浙江长龙山抽水蓄能电站福伊特机组投运纪实

长龙山抽水蓄能电站，位于浙江省安吉县。电站共安装有6台机组，总装机容量210万千瓦，其中1至4号机组转速为500r/min，上海福伊特水电为其提供第5、6号机组，属于具有行业标杆性质的600r/min大容量高水头的机组。长龙山电站创造了可逆式机组≥600r/min转速下350MW单机容量、单级抽蓄机组最大发电水头756m等多项世界第一。

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研发设计篇

2022年6月30日，具有里程碑意义的世界首批转速600r/min、单机额定出力350MW、额定水头达710m的可逆式抽水蓄能机组——浙江长龙山抽水蓄能电站6号机组顺利通过15天的考核试运行期，正式并入华东电网并投入商业运行。继三峡、溪洛渡、乌东德等国内大型水电站项目之后，长龙山抽蓄项目的成功投运标志着上海福伊特水电与三峡集团在抽水蓄能领域也开启了成功合作。

2017年7月，上海福伊特水电与三峡集团控股的浙江长龙山抽水蓄能有限公司签订了供货合同，并由此开启了双方在这个极具挑战性的项目此后长达5年的合作。

在当时，放眼整个抽水蓄能行业，单机容量300MW以上且额定水头大于700米、转速高达600r/min的可逆式机组还没有成熟的经验可借鉴，其设计、研发及制造等各个环节对整个项目团队来说都极具挑战。项目伊始，上海福伊特水电管理层就明确了以确保机组安全稳定运行作为项目成功的最主要目标，并要求通过开拓性的创新降低机组的技术风险，为项目执行确定了明确目标和方向。

对合同完整和深入的理解，是确保项目顺利执行的重要基础。长龙山项目团队全体成员对合同进行通读，并对合同执行难点疑点逐一进行深入讨论，统一认识。项目执行后期也证明这为合同顺利执行奠定了坚实基础。

产品开发设计是项目执行的关键一环。福伊特具有超过150年的水电设备领域的积累，但面对大容量，高水头和600r/min高转速组合的可逆式机组，其设计、制造进入了“无人区”领域，必须开展一系列开拓和探索性的工作。长龙山项目团队充分利用先进设计工具，通过持续技术创新，以保证机组安全稳定运行作为首要设计原则，攻克了一个又一个技术难关。

长龙山高转速机组的内在要求，给高等级的大型锻件等核心材料的突破提出了挑战。长龙山独特的发电电动机一体式整锻转子中心体要求的屈服强度在现有最高水平材料基础上提高了100Mpa，同时要求拥有极高的柔韧性指标并具有必要的电磁性能。这些指标对于整体重量超过150吨，外径超3米，高度达4米的的锻件来说非常难以达到。在设计阶段，福伊特水电与供应商进行了历时一年多的多轮技术论证，对项目各个技术指标及工艺流程特别是机加工工艺的每个细节都进行了充分的讨论，并就在满足可行性的基础上确定高标准的技术指标达成了共识。最终，转子中心体的锻制及加工圆满完成，其性能完全符合要求，这也为福伊特今后针对世界级水平的大型锻件的设计和质量控制铺平了道路。

目前，中国的水电市场发展已经非常成熟，而其中“设计联络会制度”为业主、设计院与厂家进行技术评审提供了一个良好平台。福伊特水电充分利用这一平台，通过积极沟通共同解决项目中的难点疑点问题。针对长龙山项目的特点，上海福伊特水电还组织了多次由集团德国总部技术中心和全球技术专家参与的国内外跨部门设计复核，进行了多轮、多层次的设计优化，为机组的成功制造和稳定运行打下了坚实的技术基础。

福伊特水电积极响应业主号召，就三峡集团重点关注的事项逐项进行深入研究。600r/min机组的转动部分是重中之重，项目执行团队不放过任何一个问题，集中优势资源进行设计优化、风险识别及风险消减。产品设计工程师的工作贯彻项目执行的全部过程，为产品的采购、制造、现场安装调试提供了全方位支持。

作为水电整体解决方案的领导者，福伊特水电在抽水蓄能领域拥有超过百年的技术积累。福伊特水电为长龙山电站提供的抽水蓄能机组设计制造综合难度系数世界第一，技术水平世界领先。依托于福伊特水电全球专家团队的紧密合作及中国本土的强大制造能力，福伊特将继续为客户提供卓越的产品和服务，助力中国“双碳目标”和能源转型战略的实现。

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生产制造篇

作为长龙山抽水蓄能电站项目的重要合作伙伴，上海福伊特的供货范围包括水泵水轮机、发电电动机、进水球阀以及辅助设备系统等。其中福伊特供货的5号和6号机组拥有目前国内已投产抽水蓄能电站中最高的710米额定水头，属于350MW容量下世界最高额定转速抽水蓄能机组。机组的设计开发，制造和安装综合难度系数堪称世界最高水平。

采购环节是实现产品高质量交付的核心环节。600r/min机组本身对项目执行提出了极高的要求，磁极压板根据机组特点提出了高于合同要求和突破现有材料标准要求的材料柔韧性指标。在采购过程中，供货商前期生产的压板性能达不到订货要求，福伊特设计、质量、采购团队与供货商进行了充分的沟通并提供技术支持， 改进产品工艺再次进行产品试制，前后历时近1年时间，最终圆满提供了满足订货要求的产品。

提高制造质量是消减技术风险，提升机组运行稳定性的重要手段。长龙山发电电动机开拓性地在同类机组中率先采用了上、下端轴与转子中心体装配后整体加工关键部位的加工方式（即三轴整体加工），以保证机组轴线的高精度，同时有效提升了机组运行的稳定性。尽管三轴整体加工很难找到符合要求的大型加工设备，并且会大幅提高制造成本，但秉承为客户提供卓越品质产品的理念，福伊特果断采用该项工艺，最终长龙山机组正常运行范围三个导轴承位置轴摆度之小均创下同类机组最优水平。

鉴于机组容量大、转速高且磁极数量少的客观事实，长龙山电站福伊特机组的磁极尺寸和重量创下了新的纪录。长龙山磁极线圈铜排转角处采用了两道焊缝的新形式。为了保证焊接质量，特别是保证磁极线圈的平整度，公司对生产设备进行了相应改造并定制了全新的工装设备，以实现同时进行铜排的多道拼缝的铜焊，从而保证了产品的高质量交付。

导水机构的厂内预装质量是机组现场顺利安装的重要前提。为实现底环参与同台机组顶盖等部件的一起预装以便更真实地模拟现场条件，同时考虑到底环属于预埋件交货时间较早的特点，福伊特提前半年时间排产顶盖、活动导叶等导水机构部件的设计制造，在底环交货前完成了导水机构预装，极大的提高了预装质量。

蜗壳座环按照合同规定为分瓣结构，厚度达250毫米的座环环板需要进行现场焊接，福伊特确认整体运输方案可行后，主动将座环变更为整体结构进行设计制造。类似这样的举措都为提高产品质量，保证机组性能和提高机组运行稳定性打下了基础。

此外，福伊特对于转动部分的所有部件列出特别行动清单，并采取了超出常规机组的质检标准并跟踪执行情况，最终实现了包含标准紧固件在内的所有转动部分部件均具有质保文件和独立的识别号，确保全部部件具有可追溯性。

上海福伊特水电采用福伊特集团全球统一的认证标准，保证在项目执行阶段具有稳定的质量水平。在质量管理上，福伊特从原材料检验、外协件采购、生产制造等过程着手进行全流程和全方位质量管控。在制造过程中，福伊特对焊接、加工、装配流水线采取流程化管理，对各项工序严格把关。这些标准化的作业流程和精益化的制造模式最终助力福伊特制造的抽水蓄能设备能够高质量的交付给客户。

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安装调试篇

机组现场安装调试质量是保证机组安全稳定运行的重要环节。福伊特不忘初心，革故鼎新，对机组设计、采购、制造等环节进行了全程严格质量管控。在整个项目执行期间，福伊特始终贯彻三峡集团打造“精品工程”的理念，精心组织材料采购和产品制造，最终蜗壳座环、导水机构、转轮、球阀、转子中心体、磁极、线棒、厂内联轴找正等产品验收均一次性通过，达到精品标准要求。产品的高质量按期交付为机组现场安装和调试的高标准向前推进奠定了坚实的基础。

福伊特现场团队于2019年5月开始陆续入驻长龙山工地，开始为期三年多的安装技术督导工作，鉴于600r/min机组主要技术风险点集中在发电电动机的特点，选派公司最有发电机安装经验的资深工程师担任现场经理统管现场安装工作。在产品安装全过程中， 福伊特现场工程师事无巨细充分履行技术指导职责，全流程监控每道施工步骤，现场及时处理安装难题，与业主、安装单位和监理一起努力提高安装质量水平。经过多方的共同努力，高标准地完成了机组安装工作，其中蜗壳打压试验、定子叠片、线棒下线、转子磁极装配等现场安装验收均一次性通过，达到并超过安装“精品”指标。

现场调试是验证世界级抽蓄机组质量与可靠性的关键阶段。在长龙山电站福伊特机组的调试过程中，上海福伊特水电派出了由公司现场运营、工程设计和自动化等部门的专家组成的现场调试团队及时进驻现场，并与三峡集团、安装公司、设计院及其他相关参建单位通力合作、共克难关，保证了调试的顺利进行。在没有600r/min同类电站经验可参考的情况下，现场调试面临巨大的挑战与不确定性。为此，福伊特专门组建了包含德国总部专家在内的后方调试技术支持团队，与项目现场团队保持全天候密切沟通。双方通过对数据进行及时分析，及时优化现场调试方案，实现了前后方的无缝对接，顺利完成了任务。

值得一提的是，项目5/6号机组的调试期正值上海遭受持续多月严重疫情影响的时期，公司和员工均按照政府要求处于封控状态。面对疫情带来的种种挑战，上海福伊特水电项目团队上下团结一致，克服重重困难，圆满按时的完成了机组的调试任务。后续6号机组的调试，在5号机组成功经验的基础上，进一步优化工作，圆满地完成了2022年6月前全部机组顺利投产的目标。

长龙山抽水蓄能电站顺利全面投产，该华东最大的“超级充电宝”为保证盛夏供电和电网安全做出了重大贡献，福伊特600r/min机组已安全稳定运行数月，机组振摆度，轴承温度等机组运行稳定性指标优异。未来，福伊特将超过百年的经验和技术积累转化为高质量的交付能力，为客户提供卓越的产品和服务，助力中国“双碳目标”和能源转型战略的实现。