300兆瓦變速機組發電電動機通風模型試驗通過驗收

　　記者從南方電網獲悉，近日，廣東肇慶浪江抽水蓄能電站300兆瓦變速機組發電電動機通風模型試驗通過驗收。這是國內首個實現100%國產化的大型變速抽水蓄能機組的通風模型試驗，在行業內具有一定的前瞻性和領先性。

　　“300兆瓦變速機組發電電動機通風模型試驗的驗收完成，有利于形成更加成熟可靠的變速發電電動機通風冷卻計算分析方法，為下一步肇慶變速機組發電電動機轉子和定子機構等機型研發工作提供核心專業支撐及技術研發能力。”南網儲能公司基建部副總經理雷興春對《中國科學報》表示。

　　據介紹，肇慶浪江抽水蓄能電站是粵港澳大灣區首個變速抽水蓄能電站，是“十四五”期間國家重點實施項目。該電站總裝機容量120萬千瓦，將安裝4臺30萬千瓦機組，其中1臺機組為我國自主研發的可變速機組。

　　“我們聯合東方電氣集團東方電機有限公司攻關團隊在材料選擇、加工制造、安裝工藝等方面開展了一系列研究。”雷興春介紹，最終，攻關團隊研發出國內首個變速抽蓄機組超大直徑（約5米）金屬護環，實現了金屬護環的國產化制造。

　　記者了解到，常規抽水蓄能機組作為一種集“發電”和“抽水”兩大功能于一體的大型同步電機，主要部件為發電電動機和水泵水輪機，基本原理是通過機組定轉子旋轉磁場的同步運行來實現機電能量的轉換。而要實現抽水蓄能機組轉速的“變”，其研發難度無異“發明”一種新設備。

　　“機組的結構、通風、絕緣設計和勵磁、保護等輔助系統都需要根據變速功能從頭設計，系統布局、參數設置、材料選擇、制造工藝又需要根據設計來逐步實現，哪個環節出了問題都不行。我們成立了5個聯合技術攻關組，同步推進16項攻關任務！”雷興春說。

　　據介紹，變速發電電動機組不同于定速機組，其采用雙饋交流勵磁方式，電機電磁機理和轉子結構設計比凸極發電電動機更復雜，通風散熱難度顯著增加，特別是對肇慶護環轉子結構的通風研究和設計頗具挑戰性。

　　按照機組運行時與內部流動的邊界相似性、運動相似性以及動力相似性要求，本次肇慶變速通風模型按1:2.5真機比尺進行設計，模型轉子鐵心采用鋁板疊壓結構，模型和真機過流面積比為0.16，通過對模型電機風量、風速和通風損耗等指標的分析，對變速發電電動機通風方案的符合性和可靠性進行綜合評價。

　　試驗結果表明，電機通風模型設計合理、總風量滿足通風冷卻的要求，發電機上下端部風量分配合理，定轉子通風溝風速分布均勻，空氣流場與通風數值模擬計算結果相吻合，預期可以獲得合理的電機溫升分布效果。

　　記者了解到，除了300兆瓦變速抽水蓄能機組，我國首臺國產400兆瓦變速機組的技術設計也基本定型，預計2026年可完成機組制造，2027年投入惠州中洞抽水蓄能電站使用，屆時將實現抽水蓄能裝備全技術領域的國產化。