摘要：针对适用于西藏地区高水头条件的大型冲击式水电机组,从服务国家战略考虑,大唐集团开展某水电站单机容量从250MW优化到500MW级冲击式机组的科研攻坚。通过组织国内相关单位进行科技创新攻坚,从水轮机水力设计、不锈钢转轮锻件制造、转轮锻焊工艺等方面探索500MW级冲击式水轮机设计制造可行性,对于推动制造业的科技创新,突破技术短板,实现产业链整体升级具有重要作用。

摘要：500 MW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。

摘要：西藏扎拉水电站需装设2台500 MW冲击式水轮发电机组,是目前全球在建单机容量最大的冲击式水轮发电机组。为提升大型冲击式水轮机制造水平,基于试验和数值模拟分析总结了扎拉电站水轮机在高效率转轮模型水力开发、重大不锈钢转轮锻件制造、大型冲击式转轮制造等方面存在的技术难点。结果表明:(1)在高效率转轮模型水力开发方面,可采用定常的气液两相流CFD分析配水环管、喷嘴,采用非定常两相流CFD分析转轮;扎拉水电站水轮机转轮内部流动均匀合理,整体具有良好的水力性能。(2)在重、大不锈钢转轮锻件制造方面,关键技术主要在于钢材冶炼、锻造和热处理这3个过程中材料化学成分的优化、锻件锻造载荷和锻造温度控制及热处理工艺;扎拉水电站水轮机的重、大转轮轮毂不锈钢锻件的质量可行。(3)在大型冲击式转轮制造方面,扎拉水电站水轮机转轮采用锻焊结构,合理选择了水斗和轮毂的分瓣位置及焊接工艺,实现了转轮焊接接头疲劳寿命与水斗根部的疲劳寿命等同。

摘要：针对西藏扎拉水电站调压室顶拱上方存在的不良地质条件问题,提出了一种利用施工支洞作为调压室上室的优化布置方案,并结合水力过渡过程计算,分析了涌浪的波动过程。结果表明:施工支洞作为调压室上室能够有效削减最高涌浪水位。当最高涌浪低于施工支洞顶拱时,涌浪不会对支洞顶拱的结构安全造成危害,也不会阻碍支洞的排气过程。利用施工支洞作为上游调压室可显著降低调压室顶拱,并成功避开不良地质带,有利于水电站安全稳定运行。

摘要：建立智能安全围栏系统,对于推动水电站现场安全管控体系数字化转型极为重要。针对传统安全围栏的不足,提出了智能安全围栏装置设计方案,方案具有灵活移动、自动布防、智能报警、入侵感应等特点,研发了水电站安全围栏可视化布防平台,实现了装置管理、数据存储分析、实时监控以及自定义配置等功能,有效提升水电站安全监控和响应能力。