创新攻关世界最大冲击式水电机组四川造

　　图③ 机器人焊接世界单机容量最大的500兆瓦冲击式转轮。 四川日报供图

　　□四川日报全媒体记者文露敏

　　3月初，西藏昌都、玉曲河畔，大唐扎拉水电站的建设正如火如荼。该水电站具有高水头、大容量、高海拔等特点，共装设2台单机容量500兆瓦的冲击式水电机组。

　　其中一颗“大心脏”，来自“重装之都”四川德阳，由东方电气集团东方电机有限公司（以下简称“东方电机”）研制。

　　与常见的反击式机组不同，在冲击式水电机组内，高压水流经过喷嘴释放，形成高速“水射线”，直接冲击转轮，从而驱动发电机转子旋转。

　　“当前，世界上还没有已投运的500兆瓦冲击式水电机组，我们希望能够以国企担当、中国智造，以更高效、更稳定、更可靠的清洁能源装备，输出更多绿色清洁能源，推动西藏经济社会高质量发展。”东方电机党委常委、副总经理、总工程师梁权伟介绍，若按城乡居民人均年用电量约1000千瓦时计算，一台500兆瓦机组年发电4000小时，其发电量可供超过200万人使用一年。

　　500兆瓦冲击式水电机组对突破高端能源装备领域“卡脖子”难题、填补巨型冲击式机组关键核心技术空白意义重大。冲击“无人区”，项目团队面临“极限尺寸、极限工况、极限要求、零经验”四重难关。

　　“要大、要稳，还要耐冲击。”东方电机科技创新规划办公室副主任凡家异以机组转轮举例：其轮毂需采用200吨级马氏体不锈钢锻造成型，锻造难度大；在每秒约120米的超高速射流冲击下，转轮要承受每分钟1286次的高频交变载荷“锤击”，对结构抗疲劳设计提出严苛挑战……

　　东方电机并没有望而却步，而是不断以“创新”作答。

　　针对巨型锻件制造难题，团队创新研发“两翼增材”技术，通过局部增材制造减小主锻件厚度，有效降低了锻造难度，确保了锻件质量。为设计出更“抗疲劳”的转轮结构，团队首创“负高斯曲面”根部结构，通过优化应力分布，显著降低应力峰值，大幅提升了转轮的疲劳寿命。

　　2025年8月12日，机组转轮完成了机器人焊接，首次探伤合格率超过99%，大幅提升了产品制造的质量稳定性与生产效率。而在整个转轮制造过程中，超过90%的工序已实现全自动化。

　　2025年10月13日，大唐扎拉水电站配水环管全面安装完成，并顺利通过工地整体水压试验严苛考验。这一关键节点的达成，有力验证了我国首台500兆瓦冲击式机组核心承流部件结构设计的可靠性及精密制造水平。

　　500兆瓦冲击式水电机组诞生在四川，并不意外。装备制造是四川六大优势产业之一，“重装之都”德阳更是生产了全国50%的大型电站铸锻件、40%的水电机组、30%以上的火电机组和汽轮机。其中，发电设备产量位居世界第一。

　　未来，东方电机将坚持技术创新驱动，持续深化产学研用协同创新，积极推动重点研发平台建设，持续突破关键核心技术，加速科技成果转化。同时，着力构建智能化、协同化制造体系，不断提升工艺水平和制造效率，持续夯实我国能源装备自主创新根基。