解密我国单机容量最大抽水蓄能机组

浙江天台抽水蓄能电站是国家“十四五”重点实施项目，电站总装机容量170万千瓦，共安装4台单机容量42.5万千瓦可逆式水泵水轮发电机组，是我国单机容量最大的抽水蓄能电站。

“目前国内已投运单机容量最大抽水蓄能机组为40万千瓦，天台抽蓄选择42.5万千瓦的单机容量，能够适度突破现有国内抽蓄机组容量水平，也能够引领抽蓄行业发展和关键设备革新。”三峡建工所属浙江天台抽蓄公司副总经理姚亮说。

难题抛出以来，天台抽蓄公司联合华东院、哈尔滨电机厂、水电十四局等参建单位，秉承“精品机组、美丽机电”的理念，在机组设计、制造、安装等环节，取得一次又一次新的突破。

第一步｜机组制造安装需要标准可循

面对超高水头、更大容量的挑战，首先要解决机组制造安装无标准可循的问题。

抽水蓄能机组是一种可逆式水泵水轮发电机组，其核心部件包括转轮、主轴、导水机构和定子、转子、轴承等。在抽水模式下，机组旋转发挥水泵作用，将下水库的水抽至上水库，转化为势能存储；在发电模式下，上水库的水流向下水库，推动机组反方向旋转发挥发电机作用，从而产生电能。

浙江天台抽蓄电站机组示意图

三峡建工作为三峡集团大水电和抽水蓄能建设实施主体，研发、制造、安装了当今世界单机容量最大的百万千瓦水轮发电机组，全球70万千瓦以上的水轮机组三分之二由三峡建工建设投产。

“依托大水电、长龙山等抽蓄电站机组制造安装积累的经验，三峡建工组织制定了《浙江天台抽水蓄能电站机组制造质量检测标准》《浙江天台抽水蓄能电站机组安装质量检测标准》等质量控制标准，为天台抽蓄机组制造安装提供了基本遵循。”三峡建工机电技术中心主任李海军说。

第二步｜克服机组设计制造多重考验

尽管已制定了相关标准，但机组的生产制造仍面临诸多挑战。首先，机组更大容量意味着机组零部件需要更新升级。比如导水机构体积增大、重量变重，进水球阀活门变形量增大，水发联轴长度变长，电机的电压等级升高等。

为及时解决这些难题，三峡建工联合机组制造厂商哈尔滨电机厂，定期召开机组设计联络会，对难点问题进行深入探讨，提出解决方案。

浙江天台抽蓄电站机组设计联络会

导水机构是机组水力通道的核心部件之一。天台抽蓄电站机组导水机构高约4.3米，装配外圆直径6.96米，装配总重量254.2吨。由于天台抽蓄机组的额定水头达到724米，为世界在建抽蓄最高，导水机构的核心部件顶盖承受压力也随之增大，这给顶盖及其与座环连接的设计带来了很大难度。

浙江天台抽蓄电站1号机组水车室

“为满足高压力的使用要求，机组在顶盖与座环连接螺栓制造上，首次采用了屈服强度达到1000兆帕级的锻件材料，证明了其在高压环境下的可靠性。”哈尔滨电机厂天台抽蓄项目负责人孙文介绍。

除此之外，在进水球阀、水发联轴等设计制造方面，三峡建工机电技术中心、天台抽蓄公司联合哈尔滨电机厂，持续进行优化设计。根据国家相关规程规范和三峡企业标准，机组外观尺寸、结合面间隙以及各部位的跳动等关键指标均符合技术标准要求，出厂验收结果全面达到了优良标准。

第三步｜机组安装的“完美”控制法

机组完成制造出厂后，需要在电站现场进行组装、吊装等安装工作。天台抽蓄1号机组安装节点共有10余个，持续时间约为15个月。

“从座环蜗壳吊装开始，厂房就是我们的家。”天台抽蓄公司工程管理部副主任专业师马志忠打趣道，“机组安装就像拼积木，每一个零部件都必须环环相扣、落在指定位置，偏差都是用毫米计算的。”

在机组安装开始前，天台抽蓄公司便秉持“精品机组、美丽机电”的要求，高起点推进前期准备工作。

以往模式下，地下厂房土建工程与机电设备安装工程交叉施工，对机电设备安装的精细化、无尘化要求影响较大。天台抽蓄公司创新提出“先装修、后机电”模式，先完成地下厂房安装间和端副厂房装修，为机电安装营造美观整洁的施工环境，提升设备安装运行质量。

浙江天台抽蓄电站地下厂房安装间示意图

2023年12月，天台抽蓄1号机组埋件安装工作正式启动。

首个需要吊装的大部件是座环蜗壳。通常情况下，一般先将座环、蜗壳在安装间组装焊接后吊入机坑，再将蜗壳延伸段吊入机坑与蜗壳连接完成组焊。天台抽蓄另辟蹊径，将座环、蜗壳与蜗壳延伸段在安装间焊接成一个整体，再进行一次性吊装。

浙江天台抽蓄电站1号机组座环蜗壳焊接

“这种吊装方法在国内抽水蓄能领域尚属首次，与传统方法相比，至少节省了十天工期。”天台抽蓄公司工程管理部副主任专业师强林林说。

另一个需要吊装的“大块头”便是抽水蓄能机组最核心部件之一——转子。天台抽蓄电站机组转子直径4.996米、重481吨，是机组安装过程中吊装重量最大的部件。

在吊装前，工程团队通过采用三维激光定位、电测法等先进技术，成功将转子中心偏差控制在0.1毫米以内，水平偏差更是精确至0.02毫米，相当于头发丝直径的三分之一。

浙江天台抽蓄电站1号机组转子吊装（摄影/宁彬彬）

“转子吊装是机组安装的关键环节，我们必须保证万无一失。”水电十四局天台抽蓄项目经理张自敏说。

2025年8月31日，天台抽蓄1号机组总装工作全面完成。10月16日，1号机组有水调试全面启动，为试运行做充足准备。

4年以来，面向国内单机容量最大抽水蓄能机组挑战，三峡建工从未停止过探索与攀登。2025年9月，三峡建工荣获中国质量领域最高荣誉——“中国质量奖”。在打造精品工程之路上，“千年大计、质量第一”的质量理念一直镌刻在每位建设者心中，并朝着更高目标不断前进。