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下載手機APP 在建規劃全球榜首、單機容量國際榜首、裝機規劃全球第二……本年6月28日，一陣歡呼聲中，金沙江白鶴灘水電站的左右兩岸兩臺百萬千瓦水輪發電機組高速滾動，第一批機組正式投產發電。
白鶴灘水電站是國家動力戰略布局“西電東送”的骨干電源點，是長江防洪體系的重要組成部分。在工程施工建設中，工程人員們霸占多項國際級難題，發明了多項紀錄。與此同時，全球單機容量最大功率百萬千瓦的水輪發電機組投產，完成了我國高端裝備制作的重大突破，標志著我國大型水電工程建設完成從“我國制作”到“我國發明”的歷史性跨過。
在建規劃國際最大
300米級大壩無一毫米級溫度裂縫
從1991年開端白鶴灘梯級電站建設的前期研究，到2004年白鶴灘水電站全面發動可行性研究，從2010年正式籌建，再到本年5月31日大壩全線澆筑到頂，經歷三十載艱辛磨礪，白鶴灘水電站總算迎來第一批機組投產發電。
作為國際上目前在建規劃最大的水電工程，白鶴灘水電站是金沙江下流四個水電梯級——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個梯級，在建設中發明了多項國際紀錄：地下洞室總長217公里，地下洞室群規劃國際榜首;攔河拱壩高289米，相當于100層樓高，為國際第三;最大泄洪量到達每秒42348立方米，6分鐘即可灌滿整個西湖，樞紐泄洪功率國際第三。
據三峽集團董事長雷鳴山介紹，白鶴灘水電站核心技能均為自主研制，“2022年7月全部機組投產發電后，白鶴灘水電站將成為僅次于三峽水電站的國際第二大水電站。”
在群山峽谷之中建設水電站，發電廠房建在哪?怎么讓每臺高50米、分量超8000噸的水輪發電機組安臥其中?對此，三峽集團白鶴灘工程建設部主任汪志林介紹，水電站的引水發電體系設備被安置在兩側山體專門開挖的地下洞室中，地下洞室開挖量達2500萬立方米，“足夠填滿2個西湖”。
與此同時，左右岸的引水發電體系共安置了超越160條隧洞，由進水口、壓力管道、尾水隧洞、尾水出口等建筑物組成，加上各種廊道、管道，從而構成一個巨大的地下洞室群。而左右兩岸的地下廠房長達438米，高度近90米，相當于30層樓高，跨度34米，也是國際之最。這兒，正是16臺百萬千瓦機組的“棲身之地”。
施工建設中，工程人員還霸占了300米級特高拱壩溫控防裂的國際級難題。
“白鶴灘水電大壩最大壩高289米，整體計劃澆筑低熱混凝土803萬立方米，規劃巨大。”三峽集團白鶴灘工程建設部黨委書記何煒說，大體積混凝土的溫控防裂一向是工程界的難題。混凝土中的水泥水化反應會發生熱量，使得混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環境溫度。如果不采取有用的溫控措施，任由混凝土熱脹冷縮，難免會發生裂縫。
而白鶴灘水電站大壩做到了沒有一條毫米級的溫度裂縫。何煒介紹，這一方面得益于“斗極”體系的助力，另一方面得益于自主研制的低熱水泥。為完成“無縫”方針，工程人員使用斗極導航體系完成對澆筑階段的實時監控、全面感知。而為從源頭上處理溫度裂縫問題，白鶴灘特高拱壩選用我國自主研制的低熱水泥，有用控制混凝土最高溫度，防止混凝土溫度裂縫。
智能制作體系
破解國際超大“泄洪消能”難題
很多混凝土澆筑條件下，怎么完成智能制作，是三峽集團白鶴灘工程建設部工程師劉春風一向重視的要點。得益于長時間的水電工程建設經歷，在白鶴灘水電站建設過程中，智能制作體系給每一倉混凝土原材料配上“身份證”，完成智能配比和可追溯。
現在，盯著體系，輕點鼠標，大壩施工全過程數據、科研成果等模塊便依次打開。劉春風介紹，體系完成了全天候不間斷，迅速回應著動態監督、點評預警、終端推送等多方需求，確保最客觀、最直接的數據助力現場科學決策。
在安全安穩的地下洞室開挖完成之后，怎么確保大體積混凝土澆筑的質量則是工程人員考慮的要點。“地下廠房橋機最大起分量達1300噸，牽引轉子轉輪吊裝時，需求巖壁梁來承當這樣巨大的荷載。”汪志林說，如果巖壁梁混凝土澆筑不密實不緊固，結果不可思議。
為了戰勝應戰，工程人員將白鶴灘地下洞室的建筑物外立面做到了“免裝飾”水平。汪志林介紹，“免裝飾”就是外立面潤滑細膩，混凝土直接澆出，后期不用裝飾就已有陶瓷般的觸摸感。這得益于工程人員在澆筑模板選型、結構安置等方面的精益求精。“比如模板的選擇，常規的鋼模板能夠重復使用，可一旦模板變形，便會導致澆出的混凝土坑坑洼洼。”為此，建設者們選用了只可使用兩次的模板，以此確保澆筑的平坦與潤滑。
金沙江流域降水年內分配極不均勻，年降水首要會集在5至10月，可占到年降水量的80%以上。白鶴灘拱壩位于金沙江上的河谷狹窄處，汛期來勢兇猛的強降雨匯入金沙江后，洪水向大壩奔涌而來。最大泄洪量每秒42348立方米，下泄落差高達190米，9萬兆瓦的能量需求消剎。如此大的“泄洪消能”，在國際上難度也最大。
為處理窄河谷、大泄量條件下泄洪消能等問題，負責規劃的華東勘察規劃研究院選用壩身孔口和岸邊泄洪洞聯合泄洪的方法進行泄洪。工程師們經過對壩身最大泄量的深入研究，合理確定了壩身與岸邊泄洪洞之間的泄量分配比例。針對壩身泄洪消能，工程師們在歸納剖析下流河槽承受能力、壩身孔口安置方法、壩身開孔對壩體結構影響等因素的基礎上，經過很多水工模型試驗驗證，決議選用“壩身兩層孔口”的安置計劃，將壩身孔口的最大泄量控制在30000立方米每秒，泄洪建筑物超泄能力強、運行可靠性高，有用處理了超大泄洪規劃不對稱拱壩壩身泄洪消能的技能難題。
“零配重”百萬千瓦機組
助力碳達峰碳中和
據了解，白鶴灘水電站裝機總容量1600萬千瓦，左右兩岸別離安裝8臺100萬千瓦水電機組。6月28日，第一批2臺機組投產發電。
據研制發電機組的東方電機有限公司相關負責人介紹，白鶴灘水電站單機容量為百萬千瓦，是國際上單機容量最大的水電機組。水輪機最優功率到達96.7%，發電機額外功率超越99%，是國際上功率方針最高的水輪發電機組。
同時，機組定子繞組溫升不超越63K，轉子繞組溫升不超越58K，為水電行業最嚴厲的溫升控制水平;額外電壓24千伏，為水電行業最高電壓等級。
發電機組核心部件完成了智能制作。東方電機有限公司工藝部相關負責人鄒應冬介紹，白鶴灘發電機核心部件定子線棒、轉子線圈、定子沖片的出產制作，選用了數字化車間出產，出產功率大幅進步，運營本錢大幅下降，產品研制周期大幅縮短，產品不良品率和能耗大幅下降。
與以往不同，此次運行機組滾動部件由上萬個零部件構成，重達2600噸，但在總裝后卻完成了“零配重”，成為全球首個巨型水輪發電機組不需試運行配重即滿足精品方針的案例，也是水電史上首個“零配重”機組。
東方電機白鶴灘項目部現場負責人冷建華介紹，百萬千瓦機組由轉輪、轉子、主軸等組成，上萬個零部件組裝。“這些零部件如果不是一個機床出產的，或許都會呈現纖細的分量差別，那么轉起來就會呈現力矩不平衡誤差，需求‘配重’之后才干進入下一個環節。”冷建華說，但白鶴灘百萬千瓦機組完成了“零配重”，幾乎沒有力矩不平衡，闡明在研制規劃、制作加工、安裝誤差控制上均做到了極致。
值得注意的是，水電站的水輪發電機組零部件已全部完成國產化。據介紹，東方電機充分總結以往經歷，形成了包括機組總體規劃、轉輪研制、核心部件制作、磁極繞組空內冷技能、低損耗軸承技能、24千伏絕緣體系、平衡受力新式轉子支架開發等一系列自主知識產權和核心技能。
“水電站徹底建成后，年均發電量約624億千瓦時，每年可節省標準煤1968萬噸，減排二氧化碳5160萬噸。”汪志林說，這對于我國如期完成2030年碳達峰、2060年碳中和方針將發揮重要作用。我國三峽集團官網 作者：王永戰
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白鶴灘水電站
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