求精、勇攀高峰、無私奉獻(xiàn)”的哈電精神，在業(yè)主單位國網(wǎng)新源公司的統(tǒng)一安排部署下，攜手參建各方，全力做好豐寧抽水蓄能項(xiàng)目后續(xù)各項(xiàng)工作，以高效清潔能源裝備助力“綠色冬奧”，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)貢獻(xiàn)智慧和力量。

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