12月30日,世界很大單機(jī)容量、最大尺寸沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在哈電集團(tuán)焊接制造成功,世界頭一臺(tái)單機(jī)容量500兆瓦扎拉水電站沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪躍然出世,標(biāo)志著我國高水頭、大容量沖擊式水電機(jī)組的研制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大突破,走在了世界前列。
水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是國家“藏電外送"骨干電站扎拉水電站水輪發(fā)電機(jī)組的“心臟",為發(fā)電機(jī)發(fā)出500兆瓦額定功率提供源動(dòng)力。哈電集團(tuán)電機(jī)公司在項(xiàng)目業(yè)主中國大唐集團(tuán)的統(tǒng)一組織下,自主化研制的沖擊式轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到先進(jìn)水平,轉(zhuǎn)輪采用鍛焊結(jié)構(gòu),由1個(gè)輪轂鍛件和21個(gè)水斗鍛件組成,焊接后的重量達(dá)90.8噸。
沖擊式水輪機(jī)是用壓力管道引導(dǎo)水流沖擊式轉(zhuǎn)輪進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的水力機(jī)械,電站落差大、壓力高。扎拉電站設(shè)計(jì)水頭671米,轉(zhuǎn)輪是直接影響機(jī)組效率和最重要的受力部件及通流部件之一。在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下,時(shí)刻承受高頻率的動(dòng)態(tài)壓力,對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行和安全起著至關(guān)重要的作用,焊接制造要求極為嚴(yán)苛。
作為世界單機(jī)容量最大沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪,其輪轂鍛件直徑尺寸為4.7米、厚度達(dá)1米,創(chuàng)造了馬氏體不銹鋼最大鍛件世界紀(jì)錄;加工后的轉(zhuǎn)輪最大外徑6.23米、最大寬度1.34米,也是沖擊式轉(zhuǎn)輪世界之大;且由于材質(zhì)、型狀、尺寸等原因,焊接、加工等環(huán)節(jié)的制造技術(shù),都處于相關(guān)領(lǐng)域的前沿,探索制造的過程,存在很多風(fēng)險(xiǎn)因素和不確定性,焊接制造要求很高、難度極大。
一、產(chǎn)品簡介(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀耐用,質(zhì)量可靠)
(以下簡稱“儀器")用于兩條高壓線路并網(wǎng)或環(huán)網(wǎng)核相。也可以用于遠(yuǎn)程(遠(yuǎn)距離)核相,確定相序顏色與相序名稱是否一致。儀器適合0.22~220kV交流輸電線路帶電作業(yè)和二次側(cè)帶電作業(yè),具有高壓驗(yàn)電功能。
儀器采用無線傳輸技術(shù),操作安全可靠,使用方便,克服了有線核相儀的諸多缺點(diǎn),同時(shí)儀器配置GPS模塊,兩臺(tái)及以上儀器經(jīng)匹配、升級(jí)后可以用于遠(yuǎn)程核相。
二、工作原理(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀耐用,質(zhì)量可靠)
儀器由2個(gè)發(fā)射器和1個(gè)接收主機(jī)組成。發(fā)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(shí),X和Y發(fā)射器將測量的數(shù)據(jù)通過無線電發(fā)送給接收主機(jī),接收主機(jī)依據(jù)發(fā)射器數(shù)據(jù)計(jì)算兩線路相位差值,判斷同異相。
遠(yuǎn)程核相時(shí),兩個(gè)Y發(fā)射器分別將測量數(shù)據(jù)發(fā)送給兩臺(tái)接收主機(jī),主機(jī)由GPS授時(shí)后同步測量,計(jì)算兩臺(tái)主機(jī)相位差值即為兩線路相位差值,判斷兩線路同異相。
三、安全事項(xiàng)(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀耐用,質(zhì)量可靠)
1、現(xiàn)場測試時(shí),應(yīng)按電力部門高壓測試安全距離標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。
2、標(biāo)準(zhǔn)配置絕緣桿3米,對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)為 ≤ 220kV。如測量線路電壓高于220kV時(shí),請(qǐng)使用長度大于3米的絕緣桿。
3、核相操作時(shí),手持位置不要超過絕緣桿手柄位置。
四、技術(shù)參數(shù)(SHHZTAG-8000高頻率無線高壓核相儀耐用,質(zhì)量可靠)
1、相位差準(zhǔn)確度:誤差≤5°。
2、頻率準(zhǔn)確度:±0.1HZ。
3、可跨電壓測量范圍為0.22KV~220kV。
4、發(fā)射器和接收主機(jī)的大傳輸視距約100米。
5、遠(yuǎn)程核相時(shí)兩個(gè)GPS主機(jī)的距離為0.3公里~800公里。
6、真人語音提示測量結(jié)果和操作步驟。
7、3.2英寸彩屏同時(shí)顯示2條線路相位差、頻率、矢量圖和同異相結(jié)果,顯示GPS衛(wèi)星顆數(shù),GPS授時(shí)狀態(tài)和時(shí)間等信息。
8、連續(xù)1小時(shí)無操作自動(dòng)關(guān)機(jī)。
9、發(fā)射器和接收主機(jī)均內(nèi)置可充電鋰電池,配置5V充電器。
10、主機(jī)內(nèi)置18650鋰電池,電池容量為2500mAH。發(fā)射器內(nèi)置14430鋰電池,電池容量為450mAH。
11、高壓測量時(shí)泄漏電流<10uA。
12、發(fā)射器工作功耗<0.1W,接收主機(jī)工作功耗<0.3W。
13、工作環(huán)境:-35℃--- +45℃ 濕度≤95%RH。
14、整機(jī)重量:約3.6KG。
15、儀器包裝尺寸:長56cm*寬26cm*高13cm。
為突破扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接難關(guān),哈電集團(tuán)電機(jī)公司開展了技術(shù)攻關(guān),采用數(shù)字仿真技術(shù),進(jìn)行大型水斗的模鍛技術(shù)研究,選擇了性能優(yōu)異且高效的“鍛焊"制造工藝路線;通過三維檢測模擬計(jì)算進(jìn)行裝配焊接,探索選用了很好的焊接參數(shù),用高強(qiáng)韌的焊縫將馬氏體不銹鋼鍛鋼制造的輪轂和水斗焊接在一起,提高了轉(zhuǎn)輪的沖擊韌性及耐疲勞性能。哈電集團(tuán)電機(jī)公司組建扎拉轉(zhuǎn)輪焊接技術(shù)團(tuán)隊(duì),針對(duì)馬氏體不銹鋼強(qiáng)韌焊接要求和復(fù)雜曲面超厚水斗轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從焊接材料、焊接工藝、水斗裝配定位、焊接工位、焊接變形控制及焊接質(zhì)量保證等多個(gè)方面,對(duì)焊接制造關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入剖析與研究,形成了一整套焊接技術(shù)方案,為高效優(yōu)質(zhì)完成扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪的焊接制造提供了技術(shù)支撐。哈電集團(tuán)電機(jī)公司組建了扎拉轉(zhuǎn)輪焊接生產(chǎn)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),一方面,抽調(diào)技術(shù)高超、經(jīng)驗(yàn)豐富的精英焊工和焊接工藝人員承擔(dān)焊接任務(wù);另一方面,采取精益管理舉措保質(zhì)量、保進(jìn)度、提效率。承擔(dān)焊接任務(wù)的冷作分廠深入推進(jìn)生產(chǎn)和技術(shù)融合,并圍繞提質(zhì)增效開展攻關(guān)活動(dòng),反復(fù)研討工藝方案、開展多項(xiàng)仿真模擬,為生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行做好充分準(zhǔn)備。焊接生產(chǎn)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成員,在水斗之間僅能勉強(qiáng)容身的狹小空間里艱難作業(yè),克服高溫炙烤、反手焊接難度大、層間清理強(qiáng)度大等諸多困難,采用TIG方法對(duì)深焊口進(jìn)行精細(xì)焊接,采用MAG方法對(duì)其他位置進(jìn)行焊接,全面、多層次保證轉(zhuǎn)輪焊接制造過程質(zhì)量。經(jīng)過歷時(shí)107天累計(jì)1712小時(shí)的不懈努力,哈電集團(tuán)電機(jī)公司成功攻克了扎拉轉(zhuǎn)輪的焊接制造難關(guān),創(chuàng)造了世界頭一臺(tái)500兆瓦沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪的制造奇跡。
通過扎拉500兆瓦沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪的焊接制造,哈電集團(tuán)電機(jī)公司破解了超大超厚低碳馬氏體不銹鋼強(qiáng)韌鍛件焊接難題、攻克了復(fù)雜曲面超厚水斗高效高強(qiáng)韌焊接制造難關(guān)、掌握了超高結(jié)合強(qiáng)度表面強(qiáng)化制造工藝關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)了我國電力裝備制造技術(shù)取得了重大突破。這是哈電集團(tuán)電機(jī)公司深入學(xué)習(xí)貫徹主席致金沙江白鶴灘水電站第1批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電的賀信重要指示精神的具體實(shí)踐,是哈電集團(tuán)電機(jī)公司勇攀科技高峰服務(wù)國家“加快西南水電基地建設(shè)"戰(zhàn)略的重要成果,在我國能源裝備制造行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程中樹立了新的里程碑。
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