从单机容量70万千瓦的三峡水电站，到单机容量77万千瓦的溪洛渡水电站，再到单机容量80万千瓦的向家坝水电站，国产大型水电机组单机容量一直在突破。

  提到我国水利行业最伟大的成就，最先让人想起的非“三峡大坝”莫属。然而，2021年6月，一则“刷爆朋友圈”新闻，为我国水利行业再添新彩——标志着我国大型水电工程建设从“中国制造”到“中国创造”历史性跨越的，位于云南和四川交界的金沙江干流上的“白鹤滩水电站”正式投产发电。

  疑惑随之而来：既然已经有了三峡，为什么还需要白鹤滩，它究竟有多重要？事实上，专家对此早就给出了答案。首先，水力发电作为安全、经济的可再生清洁能源，在中国能源发展史中占有非常非常重要的地位，支撑着经济社会的可持续发展。其次，长江作为全球第三大河流，拥有极为庞大的水利资源，即便是三峡也无法将它们真正发挥出最大功效，未解决能源紧张问题，需要有新的基建作为支撑。

  不仅如此，从白鹤滩的地理位置来看，它依靠三峡，身处峡谷，峭壁倾角达60多度，修建一座高300米的巨型水坝，蓄水高度可达290米，可谓得天独厚。然而，正是这样先天的地理优势，也为白鹤滩的建设提出了更高的难题和要求。作为迄今为止世界上综合技术难度最高的水电站，白鹤滩巨型的水电站建设，牵涉内容十分普遍，工作量也非常巨大，责任重于泰山。

  因此，在白鹤滩水电站建设工程背后，是我国央企自主创新、敢于“亮剑”的生动实践。其中，出自“东方电气”之手的白鹤滩水电站全球单机容量最大的百万千瓦水轮发电机组，不仅意味着我国自主攻克了水电站核心部件，更实现了我国在高端装备制造领域内的重大突破，引领世界巨型水电机组进入了一个新的时代。

  今天，请随《中国科技信息》记者一起探访中国东方电气集团有限公司，看生产出白鹤滩水电站之“芯”——百万千瓦水轮发电机组的东方电气，如何在数字化转型中迈步高质量发展。

  从单机容量70万千瓦的三峡水电站，到单机容量77万千瓦的溪洛渡水电站，再到单机容量80万千瓦的向家坝水电站，国产大型水电机组单机容量一直在突破。如今，我国水电机组制造水平居世界前列，大型水电机组单机容量屡屡刷新世界纪录，目前世界最大单机容量的水轮机为白鹤滩水电站的水轮机组，单机容量100万千瓦。

  水轮机是水电能源开发中将水流能量转换为机械能的核心机械设备，其性能的优劣直接影响水电能源开发率。使用更大单机容量的机组可减少装机数量和投资所需成本，来提升发电效率。同时，研发大容量机组也代表着在电压等级、绝缘水平、机组稳定性等多个角度的技术攻关，一旦攻克核心技术，将进一步提升我国装备制造业水平和国内厂家的竞争力。

  因此，在白鹤滩水电站建设工程的背后，就有这样一家公司，“它”致力于自主研制水轮发电机组的核心部件，实现了“中国创造”的又一突破，“它”就是中国东方电气集团有限公司。

  白鹤滩水电站是全球单机容量最大、在建顶级规模的水电站，是开发和治理长江上游的重要水电工程，是国家能源战略布局“西电东送”的骨干电源点，是长江防洪体系的重要组成部分。白鹤滩水电站装机总容量1600万千瓦，左右两岸分别安装8台100万千瓦水轮发电机组，东方电气集团东方电机有限公司承担左岸8台100万千瓦机组研制任务。

  2020年8月18日，随着一声哨响，白鹤滩水电站首台机组转子，在两台1300吨桥机并车抬吊牵引下缓缓离地，开始平稳上升，随后经过约300米的水平移动后，平稳落入机坑，与发电机轴、推力头精准对接，标志着东方电气自主研制的全球首台百万千瓦水电机组转子成功吊装。

  据了解，百万千瓦巨型水轮发电机组是世界水电行业的“珠穆朗玛峰”，白鹤滩机组是世界上首批百万千瓦水电机组，属于超巨型混流式水轮发电机组，可谓世界水电的巅峰之作。其中，单台白鹤滩百万机组有50多米高、8000多吨重，相当于法国埃菲尔铁塔的重量。

  而转子是水轮发电机组的核心部件，也是机组安装过程中重量最大的部件，转子吊装是机组安装最重要的标志性节点。东方电气研制的白鹤滩转子外圆直径16.2米，最大高度4.1米，总重约2000吨。首台机组转子组装后，各项参数指标全面优于精品标准要求。白鹤滩水电站首台机组转子成功吊装，吹响了首批机组按期投产发电的“总号角”，是白鹤滩水电站乃至中国水电的重要里程碑。

  如今，“中国创造”的世界上单机容量最大的水轮发电机组，运转一小时能产生100万度的电能，能够完全满足一个现代家庭250年的用电需求，是当之无愧的水电巨无霸。东方电气自主研发的白鹤滩机组，实现了我国在高端装备制造领域内的重大突破，引领世界巨型水电机组进入了一个新的时代。

  而在机组研制过程中，除了十分重要的部件“转子”，水轮机导水机构也是水轮发电机组核心部件之一，对整个机组运行的稳定性和安全性至关重要。该部件重达870多吨，立面端面间隙、同轴度等技术指标高，制造难度前所未见。

  目前在混流式和轴流式水轮机中，普遍采用圆柱式导水机构，它位于蜗壳座环内圈，主要组成部分有顶盖、底环、控制环、导叶、导叶套筒、导叶传动机构（包括导叶臂、连杆、连接板）和接力器等部件组成。

  根据白鹤滩项目“高水头、大尺寸、大容量”等技术特点要求，东方电机在三峡、溪洛渡等巨型机组建设的成功经验上，进行科研技术创新，明显提高了水轮机产品的技术性能、可靠性指标和预期寿命。

  以导叶漏水量为例，作为一项关键的考核技术性能和可靠性的指标，要求是越低越好。东方电机通过技术创新，将理论的导叶立面漏水量降低到只有常规结构的1/10，总漏水量只有要求值的50%，远远优于合同要求。

  该导水机构的完工交付，为确保项目2021年7月首批机组发电奠定了坚实基础。

  白鹤滩水轮发电机额定功率1000兆瓦，是世界上单机容量最大的全空冷水轮发电机；额定效率不低于99.01%，是世界上效率指标最高的水轮发电机；定子绕组温升不超过63开氏度，转子绕组温升不超过58开氏度，优于国际标准和国家标准，是水电行业最严格的温升控制水平；标称电压24千伏，为水电行业最高电压等级。

  为打造“新时代大国重器”、实现精品规定要求，东方电气以“过程精品”保证“结果精品”，在大量总结、评估、科研、试制工作的基础上，主动制定了更加严格的内控指标体系。

  最大容量、最高效率、最低温升、高可靠性及全面精品规定要求，代表了世界水电技术的顶配水平。迈进世界水电装备研制“无人区”的东方电气充分总结三峡、溪洛渡等大容量机组的研制经验，反复评估优化白鹤滩机组设计计算、制造工艺和现场安装方案，深入开展科研攻关和核心部件试制，进行了大量的自主创新，形成了一系列具有自主知识产权的核心技术。

  控制温升水平，避免大尺寸机组内部热变形和热应力影响机组长期安全可靠运行，是百万千瓦机组最主要的技术难题之一。

  东方电气提出了转子绕组最高温升不超过58开氏度的行业最严指标，并采用磁极绕组空内冷技术，增加磁极散热面积33%，大幅度缩短传热路径，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既定目标。同时，冷却风量需求降低22%，通风损耗降低约1000千瓦，占电机总损耗的10%，也确保了白鹤滩发电机世界最高效率目标的实现。

  实际上，在白鹤滩水电站装机的16台100万千瓦总计1600万千瓦水轮发电机组中 东方电气集团东方电机有限公司承接了左岸电站全部8台套水轮发电机组及其附属设备的研发和制造。为确保白鹤滩巨型机组的设计合理，确保机组的长期连续安全稳定高效运行，东方电机自2006年，立足于自主创新，以研究和试验为基础，在白鹤滩水轮发电机组产品设计上进行了大量创新，开展了一系列新技术研究并取得了阶段性的重要成果。

  历经半个多世纪的风雨历程，东方电机在成功完成葛洲坝17.5万千瓦、龙羊峡32万千瓦、李家峡40万千瓦、二滩55万千瓦、三峡70万千瓦、溪洛渡77万千瓦水电机组研制的基础上，瞄准100万千瓦水电机组自主开发，在巨型水轮发电研发技术上砥砺前行，成为中国民族工业的骄子和脊梁，不断将“中国制造”水电设备打造成“中国名片”输送到世界各地。

  从185米的三峡大坝，到289米的白鹤滩大坝，这104米是质的飞跃。经过几代人的努力，这项精密而庞大的系统工程——白鹤滩水电站实现了多项世界领先。其背后，是“中国制造”到“中国创造的飞跃，是央企的汗水与智慧结晶。

  站在当今世界百年未有之大变局的历史节点上，这家创立于1958年的企业东方电气挺起民族工业的脊梁，正致力于研制精品机组，打造大国重器，引领世界水电装备进入“无人区”，向“中国最好，世界一流”的宏伟目标稳步前进，为实现中华民族伟大复兴的中国梦持续贡献东方力量。

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