白鹤滩座环环板冲击性能问题分析与改进

两家钢厂制造的首批白鹤滩电站1 000 MW机组座环环板钢板部分存在冲击吸收能量偏低问题,质量不够稳定。经调查分析,发现热处理过程加热温度控制或淬火冷却温度控制存在问题导致钢板调质后组织粗大、冲击吸收能量偏低。改进后,显著提升了钢板批量制造质量水平,钢板经钢厂、主机厂(采购方)、第三方检测力学性能合格率达到100%,且焊接工艺性能好,确保了白鹤滩电站1 000 MW机组座环关键受力部件制造质量。     

高强度热轧磁轭钢板冲击吸收能量考核标准

乌东德、白鹤滩电站机组采用近年新研发的SXRE750高强度热轧磁轭钢板,厚度为3.0～4.0 mm,只适宜加工成55 mm×2.5mm×10 mm冲击试样,但目前尚无该规格试样冲击吸收能量考核标准。经模拟试验,并对SXRE750磁轭钢板进行性能试验、金相分析和制造工艺分析,最终确定了该小规格试样冲击吸收能量考核标准,为乌东德、白鹤滩机组用高强度热轧磁轭钢板制造和验收提供了技术支撑。     

SX780CF蜗壳钢板质量控制

阐述了乌东德、白鹤滩水电站用SX780CF蜗壳钢板(高强度低焊接裂纹敏感性钢板)的力学性能和焊接工艺性能特点;对甲钢厂首批供货蜗壳钢板存在冲击吸收能量偏低的原因进行了分析;规定首批供货或未稳定供货前蜗壳钢板需经头尾两端取样,经钢厂自检、主机厂(分包商)复检、第三方检测且监造方判定合格后才允许出厂和投入使用,钢厂对蜗壳钢板热处理过程进行了严格控制,国产SX780CF蜗壳钢板质量显著提升,确保了两大水电站蜗壳顺利焊接;分析了5%应变时效冲击样坯拉伸时频繁发生缩颈问题的原因,提出了改进措施。     

某发电机定子铁芯拉紧螺杆应力检测研究

某水电厂机组经常出现不同程度的不明原因定子铁芯滑出现象,影响了机组的正常稳定运行。在对这一现象进行分析的基础上,通过检测拉紧螺杆的预紧应力,计算了拉紧螺杆的实际紧固力。图4幅,表3个。     

乌东德左岸电站首台机组埋件安装工作启动

2016年7月22日下午3时,随着指挥员清脆的哨音,乌东德左岸电站160吨桥机主钩缓缓起升,将首台机组（5号机）肘管定位管节从安装间吊向机坑,顺利完成管节翻身后,在机坑内准确就位。乌东德水电站计划安装12台单机容量85万千瓦的水轮发电机组,左、右岸由GE-ALSTOM和VOITH公司分别供货6台。在此之前,三峡集团公司乌东德工程建设部、机电工程局组织参建单位做了细致而周密的准备工作,包括按计划完成机窝开挖和支护,机组埋件设备提前交货,厂房160吨桥机及时投运等。葛洲坝集团乌东德施工局和三峡发展乌东德监理部强化施工现场技术、管理、资源等方面的措施,确保机组埋件安装顺利启动。     

乌东德水电站机组设备监造工作应用与实践

主要介绍了在乌东德水电站机组制造中,为有效控制及提高设备质量,监造采取的工作方式、取得的成效及需要改进的问题。乌东德水电站水轮发电机组制造难度大,对设计、原材料、制造、安装均提出了较高的要求,为打造乌东德水电站精品工程质量机组,从机组制造厂到监造均将质量定为重要目标。从制造厂质量管理体系完善与提升,工艺方案的改进,合同的执行落实方面开展监造工作,取得了较好的成效。     

水轮发电机定子拉紧螺杆热膨胀分析

中小型灯泡贯流式机组因大小的限制,对通风冷却要求极高,特别是贴壁式定子,由于定子机座内径的限制,过大的热量极易引起定子铁芯的变形,从而损坏定子绕组的绝缘,引起事故。文章探讨了因水轮机发电组定子拉紧螺杆受热膨胀引起的后果,重点分析了水轮机发电组定子拉紧螺杆发热的原因,并提出了改进措施。     

水轮发电机组主要原材料检测方法实践与探讨——以乌东德、白鹤滩水电站为例

为了使大型水电机组的原材料满足更高的质量要求,针对乌东德、白鹤滩水电站水轮发电机组主要原材料的化学成分、机械性能的检测技术和方法进行了分析探讨,着重对钢板、铸锻件等材料的取样方法、检测方法及中国长江三峡集团公司的企业标准进行了阐释。检测结果显示:材料取样方法不当、试样制备不当以及测试数据分析偏差等是导致材料检测结果不合格的主要原因。为此,改进了检测方法并采取了相应的措施,杜绝了违反操作规程的作法,使得测试数据真实有效,避免了不合格材料的使用及对合格材料的误判而导致的损失。     

浅析乌东德水电站建设对鱼类资源的影响

金沙江乌东德水电站的建设对河段水文情势及水环境产生了较大影响,从而改变了当地的鱼类生境。为了探讨电站建成后大坝上下游鱼类生境的变化以及鱼类新的分布格局,在收集河段鱼类资料的基础上,对当地的鱼类资源和鱼类适宜的生存条件进行了分析。结果表明:乌东德水库建成后,大坝的阻隔效应将使鱼类生境片段化和破碎化,下游白鹤滩库区适宜流水生境的鱼类将大幅减少,其适宜环境将集中在白鹤滩库尾不受回水影响河段和部分支流河段,同时,适应缓流、静水开阔水域生活的鱼类将大幅增加,并成为库区的优势种。研究结果将有助于乌东德水电站建成后相关水域的鱼类保护。     

乌东德电站850 MW机组定转子圆度控制研究与实践

本文重点阐述了乌东德左右岸电站850 MW机组定子和转子安装工艺,通过左右岸电站定子和转子圆度控制实践经验总结了VHS机组和GE机组定子和转子安装工艺改进措施并评价了其效果。     

大型混流式机组主轴中心补气管结构优化研究

对长江流域多个大型水电站机组中心补气管结构、密封形式、运行情况进行梳理和分析,经结构优化研究,提出了一种新型的主轴中心补气管结构模型,并已部分应用于乌东德、白鹤滩电站百万级机组结构设计。该新型补气管具有安全可靠、结构合理、便于拆装、关键密封可快速更换等优点。此外,在水轮机轴上法兰和发电机轴下法兰处各设有一个甩水检测孔,便于机组运行中快速判断渗漏水及其发生部位。     

乌东德水电站800MPa级高强钢蜗壳焊接技术

乌东德水电站机组蜗壳采用800MPa级高强钢SX780CF,该类型钢板合金系统复杂,碳当量大,焊接裂纹敏感系数较高,焊接过程中容易出现热影响区软化、热影响区脆化、焊接冷裂纹等问题,对蜗壳的安装工艺带来了许多新的挑战。乌东德水电站针对SX780CF高强钢蜗壳的制作安装,进行了大量研究工作,探索了坡口打磨、焊接热输入、回火焊道、无损检测等工艺参数的合理区间,制定了科学的SX780CF高强钢蜗壳制作安装工艺。介绍了乌东德水电站SX780CF高强钢蜗壳制作安装技术的相关研究成果及应用情况,实践证明,按照上述工艺实施能得到各项力学性能优良的焊缝。     

考虑上下游复杂水力联系的水库初期蓄水方案研究——以白鹤滩水库为例

制定上下游存在复杂水力联系的水库初期蓄水方案时,既要考虑上游来水、上下游用水、工程安全及库岸稳定等诸多因素,又要分析协调上下游水库配合蓄水的对策及影响。研究了白鹤滩水库初期蓄水方案,在初期蓄水时需考虑上游调节能力较好的二滩水库和乌东德水库的运行方式,下游溪洛渡水库和向家坝水库的下游生态及航运用水要求,以及梯级电站的发电计划、电力消纳和电网供电计划等。白鹤滩水库初期蓄水方案为：白鹤滩水库蓄水期间,除乌东德水库提供调蓄水量26.39亿m³外,锦屏一级和二滩水库协助提供水量29.7亿m³,需乌东德水电站按2～3台机组运行,二滩水库在2021年4月上旬末库水位应不低于1 185 m, 5月底水位消落至1 160 m,其运行方式的调整对二滩及下游桐子林等梯级总发电量和可调容量影响较小;下游溪洛渡水库和向家坝水库按满足下游生态及航运用水要求协调运行,两电站的可调容量相比运行方式调整前最大分别减少约3 083,1 593 MW。以此制定的蓄水方案保障了白鹤滩水库初期蓄水计划的如期实施,该研究思路、方法可为类似工程的初期蓄水研究提供参考。     

乌东德水电站850MW水轮机总体技术特性分析

乌东德水电站水轮发电机组单机容量850 MW,居世界水电第二；水电站运行条件复杂，机组设计安装难度大。针对以上技术难题，结合工程特点，从水轮机的运行条件、水力设计、结构特性、现场加工安装等方面开展了大量的专项分析研究工作，从而得到了优良的水轮机设计参数和结构；同时，通过开展专项研究，提出了基于“水轮机效率加权因子量化方法”的综合转轮开发方法、地下式联合转轮加工厂设计方案以及基于安装强度指标提高机组安装进度的方法。研究成果为乌东德水电站机组的顺利投产发电提供了保障，可为今后巨型水轮机设计提供参考。     

向家坝水轮发电机组设计中一些值得借鉴的经验

向家坝水电站左右岸地下厂房装机8台单机额定出力为800 MW的机组,是目前我国和世界上单机容量最大的机组。由阿尔斯通公司承建的4台右岸机组已全部安全运行近1 a时间。向家坝水电站机组的成功运行是基于三峡水电站700 MW机组的成熟经验，因此总结和借鉴向家坝水电站机组设计的经验，对我国即将建设的乌东德、白鹤滩等1 000 MW级巨型机组的研发可提供有益参考。从影响机组性能的关键点出发, 针对巨型机组的特点, 总结了有价值的技术经验, 希望加以利用及推广，使水电技术更加高效完善。     

乌东德高拱坝大坝混凝土长期性能试验研究

乌东德大坝是世界上首座全坝应用低热水泥的特高拱坝,大坝混凝土采用“低热水泥+35% Ⅰ级粉煤灰”胶凝材料体系设计方案,全面掌握大坝混凝土性能对工程安全运行至关重要。对乌东德大坝胶凝材料水化性能、混凝土力学性能、混凝土变形性能、混凝土绝热温升等开展了试验,研究了乌东德大坝低热水泥混凝土5 a龄期的性能发展规律。研究表明,乌东德大坝混凝土用胶凝体系在3 a龄期后水化程度为90.4%,水化进程达到准稳定状态;从性能发展规律可分析得出,大坝混凝土最终抗压强度为70.5 MPa、弹性模量约42 GPa、干缩约380×10^-6、自生体积变形约20×10^-6,较同条件下中热水泥混凝土,具有长期强度高、弹性模量相当、长期体积稳定性好等特点;乌东德大坝混凝土绝热温升的最终收敛值为27.9 ℃,3 a龄期后绝热温升年增长仅0.1 ℃,后期无“翘尾”现象。综合分析可知,乌东德大坝混凝土的各项性能约1 a龄期后逐步进入缓慢收敛状态,3 a龄期后基本达到稳定状态。     

乌东德水力发电厂机组分布式励磁控制系统设计

针对励磁系统集中控制架构中无法实现智能控制的问题，在乌东德水力发电厂机组中，采用点对点光纤分布式励磁控制系统，以嵌入式控制架构为基础，在分布式励磁控制系统中对调节器、功率柜及灭磁柜分别设置了独立分步式控制通道。在调节器中，采用“主用+备用”控制通道方式，控制通道执行励磁系统控制逻辑运算与对外通讯；在功率柜中，控制通道测量阳极电压和阳极电流与调节器控制通道共同调整脉冲触发角，实现控制通道智能均流控制；在灭磁柜中，控制通道监视机组励磁系统运行工况的同时作为第三控制通道。研究成果验证了在乌东德水力发电厂实现点对点光纤通讯分布式励磁控制系统的可靠性与稳定性。     

超大容量回转吊门机设计之关键技术

金沙江乌东德水电站左、右岸进水口2×2 000/1 100/1 100 k N双向门式启闭机为目前国内在建及投入运行中最大容量回转吊的水电站门机。通过多方面的技术研究,在设计中采取了一系列的关键技术工艺措施,解决了门式启闭机超大容量回转吊、悬臂梁与主梁连接处易拉裂、扬程高、吊具易旋转使钢丝绳打结等诸多技术难点,并在水电行业内首次设计采用了超大容量回转吊特殊门架结构形式,填补了行业空白。     

乌东德水电站蜗壳800 MPa级高强钢焊缝的无损检测

金沙江乌东德水电站蜗壳是中国目前大型水电站首次采用800 MPa级高强度钢板制作,对焊接质量要求高。为保证蜗壳焊缝质量,三峡集团制定了严格的焊缝无损检测规定。文章对无损检测要求、现场检测难点及改进建议进行了总结,可为今后类似工程施工提供借鉴。     

乌东德800MP级低合金高强度蜗壳钢板焊接工艺

乌东德水电站蜗壳生产采用的是800MP级别的SX780CF低合金高强钢板,这也是首次批量将国产800MP等级的高强钢用于大型水电站埋件蜗壳的制造。SX780CF高强钢在焊接过程中易出现冷裂纹、热影响区脆化以及软化等问题,为此,对SX780CF钢板的碳当量和裂纹的敏感指数进行了专门的分析。分析结果表明,钢板具有低可焊裂纹敏感特性。根据分析结果,认为选择低氢焊接材料是高强钢焊接质量保证的关键因素,因此确定对乌东德水电站的蜗壳采用焊条电弧焊的方式进行焊接试验,并制定了有效合理的焊接工艺。试验完成后,对试板接头进行了无损检测和力学性能检测,检测结果表明,焊条电弧焊工艺能满足ASME《锅炉和压力容器规程》的要求。