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为特高压直流输电提供“安全卫士”
[中国能源报]哈电机造出世界首台全空冷300兆乏调相机
来源: 中国能源报 时间: 2017-12-27 点击数: 5041
 

文章来源:中国能源报  发布时间:2017年11月30日  作者:符星晨

11月24日23时40分,世界首台特高压直流输电全空冷300兆乏调相机在哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司(下称“哈电机”)完成全部制造及试验过程。总装型式试验和联调并网试验结果表明,其各方面参数、性能、指标均满足国家电网公司及设计方案要求,暂态运行指标和过载能力表现卓越。国家电网公司直流部主任王绍武表示:“哈电机创造了一个新的世界级产品!”

至此,哈电机成为首家具备300兆乏全空冷调相机制造能力的企业,实现从单一发电设备向发电设备、输电设备并举的华丽转身,延伸了产业链条。我国也因此成为世界首个拥有300兆乏全空冷调相机制造技术的国家,在特高压直流输电领域独占鳌头!

我国共建设特高压直流输电干线43条,主要围绕“西电东送”“东北电力南送”等大型工程展开,全部启用后将彻底解决全国的用电平衡问题。由哈电机制造的新型调相机以其出色的暂态运行性能,为特高压直流输电保驾护航。首台机组将于年内率先实现“并网”,届时,调相机将作为电力守护的“安全卫士”,助力特高压电网直流输电,照亮祖国壮丽河山!


抛出“空冷”锦囊 打赢“高精尖”组合拳


随着特高压交直流电网的快速发展和清洁能源的大规模开发,电网运行特性发生了深刻变化,交流与直流、送端与受端相互影响,交直流故障连锁反应机理复杂,尤其是特高压多直流、大容量集中馈入带来的电压稳定和频率稳定问题,一旦直流系统出现故障,将从电网吸收大量无功,甚至可能引起区域性电压凹陷,给电网安全运行带来重大影响。为保证电网运行平稳可靠,至关重要的就是建设新型调相机,解决无功与电压的问题。

2016年5月,哈电机成功中标国家电网公司承建的特高压直流输电首批送端换流站调相机项目,为我国制造用于保卫特高压直流输电安全的8台300兆乏新型调相机。招投标期间,在众多同行企业“围追堵截”的强力竞争中,哈电机脱颖而出,勇夺技术标第一名,对解决调相机核心技术的“金钥匙”胜券在握。

对保障调相机安全运行,冷却技术十分重要。哈电机综合平衡运行安全、后期维护因素,抛出“空气冷却”技术锦囊。“空气冷却”系统相较“水冷却”而言,其无需考虑密封问题,冷却性能更为优异可靠;且无需大量的水资源进行辅助冷却,运行维护简便快捷,优势显著。对于地处缺水地区的换流站,应用“空气冷却”技术可谓因地制宜。

作为保卫电网安全的“安全卫士”,调相机对暂态运行能力要求极高。在调相机电磁设计甄选阶段,哈电机借鉴、吸收此前曾获国家科技进步奖的超大电流短路发电机技术,并以该技术作为基础,将暂态参数提高到极致。为保证核心技术与新型调相机的适用性,电磁设计人员和科研人员,在前期技术研发阶段做了大量的仿真研究分析,与华北电力等高校强强联手,深度探究解决了端部电磁场的方法分析和调相机直流偏磁等关键技术点。

“哈电机自主研制的全空冷300兆乏调相机在结构、容量、参数、冷却、振动、暂态指标等方面完全突破了技术极限,取得了空前的成功。”谈到这里,哈电机汽轮发电机总专业师王彦滨自豪之情溢于言表。


电机“智造” 瓜剖棋布终有果


调相机项目中标后,哈电机上下高度重视,哈电机党委书记、董事长张锐多次到生产现场了解指导工作,并对项目执行提出具体要求。哈电机党委副书记、总经理王前庄向业主郑重承诺:“调相机是我们最重要的项目,没有之一!我们要以壮士断腕的决心、滚石上山的勇气执行好调相机项目!”

哈电机这么说,也这么做。为执行好调相机项目,他们将调相机生产作为首要任务进行落实和部署,并采取边设计、边采购、边制造、边优化地交互式执行方案,打破了常规产品的生产组织原则。

工欲善其事必先利其器。早在生产准备阶段,哈电机便成立了由专业总师、设计、工艺、生产、质检人员组成的调相机攻关团队。攻关团队每日在生产现场召开例会,严格落实“三提前”:生产问题提前暴露、解决方案提前制定、主件材料提前预提。

项目制造期间,生产人员更是将精细过程、精品结果的工匠精神发挥到极致,他们以严、细、实的工作作风,为打造调相机精品夜以继日、埋头苦干。调相机项目主任设计陈景易回忆,“几乎每一名团队成员都曾有过这样的经历,睡觉时枕戈待旦,一旦接到紧急任务,立即赶到生产现场解决问题。”

即便如此,攻关团队仍遭遇了定位筋安装难关。调相机不同于其他产品,其定位筋数量多,设计标准严格,在“找筋”过程中,常规的工艺手段无法保证测量要求。攻关团队在20余天的时间里,不舍昼夜,不断分析研究解决方案,一次次提出,一次次试验,一次次否定……逐步找到解决问题的脉门。最终,攻关团队通过实施提制新工具、完善测量方法、提高测量精细化程度等一系列科学有效的方案,破解安装难关。

首台调相机总装型式试验的48项试验结果,均满足业主国网公司的技术要求,其暂态性能指标和过载能力更是超出了预期。同时,除常规试验外,哈电机试验团队还完成了4项特殊试验:转子过电流试验、定子绕组过电流试验、定子三相绕组突然短路试验和冷却器突然断水试验。这些试验结果将为用户提供准确可靠的电气性能及机械性能数据,对于指导换流站现场机组安装调试具有重要意义。


过程跟踪 打造“全生命周期”服务


哈电机向来秉持产品质量好、性能指标好、服务质量好的全方位质量管理宗旨,此次调相机项目执行,他们更是以打造质量精品的态度和决心潜心经营其中的每一个细节。

古时作战讲求“兵马未动,粮草先行”。而哈电机在项目服务中,讲求的是“产品未动,兵马先行”。早在7月初首台调相机产品还未发运前,哈电机便重点部署了换流站现场服务工作,按照安装节点,有计划、有梯队、成建制地输送人员入驻电站进行服务。调相机首台主件发货后,安装工程师、装配工人、设计人员、工艺人员、质量控制人员、辅机供货人员等专业人员第一时间到达现场,全过程、全时段、主动配合机组的现场安装工作。

2017年9月,首台调相机定子运输期间,由于扎鲁特换流站位于内蒙古扎鲁特旗巴彦塔拉嘎查深处,运输路径地跨黑、吉、蒙3省,加之定子主件属特级超限货物,为运输工作带来极大挑战。哈电机项目管理团队合理调配、因势利导,制定了专门的运输方案和安全预案,通过预先勘察路线、安排专人押运等措施的有效实施,最大限度地缩短了运输时间,最终仅用3天便将首台定子主件稳稳运送至扎鲁特换流站,交付到业主手中。

制造高质量产品的同时,还要提供高质量的服务。哈电机相关人员介绍,调相机成功运行后的两年间,哈电机致力于打造“全生命周期”服务,特派遣服务人员驻扎换流站,主机、润滑油系统、外冷水系统等各个专业均有专人24小时驻站,协助监控运行参数、维护机组运行质量,做好运维培训,提供高质量的技术服务。对于后续台份产品的制造,哈电机仍坚持自己的一贯作风,以严谨设计、严谨生产和严谨服务的精神,塑造制造质量、服务质量,树立哈电调相机制造品牌,做到台台出精品!

在首台调相机试验成功的同时,由哈电机供货的扎鲁特、酒泉换流站调相机机组已经进入安装调试阶段。调相机成功投运后,一旦电网出现波动,调相机将发挥关键作用,通过励磁调节开启电网“保安”模式。如此特高压+直流输电+全空冷调相机的高配置输电系统横空出世,庄严开启了特高压直流输电的新航道。在未来,新型调相机将在远距离输电工程中大显其能,为电网的安全稳定运行保驾护航,使远距离特高压输电进入崭新的时代。

 
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