白鹤滩机组 前无古人后无来者

为什么白鹤滩机组会有这么高的评价？不妨看看这套机组创下的“世界第一”：

单机容量100万千瓦（高度超过50米，重达8000吨），世界第一

发电机额定效率不低于99.01%，世界第一

定子绕组温升不超过63K，转子绕组温升不超过58K，属全行业最严温升控制水平，世界第一

发电机最高电压等级24千伏，世界第一

同这样一个全球最强水电发电机组相配的，是在建设过程中同样创下了不少“世界第一”的白鹤滩水电站：

地下洞室群规模，世界第一

圆筒式尾水调压室规模，世界第一

300米级高拱坝抗震参数，世界第一

无压泄洪洞群规模，世界第一

要创造这样一个“世界第一”，难度可想而知。

《中国能源报》曾以80万千瓦的水轮发电机为例称，这样一个电机有五层楼高，仅旋转部分就重达3000多吨，它有数万个部件，一些指标要以0.01毫米的精度来考量——那仅仅是一根头发丝直径的六分之一。相比之下，百万千瓦机组的技术难度和复杂性更是史无前例，机组的设计制造已超出了当时既有的技术水平和规范。

没有任何技术可以参照，自主创新就成了唯一途径。

东方电气下属的东方电机开展了机组的总体设计、水力开发、电磁设计、高效冷却技术、推力轴承技术、高压绝缘技术、转轮动应力、高强度材料研究与应用、关键部件制造技术等等重大专题科研攻关，仅仅是轴承部分就产生了32项新专利。

党委副书记、教授级高级工程师陈文学对这种巨型装备的研发给出了一个精准的比喻——“大象跳舞”。

以负责推力轴承设计的研究试验中心主任工程师钟海权为例。机组的滑动轴承，两个运动面之间有一层0.003毫米的油膜，但却要承载4000多吨的重力，比三峡还要高一个等级。但是，市面上几乎没有这方面的计算软件，已有的计算软件精度不够，他只有自己开发软件程序；运行轴承瓦升温太高，不能满足标书要求，钟海全带领团队历经数十轮试验，发明了热边界层隔离降温技术及装置，解决了推力轴承瓦温偏高的问题；团队成员还集体发力，创新性地完成了全流道、全工况数值模拟，将计算手段换代升级，创建了全新的评判标准。

白鹤滩水电机组转子吊装 图片来源：国投集团

这种例子在东方电气探索“无人区”的过程中数不胜数。在研发环节，他们采用先进的水力设计、CFD分析等手段，应用了全流道全工况数值仿真技术，创新性开拓了叶形加厚技术，实现了整个过流部件强度与水力性能的最佳匹配，兼顾了高效和安全稳定的关系。

在制造环节，他们持续优化转轮制造工艺，严控每道制造工序质量，通过转轮全低氢焊接技术研究及应用，转轮及上冠空中偏心翻身技术创新，隐形平衡块结构研究并应用等工艺措施，确保了转轮焊缝一检合格率、外观质量、制造精度等满足内控标准、精品标准，转轮精品检测指标达标率达到了100%。

白鹤滩1号机转轮，残余不平衡力矩为前所未有的零值，创造了全球巨型机组转轮静平衡试验的最好记录。截至目前，东方电气已为白鹤滩水电站研制了3台“零配重”转轮。

三峡水电机组转子吊装 图片来源：国投集团

东方电气还充分总结三峡、溪洛渡等大容量机组的研制经验，形成了一系列具有自主知识产权的核心技术：

一是磁极绕组空内冷技术，增加磁极散热面积33%，大幅缩短传热路径，极大提高了散热效率，实现了严控温升水平和降低内部温差的目标。

二是低损耗轴承技术，提升轴承性能、提升冷却效果、降低轴承损耗、控制油雾污染。

三是平衡受力新型转子支架，性能上全面优于传统结构，各种工况应力水平降低10%以上，具有更低的自身通风损耗特性，大幅降低负压抽吸作用，降低机组油雾污染防治难度。

四是24千伏绝缘系统，首次提出并形成24千伏定子绕组绝缘性能的评定项目与考核标准，单台机组共1620支线棒，全部达到精品标准要求，全部一次通过现场电气性能试验检验。

正是有了这一系列自主创新的核心技术做底，副总经理张继烈才会豪言：白鹤滩机组的所有指标在水电装备领域里面都属于极致，“这个地位我认为基本上是无法撼动的”。他还表示，全世界可能很难再找到第二块可以进行这样大规模水利建设的地方了。

白鹤滩水电站夜景 图片来源：东方电气

为什么东方电气能够坚持自主创新？张继烈表示，这个是他们60年来的传统，始终坚持对的事情。高级工程师陈文学表示，东方电气始终以世界第一为目标，不忘产业报国初心，坚守制造强国的使命，以创新为核心，他们已经实现了技术上100%国产，在原材料上也实现了98%-99%的国产化。

目前，东方电气已经是国家级的高新技术企业，有着全球领先的水电和火电技术，风电也属于行业顶级，另外在核电、气电、光电、氢能均有布局，还建设了多条无人化的智慧生产线。整个十三五期间，东方电气在科研上投入了29.63亿元，平均一年接近6亿，其科研投入占比是非常高的。

东方电气下属东方电机专家何启源自豪地向观察者网表示：“中国的发展，外国人是挡不住的。”

在这一点上，东方电气自己的发展历程其实就是最好的例子。