四川经济网德阳讯（记者 闫新宇 文/图）5月16日，由东方电气集团东方电机有限公司（以下简称东方电机）自主研制的国内首台单机容量最大功率150兆瓦大型冲击式转轮在德阳成功下线，实现了我国高水头大容量冲击式水电机组关键核心技术的国产化新突破。

转轮被誉为水电机组的“心脏”，是研发和制造难度最大的核心部件。本次下线的冲击式转轮重约20吨，最大直径约4米，将用于四川省雅安市田湾河流域的金窝水电站，预计6月初投入运行。届时，国内单机容量最大的冲击式水电机组将装上“中国心”，初步形成相关设备的国产化替代。

(资料图)

首台国产化150兆瓦级大型冲击式转轮静平衡

据了解，冲击式水轮机是水力发电设备中的一种机型，具有结构简单、体积较小、发电效率高等优点，通常搭配卧式水轮发电机用来制造中小型发电机组。同时，冲击式水轮机适应水头范围广，对水流量要求较低，且无需修建水坝，修建成本较低，对环境影响极小。我国落差大、无法修建水坝的河流较多，冲击式水轮机行业发展具有广阔前景。

填补多项国内技术空白

关键核心制造技术取得突破性进展

据了解，依托150兆瓦大型冲击式转轮国产化项目，东方电机在冲击式转轮水力开发、造型设计、软件开发、模型装置研制等方面实现了完全自主化，填补了多项国内技术空白。转轮结构设计、材料应用、加工工艺等关键核心制造技术取得了突破性进展。

转轮研发创新应用了东方电机自主开发的具有完全知识产权的冲击式转轮三维造型软件，解决了自主化设计的建模难题。应用了先进的仿真分析计算方法，提高了转轮水力开发、设计优化效率。同时，解决了大型冲击式转轮结构设计方面的难题，确保转轮性能优异，结构安全可靠。

此外，本次转轮的生产制造中，还创新应用了机器人电弧增材制造技术（3D打印）。机器人电弧增材制造充分融入数字化技术，高度适用于冲击式转轮外部水斗复杂型面结构部件的制造，实现了远程操控与多机器人无人值守作业，实现定制化设计和制造的“近净成形”（所焊即所得）。3台机器人历时40余天协同作业，完成2700千克金属增材，开创了行业先例，突破了转轮锻件制造难题，降低锻件厚度，进一步降低锻坯制造难度，有效减少后期机械加工量。

首台国产化150兆瓦级大型冲击式转轮

锚定水电装备发展新方向

将开展更高指标的高水头大容量冲击式水电机组研制

和三峡工程、金沙江下游梯级电站的巨型混流式水电机组相比，高水头大容量冲击式水电机组面对的挑战更大，对材料、结构要求更高，是我国水电装备发展的新方向之一。此前我国现有高水头冲击式水电技术为国外进口，为弥补差距，我国在四川省田湾河流域梯级电站启动水斗式转轮国产化研究，2021年5月东方电气集团与有关方面签订研究合作协议，当年12月东方电气集团完成150兆瓦级大型冲击式转轮验证试验。2022年11月，该冲击式转轮水力模型通过验收。今日，该冲击式转轮成功下线，从工艺结构设计到材料应用等关键核心制造技术均实现了国产化。

据悉，以此为契机，东方电机将接续开展500兆瓦级、700—1000兆瓦级“高水头、大容量、冲击式”水电机组研制，持续推动我国水力发电产业高质量发展。