堅毅的水電技術(shù)裝備國產(chǎn)化踐行者——記三峽集團機電技術(shù)中心主任劉潔

　　2021年6月28日，經(jīng)過白鶴灘工程建設(shè)者們持續(xù)一個多月夜以繼日的試驗與調(diào)試，白鶴灘水電站首批百萬千瓦水輪發(fā)電機組投產(chǎn)發(fā)電。百萬千瓦水輪發(fā)電機組是世界最大單機容量的全國產(chǎn)化水電機組，引領(lǐng)我國巨型水電機組國產(chǎn)化設(shè)計制造能力從70萬千瓦邁入百萬千瓦等級，進(jìn)入世界水電領(lǐng)域的“無人區(qū)”。百萬千瓦水輪發(fā)電機組的成功投產(chǎn)標(biāo)志著我國水電技術(shù)裝備設(shè)計制造能力從上世紀(jì)九十年代的“跟跑”，到三峽電站建設(shè)中后期的“并行”，再踱步進(jìn)入到“領(lǐng)跑”時代。這背后少不了一位在水電技術(shù)裝備國產(chǎn)化領(lǐng)域近20年堅毅的科技創(chuàng)新踐行者，他就是三峽集團機電技術(shù)中心主任劉潔博士。

　　劉潔出生于1976年2月，湖北武漢人，博士畢業(yè)于華中科技大學(xué)流體機械及工程專業(yè)，2005年進(jìn)入三峽集團工作，參與三峽工程建設(shè)。彼時三峽工程70萬千瓦水電機組仍需依賴進(jìn)口，我國不具備巨型水電機組設(shè)計制造能力，但也正是從三峽電站建設(shè)伊始，三峽集團機電團隊聯(lián)合國內(nèi)機組制造企業(yè)，依托引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新的模式，開啟了我國巨型水電機組國產(chǎn)化之路。也正是此時，劉潔參與到70萬千瓦機組科技創(chuàng)新工作中來，從此，水電技術(shù)裝備國產(chǎn)化的種子在他心中生根、發(fā)芽并蓬勃生長、壯大。

　　在后續(xù)的金沙江下游向家壩和溪洛渡兩座水電站工程建設(shè)中，劉潔成為水電機組國產(chǎn)化推進(jìn)的技術(shù)骨干與中堅力量。他悉心致力于機組的真機穩(wěn)定性研究、現(xiàn)場試驗、狀態(tài)監(jiān)測及解決現(xiàn)場問題的研究工作，其研究成果為解決我國眾多在建和待建大型水電站的機組穩(wěn)定性問題提供了技術(shù)支撐和經(jīng)驗儲備, 對大型機組的運行和相關(guān)穩(wěn)定性研究具有指導(dǎo)意義。在烏東德及白鶴灘工程建設(shè)中，作為技術(shù)牽頭人之一，劉潔深度參與百萬千瓦水輪發(fā)電機組水力性能、定子線棒絕緣、全空冷冷卻、原材料研究、安裝工藝等方面的科研工作，取得一系列重大技術(shù)突破。同時，他深耕工程一線，組織建設(shè)各方攻堅克難、高質(zhì)高效完成機組安裝、調(diào)試及試運行等工程建設(shè)任務(wù)，為烏東德、白鶴灘電站的百萬千瓦級機組順利投產(chǎn)發(fā)電貢獻(xiàn)了重要力量。2022年12月20日，隨著白鶴灘水電站最后一臺9號機組投產(chǎn)發(fā)電，電站16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組全部投運。16臺機組振動、擺度均滿足優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)的白鶴灘精品機組標(biāo)準(zhǔn)，其中軸承擺度進(jìn)入“5道”時代，小于頭發(fā)絲直徑，代表當(dāng)今世界巨型水輪發(fā)電機組的最高水平。望著監(jiān)控屏幕上的機組運行參數(shù)，劉潔感概萬千，更自豪滿滿。

　　在劉潔心中，水電領(lǐng)域重大技術(shù)裝備科技創(chuàng)新絕非僅有巨型水電機組國產(chǎn)化的一枝獨秀，而是包括電站配套卡脖子機電裝備自主創(chuàng)新的百花爭艷。三峽電站建設(shè)時期，除水電機組依賴進(jìn)口外，仍存在諸如機組調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機出口斷路器、剛性氣體絕緣輸電線路等諸多機組配套重大裝備被國外制造商所壟斷，致使設(shè)備采購價格高昂、設(shè)備供貨周期不可控、運行維護受制于人等問題。秉承博士階段的創(chuàng)新精神，劉潔暗下決心，定要實現(xiàn)水電裝備全國產(chǎn)化替代，真正挺直腰板，把核心技術(shù)掌握在自己手里。

　　金沙江下游四大電站建設(shè)是水電裝備全國產(chǎn)化的重大契機，劉潔在內(nèi)團結(jié)公司機電技術(shù)骨干力量成立創(chuàng)新工作室，對外聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)勢企業(yè)及科研單位組建創(chuàng)新聯(lián)合體，依托產(chǎn)學(xué)研用一體化聯(lián)合創(chuàng)新機制，打通從原材料、元器件、成套裝備研制到示范應(yīng)用的壁壘，牽頭成功研制多項卡脖子重大技術(shù)裝備。

　　成套設(shè)備方面，依托烏東德水電站推動實現(xiàn)全國產(chǎn)550千伏高落差豎井管道母線的研制與示范應(yīng)用，分別于向家壩、溪洛渡和白鶴灘水電站完成了130千安到170千安發(fā)電機出口斷路器的國產(chǎn)化研制及示范應(yīng)用。其中，170千安發(fā)電機出口斷路器因技術(shù)水平高、生產(chǎn)加工難度大的原因，長期以來是橫亙在我國高壓開關(guān)行業(yè)的重點“卡脖子”項目。對此，研發(fā)團隊克服重重研發(fā)技術(shù)難點，于2022年12月20日在白鶴灘水電站9號機組掛網(wǎng)運行，截至目前，該斷路器運行狀況良好。針對白鶴灘電站瞄準(zhǔn)巨型水輪發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)，研發(fā)團隊牽頭聯(lián)合上下游企業(yè)開發(fā)出基于全國產(chǎn)PLC控制器和調(diào)速器的調(diào)速系統(tǒng)并示范應(yīng)用。原材料方面，推進(jìn)機組高性能原材料國產(chǎn)化，掌握了高效率低損耗硅鋼片、600-800兆帕級高強度高精度磁軛鋼、大型水輪機電渣熔鑄模壓葉片及1000兆帕級高強度鋼板等制造工藝，相關(guān)創(chuàng)新成果在烏東德及白鶴灘水輪發(fā)電機組等裝備中得以應(yīng)用，保障了大國重器的全國產(chǎn)化水平和獨立自主。

　　通過在水電領(lǐng)域多年的技術(shù)耕耘與國產(chǎn)化推進(jìn)，以劉潔為技術(shù)帶頭人的三峽建工機電團隊有包括1000兆瓦混流式水輪發(fā)電機組在內(nèi)的5項裝備研發(fā)成果入選國家能源局首臺(套)重大技術(shù)裝備名單，個人作為IEC/TC4水輪機技術(shù)委員會工作組中方專家成員，參編3項水輪機相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)并參與制定多項國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。劉潔獲省部級及國家級行業(yè)協(xié)會科技成果獎勵30余項，并榮膺IET與中國電機工程學(xué)會聯(lián)合授予的“特許工程師”“中國電力優(yōu)秀科技工作者”、中國水力發(fā)電工程學(xué)會“水電英才獎”榮譽稱號。

　　作為能源領(lǐng)域堅毅的水電技術(shù)裝備國產(chǎn)化踐行者，劉潔從未停下腳步，在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的新征程上，他始終不忘初心，率領(lǐng)技術(shù)團隊正踱步邁進(jìn)抽水蓄能與新能源領(lǐng)域，開啟新的重大裝備國產(chǎn)化與自主可控的新征程。