CCTV《大三峽》第四集 水電變奏（視頻）
2009/10/7 18:18:06 新聞來源：cctv.com
呈現三峽工程恢弘全景 獻禮新中國甲子華誕
8集大型高清紀錄片《大三峽》
10月3號-10號 CCTV-1 17：07
長江的水能資源，居世界各條大河的首位，占據我國水能資源的一半以上。從重慶到宜昌，水位落差120米，其中蘊含的水能，相當於燃燒5000萬噸優質煤炭所產生的能量。換句話說，修建三峽大壩之前，每年都從長江的這一江段上白白流失了5000萬噸煤炭。
開發利用三峽的豐富水能資源，既是幾代中國人孜孜以求的夢想，也成為了修建三峽工程的核心任務之一。
電站所處的西陵峽河段，河道寬度隻有2000多米，布置水輪發電機組的位置有限，那麼在有限的河道寬度內，怎樣才能盡可能充分地開發三峽水力資源呢？大容量的水輪發電機組，成為了必然的選擇。
按設計製造的世界最高水平，工程設計者為三峽電站選定了70萬千瓦的水輪發電機組。簡單地說，就是這種機組每小時能發電70萬度。
三峽大壩壩體總長2309米，中間留出483米泄洪壩段，電站建在兩側，麵向下遊左邊的稱為左岸電站，布置14台機組；右邊的稱為右岸電站，布置12台機組。但是，26台機組隻是利用了90％的水能資源；於是，設計師在右岸邊的山體內部，增建了一個地下電站，布置6台機組。至此，三峽電站32台機組，使流經這裏95％的水能資源得到了利用。
在一個電源點上擁有規模如此之大的裝機容量，當今世界絕無僅有。
然而，要建造一座世界上最大的水電站，對當時的中國來說，無疑是一項前所未有的挑戰。
中國三峽總公司總經理李永安介紹：三峽工程在建設以前，我們國家水輪機設備的製造能力隻有30多萬千瓦機組，而三峽工程的水輪發電機組是70萬，當時我們國內工廠還不具備這一個設計製作能力，所以我們左岸的14台機組是采取國際招標。
最終14台機組由世界著名製造廠商組成的兩大跨國供貨集團中標。中國的哈爾濱電機有限責任公司和東方電機股份有限公司獲得31%的分包製造份額。
這個結果多少讓人有些意外：既然國內企業還不具備生產這種發電機組的能力，他們為何又能獲得分包份額呢？
中國三峽總公司總經理李永安介紹：在這個招標的過程當中，我們提出了引進、消化、吸收再創新的這樣一個技術路線，就要求所有的國外的投標商必須向我們國內的工廠轉讓技術、聯合設計、合作生產。
借助大型工程的市場優勢，提升民族裝備製造業——從一開始，這就是三峽工程決策者的深謀遠慮。
1997年12月11日，三峽大壩左岸廠房壩段澆築下了第一方混凝土。三峽大壩開始為70萬千瓦的機組量身定做電站廠房。
就在三峽電站動工建設的1997年，重慶長壽至萬縣第一回500千伏輸電工程破土動工。三峽電力外送，從此拉開了序幕。
中南電力設計院設計大師謝國恩介紹：我們電網的建設，它的進度跟三峽機組的裝機進度是完全要適應的——它機組裝好了可以發電了，發電以後要通過我們的電力網送過去。我們電網建設絕對不能落後於電廠的建設。
三峽電站年發電總量能達到1千億千瓦時，每一台機組大約能滿足一座百萬人口城市的全部生活用電。如此大的電量，將送往什麼地方呢？
三峽電力的送出範圍是華中電網、華東電網和南方電網。大規模、遠距離輸送巨大電量，使得三峽的電力外送，成為了世界上規模最大的輸變電工程。
三峽電站和輸變電工程，展開了緊鑼密鼓的同步建設。與此同時，在世界十幾個國家，三峽水電機組的設計生產也在進行當中。
這些世界著名的製造企業，在承擔三峽機組生產任務時，碰到了未曾有過的難題。
中國三峽總公司副總經理楊清介紹：比如像巴西的伊泰普電站，它在我們三峽之前，已經裝了18台70萬的機組。但是由於它電站的水頭比較高，所以它的機組實際上轉輪小，所以它實際的機組總體重量各方麵都要比三峽小得多。
三峽機組製造麵臨的特殊難題，來自三峽工程承擔的防洪功能。每當汛期來臨，水位要提前降到145米，騰出防洪庫容。汛期後又蓄水到175米。水位落差的巨大變幅，是一般大型水電站的2至3倍，這使困難集中到了水輪機的核心部件轉輪的設計製造上。
轉輪由上冠、下環和葉片組成，其中的關鍵部件是葉片。如何在不同水位都盡可能多地獲取水能，就要看葉片的造型。
葉片形狀非常特殊，設計製造的難度很大，而三峽一個葉片的鑄件就21噸，那麼，這樣的葉片，是怎樣生產出來的呢？
生產三峽電站超大葉片的第一道難題是不鏽鋼鑄件。
這是鞍山鋼鐵公司正在為三峽機組鑄造葉片。
巨大的葉片必須一次澆鑄成型，需要幾個爐子同時澆鑄，這就要求不同爐子燒出的鋼水，化學成分和溫度都要保證一致，因為葉片受水的衝力最大，所以對葉片的金屬強度、化學成分要求很高。
完成的葉片造型是否合格，肉眼無法查驗，隻能通過先進儀器檢測。
這些體積龐大的鑄件，是衡量國際一流鑄造企業的標誌性產品。通過三峽工程的推動，如今，我國企業也具備了生產這種大型不鏽鋼鑄件的能力。
現在葉片進入最後的加工，此時精度必須以毫米計算，這也是葉片生產遇到的又一道難關。
如果葉片的形狀和曲線達不到設計標準，不但運行時能量轉換的效能低，而且還會產生振動，影響機組的穩定運行。
因為獲得核心技術轉讓，我國企業先後派出數千名工程人員，到世界一流企業學習。哈爾濱電機廠高級工程師王波和同事被派往挪威學習葉片加工技術。
加工好的葉片，被運送到遼寧海邊哈電的大件加工廠。
焊工正在將葉片和上冠下環焊接在一起，合成一個轉輪。每一格轉輪葉片裏，都有一名焊工在操作。這並不是為了趕工程進度，真正的原因在於：單重7噸的葉片，如果不同步焊接，轉輪就會發生變形；所以，必須多個葉片同步焊接，並使焊接的部位同時加熱到同一溫度。
巨大的轉輪，就靠細致、持久的工作，一點點組裝成型。
三峽電站很多大型金屬部件的焊接，大多是以這樣的方式完成的。
2001年12月18日，加拿大蒙特利爾通用電氣公司的大件車間裏，洋溢著節慶般到氣氛。公司總裁來了，退休工人來了，一些工程師也帶著妻兒老小，從幾十公裏外冒著嚴寒趕來了。他們聚集在這裏，為了見證一個重要時刻。
曆經4年的設計、試驗和製造，世界最大水電站的第一台水輪機轉輪即將竣工出廠。警察開道護送，當地電視台啟動了現場直播。對通用電氣公司，對蒙特利爾這座城市，這都是一個載入史冊的時刻。
這是世界上最大的轉輪，重達450噸。它經蒙特利爾港裝船出海，駛向中國三峽。
經過整整四個月的航行，2002年3月17日，三峽電站首台水輪機轉輪運抵左岸廠房。
由於機組體積太大，很多分散運來的部件，要在現場完成安裝。此時的電站廠房，成了一個巨大的組裝車間。
單台三峽機組的重量約7000噸，重量接近一座法國的埃菲爾鐵塔。僅一台水輪機座環，現場加工切削下來的鐵屑就近10噸。
繁瑣而艱巨的安裝任務，成為了擺在中國188體育官網app 者麵前的又一道難題。
三峽水輪發電機組安裝，先後吊裝定子，轉輪，主軸，最後是轉子，一台機組的吊裝部件近4000噸。
幾百噸重的部件，安裝精度要求極高，嚴格到要用"道"來計量。一毫米等於100道，20多米長的主軸線，擺度要控製在10道之內。
450噸重的轉輪吊裝進入機坑，與四周邊緣隻有4毫米的間隙。
直徑18.7米的轉子，重量達1800噸，吊裝進入機坑時，和定子之間的間隙也隻有30多毫米。
機組安裝完畢以後，就將進入調試階段。
70萬千瓦水輪機組的運行，中國188體育官網app 史上沒有先例。機組的穩定性能不能滿足發電的要求？無論是設備製造方、安裝方還是三峽電廠管理方，心情都很緊張。
在進行檢測機組穩定性能的過速試驗時，意外發生了。一聲強烈的震動，整個使機坑振動得原件就像要掉下來一樣。
長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院袁達夫介紹：這個時候你不在現場不知道，在現場的確我們的水輪機的控製環，整個流道的確發生的是驚天動地，用這個話來形容。
緊急情況出現後，提供機組的外國專家花了20天時間進行調試，問題仍然沒有很好解決。劇烈振動的原因，會在哪裏呢？中方工程師也同樣在積極查找症結。
經過緊張而周密的分析檢測，事故的原因終於浮出了水麵。
在水流的通道中，水通過壓力鋼管進入蝸殼，再經過蝸殼內的固定導葉和活動導葉，均勻地進入轉輪室，推動轉輪轉動。這次巨大振動，就來自蝸殼以及控製水流通過的裝置。
這次試驗，是將機組轉速提高到正常運行轉速的 1.5倍，然後迅速關閉導葉，檢驗機組的機械性能。
巨大水流通過時，活動導葉快速關閉，水流突然受阻，壓力猛然升高。當水體的頻率和整個流道中某個部件的自振頻率一致時，激發了共振，致使相關部件出現較強烈的振動。
事故的根源找到了。工程人員通過改變導葉的關閉規律，問題得以解決。
三峽電站廠房內，機組安裝調試正在按部就班地進行。廠房之外，輸變電工程的建設也在迅速推進。
電站發電機組發出的電能，輸送到華中、華東、南方電網。遠距離的輸送線路，落點分別在江蘇常州、廣東惠州和上海，這三條線路，每條路程約一千公裏。
遠距離送電，常常需要跨越崇山峻嶺，跨越大江大河。僅三峽送往華東的線路，就要數次跨越長江和漢江。
橫跨大麵積水域的大跨越線路，是三峽輸變電工程麵臨的一項艱巨挑戰。
湖北宜昌附近有一條跨越長江的線路。
湖北省電力公司超高壓輸變電公司總經理高級工程師彭豐介紹：主要是他的跨度很長，總共有1413米，那麼這個導線在縱向水平方向的張力非常大。每單根導線的水平張力達到了9.5噸，那麼還有一個就是自重，每單根導線有3.3噸重。
1413米的跨度，怎樣的導線才能既承載超出平常的巨大的輸送容量，還要承受大跨越的拉力呢？
與一般線路的輸送容量相比，三峽外送的電量巨大，那麼怎樣的導線才適應這麼大的電流量呢？線路專家在試驗三峽輸電線路采用的導線。新導線稱為大截麵導線，是目前世界上最粗的導線。
在大跨越地點，水域造成風多，而導線懸掛長度一千米左右，微風都會使它產生振動。
中國電力科學研究院工程力學研究所總工程師王景朝介紹：發生微風振動，如果沒有防震的話，十天、二十天的時間內，就會發生疲勞斷阻，這是不允許的，所以我們設計了這個阻尼線，那麼阻尼線的作用呢就是減小導線的振動，使得導線的使用壽命能夠達到三十年到五十年。
單根大跨越導線，自重就達3噸多，將它橫空掛起來的拉力需要8噸。一個杆塔有12根導線，也有24根導線，那麼，怎樣的杆塔才能承載這樣的重量和拉力呢？
線路專家在設計選擇各種環境下的杆塔。
大跨越杆塔的構件，不同於我們常見的角鋼，是圓形鋼管，它的結構仿生小麥等植物的杆莖而成。這種結構的杆塔強度更大，可以承受這樣巨大拉力。
三峽電力覆蓋中國20%的地域，這給施工人員留下了一個巨大的難題：選擇怎樣的送電路徑，才是最經濟、最合理的呢？
在過去，這是一項耗人力、耗時間的宏大勘測工程。如今，科技人員利用全球衛星定位係統資料，對送電線路路徑進行航拍照相。照片和衛星圖片經數字化處理，生成高精度的立體影像圖。他們在電腦前，就能完成三峽輸變電工程線路設計，選擇最合適的路徑。
這項技術，使得過去繁重的體力勞動，今天看起來像是藝術創作。
2003年7月12日，三峽送電華東的主幹道——三峽至常州500千伏直流輸電工程通過驗收。這是三峽輸變電的標誌性工程，也是當時世界上送電量最大的直流輸電工程。
2004年6月6日，三峽至廣東500千伏直流輸電工程正式投產運行。它是三峽送電南方電網的主幹道。
2006年12月9日，三峽至上海500千伏直流輸電工程竣工投產。三常直流工程國產化率實現了零的突破，達到30%；三廣直流工程實現了50%的國產化率；三滬工程達到了70%的國產化率。
曆時十多年的三峽輸變電工程建設，使中國在超高壓直流輸電技術領域，躋身世界前沿。
2003年6月10日，三峽大壩壩前水位達到海拔高程135米。蓄水135米，稱為圍堰擋水發電期，標誌著三峽工程開始初步發揮綜合效益。
7月10日，也就是大壩蓄水135米的整整一個月後，三峽工程第一台發電機組——裝機容量70萬千瓦的2號機組提前20天實現並網發電。
這一天起，流經三峽的江水，開始化為源源不絕的電能。這是幾代中國人夢寐以求的時刻。
三峽首台發電機組實現了並網發電。此時，遠在東北的哈爾濱電機廠，正在加緊研製右岸電站機組。
1997年，三峽左岸機組首次國際招標時，我國企業沒有競標資格。在2003年右岸12台機組的招標中，哈爾濱電機廠和東方電機廠分別中標4台機組的製造任務。借助三峽工程，中國水輪發電機組生產水平實現了曆史性的跨越。
哈爾濱電機廠還對70萬千瓦發電機組的冷卻係統設計進行了創新。
這些黑色管道，是機組冷卻係統中的水管。已有的70萬千瓦機組均采用水冷的冷卻方式，雖然冷卻效果好，但係統複雜，運行維護困難。
哈爾濱電機廠在三峽右岸電站70萬機組上首次成功采用了全空冷方案，也就是利用機組運轉時產生的風力進行冷卻，不僅運行維護方便，而且冷卻效果不亞於國外的水冷係統。
現在哈電的工程人員正在對一台全空冷機組進行測試。
70萬千瓦機組采用全空冷方案，這是國內自主創新的一個重大成果，完成了一次領先世界的技術突破。
26號機組，這是入住右岸廠房的第一台機組，也是我國首台擁有自主知識產權的全空冷巨型水輪發電機組。
為了直觀地顯示機組運行的平穩程度，水電行業的專家采用硬幣來測試。
三峽總公司機電工程部主任張成平介紹：一塊錢的硬幣相對來講比較大，比較薄，重心比較高，如果說一塊錢的硬幣立得住的話，說明這個機組的振動直觀看得很清楚，非常好。
從左岸到右岸，從隻能製造30萬千瓦機組，到自主生產70萬千瓦機組，我國水電重大裝備製造業，用七年的時間，完成了三十年的曆史跨越。
在電站廠房的背麵，每一台水輪發電機都連接著一台巨型變壓器，通過它將發電機輸出的電壓，由20千伏升到500千伏。
保定天威保變電氣股份有限公司董事長丁強介紹：三峽左岸電站，一台機組就70萬千瓦，也是我們曆史當中從未遇到過的。這麼大的電量，要通過一台變壓器發送出去，對產品的設計、製造都要經受嚴峻的考驗。
1999年，位於河北保定的天威保變電氣股份有限公司參與了三峽左岸電站的變壓器的分包製造。2007年在三峽右岸地下電站6台主變壓器招標，天威保變承擔了全部六台產品的製造任務。
正是以參與三峽工程為起點，天威保變實現了企業的高速發展，如今，它已經成為世界上擁有變壓器製造技術最齊全的電氣公司。
保定天威保變電氣股份有限公司董事長丁強介紹：在這個過程當中，我們經過八五、九五針對三峽工程所用產品進行了大量的技術公關，所以後麵引進西門子的技術，和西門子的技術相結合的過程當中。把我們的技術創新和它融合在一起，才有了三峽工程這台產品從設計、製造、實驗非常順利的一次實驗成功，一次設計製造實驗成功。
伴隨三峽工程的建設，中國重大技術裝備不斷實現著跨越式發展。三峽工程，就是以這樣的方式，在民族工業發展的曆史上樹起了一座座醒目的裏程碑。
2008年5月，四川德陽，中國東方電氣公司正在進行三峽右岸機組最後一台轉輪的製造。沒有人預料到，一場巨大的災難正在悄悄降臨。
5月12日14點28分，四川汶川發生裏氏8.0級地震。
位於德陽的東方電氣公司，也在地震中嚴重受創。然而，東電人的意誌沒有被災難摧毀。冒著餘震的危險，他們在災難中凝聚精神、集結力量，迅速恢複生產，履行了按期完成三峽機組生產任務的承諾。
汶川地震剛剛過去一個月，2008年6月18日，這台三峽機組轉輪驗收合格出廠，這是震後從我國重裝基地德陽發運的第一台重型裝備產品。
這台重450噸、直徑10米多的"巨無霸"， 經由這條專為東電修建的大件運輸公路，從德陽運往樂山，再從樂山大件碼頭吊裝上船，經岷江、長江水路運往三峽工地。
2008年9月28日，三峽工程實施高水位試驗性蓄水。
一個月後，10月29日，三峽右岸最後一台發電機組完成了試運行。這是三峽左右岸兩座電站26台機組安裝進行曲的尾聲。
三峽電站中控室——有人形容，這是世界上"最來電"的房間。不斷刷新的數字，是2003年三峽開始發電的累計發電量。
截至2009年4月7日淩晨2時3分，三峽電站累計發電量突破了3000億千瓦時。
中國三峽總公司原總經理、中國工程院院士陸佑楣介紹： 3000億度電相當於一兩億噸煤炭。三峽設計是年發電量是847億度電，相當於4000萬到5000萬噸煤炭，它不需要開礦是完全是自然的能量，所以就300多個人就把運行，運行人員300多個人就把這些4000、5000萬噸的煤炭就生產出來了。
長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院院長紐新強介紹：另外我們的煤炭資源大部分都在北方，那麼我們缺電的地區又在南方。就對我們國家的運輸影響也是非常巨大的。那麼三峽的電力通過電網就直接輸送了，就減輕了我們巨大的運輸壓力。
三峽電站的建設時期，正值中國經濟高速發展的階段。能源不足的危機悄悄臨近。
2003年，就在三峽工程首批機組開始發電的當年夏季，全國出現了大麵積電荒。19個省市拉閘限電。
華東電網有限公司電力調度中心副總工程師王毅介紹：最極端的情況是開三停四，一般的是開五停二。什麼意思呢，就是一個星期七天，平時隻能用五天，停兩天。但是一旦到用電高峰，也就是夏天的時候，往往是開三停四，也就是說隻能用七天裏麵用三天電，停四天電。
在國家遭遇電荒的關口，三峽電無疑是雪中送炭。
源源不斷的強大電流，經由華中、華東、南方電網送往10個省市，有效地緩解了當時的用電危機。
正因為有了三峽水電站，應該說從某種意義上促進了全國的跨大區域的聯網。
放眼今天的中國版圖，以三峽電站為基點，一個縱橫九千公裏、貫穿九省二市的三峽輸變電係統騰空而起，它不僅保證了三峽電力外送，還促進了全國電網互聯格局形成，實現了國家電網在更大範圍內進行電力資源的優化配置。
三峽電站供電區域覆蓋國土麵積182萬平方公裏，占全國國土麵積的20％；受益人口6億7千萬，占全國人口的50％。
1992年4月3日，全國人大通過興建三峽工程決議的這一天，湖北日報刊發了這張照片。這個被同學們拋向空中的孩子名叫王雨，秭歸縣歸州小學五年級學生。
那一年，十歲的他把攢下的十元錢寄往北京，成為了第一個向三峽工程捐款的湖北人。小王雨捐款的目的很單純，就是希望三峽工程快快發電，家裏的電燈天天能亮。
當年的"小胖墩"，今天已有28歲，成為了一名水電工人。這座矗立在天水之間的大壩，了卻了他少年時的心願。
2009年6月30日8時33分，三峽電站26台機組投產以來首次實現全部同時並網發電。
三峽電力，為邁向騰飛的中國注入著源源不竭的動力。
三峽電站總裝機容量2250萬千瓦
年發電量近1000億千瓦時
截至2009年8月底，三峽電站累計發電量3400多億千瓦時
以2008年年底前送出電量計算，三峽電力創造國民生產總值2.4萬億元。
（來源：cctv.com）
