12月30日,世界很大單機容量、最大尺寸衝(chong) 擊式水輪機轉輪在哈電集團焊接製造成功,世界頭一台單機容量500兆瓦紮拉水電站衝(chong) 擊式水輪發電機組轉輪躍然出世,標誌著我國高水頭、大容量衝(chong) 擊式水電機組的研製技術實現了重大突破,走在了世界前列。
水輪機轉輪是國家“藏電外送"骨幹電站紮拉水電站水輪發電機組的“心髒",為(wei) 發電機發出500兆瓦額定功率提供源動力。哈電集團電機公司在項目業(ye) 主中國大唐集團的統一組織下,自主化研製的衝(chong) 擊式轉輪能量轉換效率達到先進水平,轉輪采用鍛焊結構,由1個(ge) 輪轂鍛件和21個(ge) 水鬥鍛件組成,焊接後的重量達90.8噸。
衝(chong) 擊式水輪機是用壓力管道引導水流衝(chong) 擊式轉輪進行能量轉換的水力機械,電站落差大、壓力高。紮拉電站設計水頭671米,轉輪是直接影響機組效率和最重要的受力部件及通流部件之一。在機組運行狀態下,時刻承受高頻率的動態壓力,對機組的穩定運行和安全起著至關(guan) 重要的作用,焊接製造要求極為(wei) 嚴(yan) 苛。
作為(wei) 世界單機容量最大衝(chong) 擊式機組轉輪,其輪轂鍛件直徑尺寸為(wei) 4.7米、厚度達1米,創造了馬氏體(ti) 不鏽鋼最大鍛件世界紀錄;加工後的轉輪最大外徑6.23米、最大寬度1.34米,也是衝(chong) 擊式轉輪世界之大;且由於(yu) 材質、型狀、尺寸等原因,焊接、加工等環節的製造技術,都處於(yu) 相關(guan) 領域的前沿,探索製造的過程,存在很多風險因素和不確定性,焊接製造要求很高、難度極大。
一、產(chan) 品簡介(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀(yi) 耐用,質量可靠)
(以下簡稱“儀(yi) 器")用於(yu) 兩(liang) 條高壓線路並網或環網核相。也可以用於(yu) 遠程(遠距離)核相,確定相序顏色與(yu) 相序名稱是否一致。儀(yi) 器適合0.22~220kV交流輸電線路帶電作業(ye) 和二次側(ce) 帶電作業(ye) ,具有高壓驗電功能。
儀(yi) 器采用無線傳(chuan) 輸技術,操作安全可靠,使用方便,克服了有線核相儀(yi) 的諸多缺點,同時儀(yi) 器配置GPS模塊,兩(liang) 台及以上儀(yi) 器經匹配、升級後可以用於(yu) 遠程核相。
二、工作原理(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀(yi) 耐用,質量可靠)
儀(yi) 器由2個(ge) 發射器和1個(ge) 接收主機組成。發射器可以判斷線路是否帶電,測量線路相位和頻率。近程核相時,X和Y發射器將測量的數據通過無線電發送給接收主機,接收主機依據發射器數據計算兩(liang) 線路相位差值,判斷同異相。
遠程核相時,兩(liang) 個(ge) Y發射器分別將測量數據發送給兩(liang) 台接收主機,主機由GPS授時後同步測量,計算兩(liang) 台主機相位差值即為(wei) 兩(liang) 線路相位差值,判斷兩(liang) 線路同異相。
三、安全事項(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀(yi) 耐用,質量可靠)
1、現場測試時,應按電力部門高壓測試安全距離標準進行操作。
2、標準配置絕緣杆3米,對應電壓等級為(wei) ≤ 220kV。如測量線路電壓高於(yu) 220kV時,請使用長度大於(yu) 3米的絕緣杆。
3、核相操作時,手持位置不要超過絕緣杆手柄位置。
四、技術參數(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀(yi) 耐用,質量可靠)
1、相位差準確度:誤差≤5°。
2、頻率準確度:±0.1HZ。
3、可跨電壓測量範圍為(wei) 0.22KV~220kV。
4、發射器和接收主機的大傳(chuan) 輸視距約100米。
5、遠程核相時兩(liang) 個(ge) GPS主機的距離為(wei) 0.3公裏~800公裏。
6、真人語音提示測量結果和操作步驟。
7、3.2英寸彩屏同時顯示2條線路相位差、頻率、矢量圖和同異相結果,顯示GPS衛星顆數,GPS授時狀態和時間等信息。
8、連續1小時無操作自動關(guan) 機。
9、發射器和接收主機均內(nei) 置可充電鋰電池,配置5V充電器。
10、主機內(nei) 置18650鋰電池,電池容量為(wei) 2500mAH。發射器內(nei) 置14430鋰電池,電池容量為(wei) 450mAH。
11、高壓測量時泄漏電流<10uA。
12、發射器工作功耗<0.1W,接收主機工作功耗<0.3W。
13、工作環境:-35℃--- +45℃ 濕度≤95%RH。
14、整機重量:約3.6KG。
15、儀(yi) 器包裝尺寸:長56cm*寬26cm*高13cm。
為(wei) 突破紮拉500兆瓦衝(chong) 擊式轉輪焊接難關(guan) ,哈電集團電機公司開展了技術攻關(guan) ,采用數字仿真技術,進行大型水鬥的模鍛技術研究,選擇了性能優(you) 異且高效的“鍛焊"製造工藝路線;通過三維檢測模擬計算進行裝配焊接,探索選用了很好的焊接參數,用高強韌的焊縫將馬氏體(ti) 不鏽鋼鍛鋼製造的輪轂和水鬥焊接在一起,提高了轉輪的衝(chong) 擊韌性及耐疲勞性能。哈電集團電機公司組建紮拉轉輪焊接技術團隊,針對馬氏體(ti) 不鏽鋼強韌焊接要求和複雜曲麵超厚水鬥轉輪的結構特點,從(cong) 焊接材料、焊接工藝、水鬥裝配定位、焊接工位、焊接變形控製及焊接質量保證等多個(ge) 方麵,對焊接製造關(guan) 鍵技術進行深入剖析與(yu) 研究,形成了一整套焊接技術方案,為(wei) 高效優(you) 質完成紮拉500兆瓦衝(chong) 擊式轉輪的焊接製造提供了技術支撐。哈電集團電機公司組建了紮拉轉輪焊接生產(chan) 攻關(guan) 團隊,一方麵,抽調技術高超、經驗豐(feng) 富的精英焊工和焊接工藝人員承擔焊接任務;另一方麵,采取精益管理舉(ju) 措保質量、保進度、提效率。承擔焊接任務的冷作分廠深入推進生產(chan) 和技術融合,並圍繞提質增效開展攻關(guan) 活動,反複研討工藝方案、開展多項仿真模擬,為(wei) 生產(chan) 過程的順利進行做好充分準備。焊接生產(chan) 攻關(guan) 團隊成員,在水鬥之間僅(jin) 能勉強容身的狹小空間裏艱難作業(ye) ,克服高溫炙烤、反手焊接難度大、層間清理強度大等諸多困難,采用TIG方法對深焊口進行精細焊接,采用MAG方法對其他位置進行焊接,全麵、多層次保證轉輪焊接製造過程質量。經過曆時107天累計1712小時的不懈努力,哈電集團電機公司成功攻克了紮拉轉輪的焊接製造難關(guan) ,創造了世界頭一台500兆瓦衝(chong) 擊式機組轉輪的製造奇跡。
通過紮拉500兆瓦衝(chong) 擊式機組轉輪的焊接製造,哈電集團電機公司破解了超大超厚低碳馬氏體(ti) 不鏽鋼強韌鍛件焊接難題、攻克了複雜曲麵超厚水鬥高效高強韌焊接製造難關(guan) 、掌握了超高結合強度表麵強化製造工藝關(guan) 鍵技術,推動了我國電力裝備製造技術取得了重大突破。這是哈電集團電機公司深入學習(xi) 貫徹主席致金沙江白鶴灘水電站第1批機組投產(chan) 發電的賀信重要指示精神的具體(ti) 實踐,是哈電集團電機公司勇攀科技高峰服務國家“加快西南水電基地建設"戰略的重要成果,在我國能源裝備製造行業(ye) 高質量發展進程中樹立了新的裏程碑。
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