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              央廣國際在線:哈電電機向世界亮出更多中國創造

              來源: 央廣國際在線 瀏覽次數:1402 發布時間:2021-12-13

              近日,哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司(簡稱哈電電機)收獲喜報:由其研制的國內單機容量最大的陽江抽水蓄能電站1號機組,首次發電工況并網成功。至此,哈電電機已參與了22座抽水蓄能電站、79臺套機組的研發制造,一次又一次把性能優異、安全可靠的水電“皇冠上的明珠”鑲嵌在祖國的大好河山。

              抽水蓄能僅是哈電電機在創新發展中砥礪前行的一個生動注腳。

              世界單機容量最大的白鶴灘水電站實現首批機組發電;作為長江三峽樞紐工程的主要參建單位,榮獲國家科學技術進步獎特等獎;脈沖發電機填補國內空白,主要指標達到國際先進水平……一次次突破,一個個巔峰,哈電電機手握科技創新鑰匙,走出了一條“建設具有全球競爭力的世界一流裝備制造企業”的躍升曲線。


              機器人焊接現場


              苦練內功 “哈電制造”一次次驚艷世界

              在大電機研究所遠程診斷大廳,哈電電機副總工程師覃大清目不轉睛地盯著電腦,隔屏與技術專家對即將發電的電站機組相關數據進行遠程“會診”。

              作為帶領哈電電機在世界電力裝備制造版圖上標注中國制造新高度的靈魂人物,覃大清在大型常規水電機組研究、抽水蓄能機組技術研究、大型水泵研究等方面均做出突出貢獻,先后承擔多項國家重大課題的研究工作。

              2003年前,抽水蓄能設備關鍵技術由國外壟斷,價格昂貴,服務滯后,大型抽水蓄能機組及成套設備國產化迫在眉睫。覃大清帶著團隊承擔起國家科技支撐計劃課題“大型抽水蓄能機組成套設備研制”,踏上了自主化研制之路。其實,早在上世紀60年代,哈電電機便開始了抽水蓄能模型研發的“圓夢之旅”。沿著多年研發的成果積淀,又經過數年努力,2011年,哈電電機研制的我國首臺具有完全自主知識產權的大型抽水蓄能機組——響水澗抽水蓄能機組成功并網發電,機組無論是效率、壓力脈動還是空化等綜合特性指標均達到了國際先進水平。響水澗項目之后,哈電電機又一舉奪得溧陽和仙居兩個抽水蓄能項目機組的研發制造權。

              依托國家科技支撐計劃課題“大型抽水蓄能機組成套設備研制”,哈電電機率先在全球利用水力手段解決“S”區無法直接穩定并網的問題;發明了降低水泵水輪機無葉區壓力脈動技術,提高了機組穩定性水平,大型抽水蓄能機組研發關鍵技術達到了國際領先水平。

              創新無止境。基于對世界水電“無人區”的探索,哈電電機在白鶴灘1000兆瓦機組研制中追求“更高、更快、更強”,開創性地攻克了機組穩定性、冷卻方式等多項世界性技術難題。伴隨著世界單機容量最大百萬千瓦機組精品座環、精品導水機構、精品長短葉片轉輪、右岸首臺轉子吊裝的耀世而出,哈電電機用一件件“傳世精品”,一次又一次驚艷世界。


              按下數字鍵 智能制造讓效率大提升

              數字經濟是傳統制造業企業提質增效的重要基石。站在新時代,哈電電機更為關注傳統元素的現代化表達,將智能制造、數字化制造引入生產,開發的焊接機器人工作站,采用“人機協同遙控焊接技術”,使人工勞動強度下降90%,使生產效率提升一倍左右,焊接質量穩定性大幅提高,并能有效降低耗材,極大改善作業環境。

              今年3月23日,哈電電機開發的智能機器人首次實現了抽水蓄能機組轉輪的窄間隙焊接制造,焊縫一次探傷符合標準要求,成功實現了零返修。

              “轉輪被稱為水輪機的‘心臟’,其制造質量至關重要,直接影響到整臺機組的水力性能及使用壽命。”哈電電機制造工藝部焊接自動化組組長賈瑞燕告訴記者,傳統的焊接制造方法需要將產品加熱到100℃,焊工在炙熱的烘烤下手工進行焊接作業,實現高質量焊接難度大,有時還會存在一定程度的返修。

              人工難以保證“心臟”質量,那機器人呢?賈瑞燕說,以機器人代替人工進行大型關鍵部件焊接,想要獲得穩定的焊接質量,也存在三大技術難題,即機器人應用技術、智能跟蹤反饋技術、窄間隙焊接技術。同時,還要將三種技術像人的手、眼、腦一樣,系統地融合到一起。針對上述難點,哈電電機技術人員通過對20多家國內外機器人研發制造企業的走訪交流和對比分析,結合轉輪制造特點和難點,自主選型集成了機器人窄間隙氣體保護焊接系統。

              在整個機器人窄間隙焊接技術開發過程中,為了使引進的智能化焊接系統更貼合轉輪焊接的特殊過程,技術人員大膽創新,自主對現有焊接槍體進行了適應性改造,優化保護氣體流道;還對控制軟件進行了二次開發,優化焊槍電機運行控制,讓智能化焊接系統更好地適應不同的操作環境,并為將來的遠程遙控焊接打下了良好的基礎。

              此外,哈電電機還構建了以水電云服務平臺為中心,集故障智能診斷、產品維護、售后服務、備品管理及產品優化為一體的水力發電設備智能遠程運維新模式支持系統,而今已在國網新源豐滿水電站、黔源電力董箐發電廠等得到應用,填補了我國在電站遠程智能運維方面的長期空白。


              搶抓機遇 在新能源領域高歌猛進

              2021年9月,青海海南新能源基地紅旗1號換流站傳來喜訊:由哈電電機研制的世界首臺應用于新能源電源側的50兆乏分布式調相機,順利通過168小時試運行,正式進入商業運行。

              “調相機是穩定電網電壓的重要電力裝置。”哈電電機副總經理李春廷說,盡管大型調相機技術已相對成熟,但要研發用于保障電能質量的分布式調相機,難度相當于從過去聽音樂常用的大型收錄機研制出全世界首臺小型“隨身聽”。

              面對如此高難度的研發,哈電電機從獲悉需求,到完成世界首臺分布式調相機的設計、制造和驗證,用了不到8個月時間。

              “定制”式研發如此之快,緣于哈電電機強大的研發能力。

              李春廷說,為了攻克各項技術難題,哈電電機抽調技術骨干組成專項攻關團隊,引入模塊化和集成化設計理念,通過電磁設計的深度優化、結構設計的不斷創新和原材料的高標準選擇,創新性地提出并采用無風葉轉子和開啟式通風等世界前沿技術,成功設計制造出這款額定運行損耗低、經濟性高、暫態性能參數優異、過負荷運行能力強的新型分布式調相機。

              據悉,相較于傳統建在主網側的大型調相機,新能源分布式調相機具有集成度高、系統簡單、建設周期短、調節性能好等優點;從機組結構上看,分布式調相機采用SFC變頻啟動形式,無需拖動電機;從技術數據上看,分布式調相機相較常規調相機,在暫態性能上需要提升30%以上,而機組損耗需要下降20%。

              “分布式調相機的成功研制,意味著今后運行100%輸送風光新能源的直流特高壓也不存在任何安全技術障礙。”中國電力科學研究院高級專家李志強說。

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