记者从南方电网获悉，近日，广东肇庆浪江抽水蓄能电站300兆瓦变速机组发电电动机通风模型试验通过验收。这是国内首个实现100%国产化的大型变速抽水蓄能机组的通风模型试验，在行业内具有一定的前瞻性和领先性。
“300兆瓦变速机组发电电动机通风模型试验的验收完成，有利于形成更成熟可靠的变速发电电动机通风冷却计算分析方法，为下一步肇庆变速机组发电电动机转子和定子机构等机型研发工作提供核心专业支撑及研发技术能力。”南网储能公司基建部副总经理雷兴春对《中国科学报》表示。
据介绍，肇庆浪江抽水蓄能电站是粤港澳大湾区首个变速抽水蓄能电站，是“十四五”期间国家重点实施项目。该电站总装机容量120万千瓦，将安装4台30万千瓦机组，其中1台机组为我国自主研发的可变速机组。
“我们联合东方电气集团东方电机有限公司攻关团队在材料选择、加工制造、安装工艺等方面开展了一系列研究。”雷兴春介绍，最终，攻关团队研发出国内首个变速抽蓄机组超大直径（约5米）金属护环，实现了金属护环的国产化制造。
记者了解到，常规抽水蓄能机组作为一种集“发电”和“抽水”两大功能于一体的大型同步电机，主要部件为发电电动机和水泵水轮机，基础原理是通过机组定转子旋转磁场的同步运行来实现机电能量的转换。而要实现抽水蓄能机组转速的“变”，其研发难度无异“发明”一种新设备。
“机组的结构、通风、绝缘设计和励磁、保护等辅助系统都应该要依据变速功能从头设计，系统布局、参数设置、材料选择、制造工艺又应该要依据设计来逐步实现，哪个环节出了问题都不行。我们成立了5个联合技术攻关组，同步推进16项攻关任务！”雷兴春说。
据介绍，变速发电电动机组不同于定速机组，其采用双馈交流励磁方式，电机电磁机理和转子结构设计比凸极发电电动机更复杂，通风散热难度明显地增加，特别是对肇庆护环转子结构的通风研究和设计颇具挑战性。
按照机组运行时与内部流动的边界相似性、运动相似性以及动力相似性要求，本次肇庆变速通风模型按1:2.5真机比尺进行设计，模型转子铁心采用铝板叠压结构，模型和线，通过对模型电机风量、风速和通风损耗等指标的分析，对变速发电电动机通风方案的符合性和可靠性做综合评价。
试验根据结果得出，电机通风模型设计合理、总风量满足通风冷却的要求，发电机上下端部风量分配合理，定转子通风沟风速分布均匀，空气流场与通风数值模拟计算结果相吻合，预期能够得到合理的电机温升分布效果。
记者了解到，除了300兆瓦变速抽水蓄能机组，我国首台国产400兆瓦变速机组的技术设计也基本定型，预计2026年可完成机组制造，2027年投入惠州中洞抽水蓄能电站使用，届时将实现抽水蓄能装备全技术领域的国产化。
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