500MW冲击式水轮发电机组设计制造可行性研究.pdfVIP

2024年6月EWRHI

水利水电快报第45卷第6期

引用格式：梁华，周彦，郭连恒，等.500MW冲击式水轮发电机组设计制造可行性研究[J].水利水电快报，2024，45（6）：94-

98.

500MW冲击式水轮发电机组

设计制造可行性研究

梁华,周彦,郭连恒,然小康,何峰²,胡定辉

（1.大唐西藏能源开发有限公司，西藏拉萨850000；2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北

武汉430010)

摘要：500MW冲击式水轮发电机组超出了国内外现有冲击式机组单机容量应用实例范围，其核心部件

的设计制造难度较大，为了研究其设计制造可行性，利用统计分析、数值模拟计算、模型试验等方法，对机组设

计、水轮机核心部件制造、发电机高海拔防电晕结构等方面进行创新研究。研究结果表明：扎拉水电站500

MW冲击式机组的设计制造不存在制约性因素，可立足于国内自主完成。研究成果可为增强中国水电行业装

备制造能力以及高水头水电站开发提供参考。

关键词：500MW冲击式水轮机；机组选型；转轮锻件制造；高海拔防电晕；扎拉水电站

中图法分类号：TM312文献标志码：AD0I:10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.06.016

文章编号：1006-0081(2024)06-0094-05

0引言的毕奥德隆电站机组,其额定水头1869m，单机容

量423.13MW，转轮直径3.993m。中国单机容量

为顺应水电行业发展需求，中国相关科研单最大的冲击式水轮机机组为金窝水电站机组,其额

位结合具体工程项目，开展了高水头、大容量冲击定水头为595m，单机容量143.6MW,转轮直径为

式水电机组设计制造可行性的研究工作。目前，2.43m。这两个电站的冲击式机组核心部件均由国

在水力设计方面，中国现有的自主研制的大型冲外机组制造企业安德里茨设计制造供货。

击式水轮机转轮水力效率低于91%，与优秀转轮目前，中国水电设备制造企业已投运的、具有完

水力效率93%相差较远，需要采用更加先进的手全知识产权、单机容量最大的冲击式机组为厄瓜多

段和方法进行转轮优化设计。在生产制造方面，尔美纳斯水电站，其额定水头为474.51m，单机容

转轮供货产业链各环节的加工工艺和装备仅能满量90MW,转轮直径2.46m。通过在金窝、大发、吉

足小尺寸整锻结构冲击式水轮机转轮的制造，对牛等水电站项目中与国外厂商合作，中国哈电、东电

大型不锈钢转轮锻件的加工和锻焊结构转轮的焊等机组厂家积累了一定的冲击式机组设计、制造经

接工艺及质量控制手段研究较少[]。本文基于扎验，且均已建有冲击式水轮机模型试验台，具备进行

拉水电站的工程条件，从机组设计、水轮机核心部大型冲击式水轮机研制工作的能力。

件、发电机高海拔防电晕结构等方面研究500MW扎拉水电站水头范围689.2~668.5m，拟安装

冲击式机组的设计制造技术，为高水头、大容量水2台单机容量500MW的冲击式水轮发电机组,是

电站的开发积累经验，对进一步提高中国水电开目前国内具备条件进行高水头、大容量冲击式机组

发能力及装备制造水平具有重要意义。科研攻关并实际应用的水电站。扎拉水电站500

MW冲击式机组虽超出了现有应用实例范围,但立足

1研究背景