“当前1号机组、2号机组，水泵工况扬程已超过760米，机组顶盖振动、轴承摆度值等各项指标均符合标准且非常优秀。”

哈电天台项目工地总代表李全胜以激动喜悦的心情报告运行结果，浙江天台抽水蓄能电站试运行指挥部内竖起了一片大拇指，随即响起了雷鸣般的掌声。

今天的结果并不出人意料，但也着实来之不易。从敦化国内首个自主研发的超过700米水头、350兆瓦抽水蓄能电站机组，到阳江国内首个700米级水头、400兆瓦超大容量抽水蓄能机组，再到天台创造了“额定水头724米世界最高、单机容量425兆瓦国内最大、最高扬程776米国内最高”一项世界纪录、两项国内纪录——哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司在抽水蓄能领域的攀登脚踏实地、步履不停，用硬核实力一次次证明自己在700米以上水头、超大容量抽水蓄能机组的技术统治力，不断打破自己创造的纪录，综合技术实力始终引领行业。

水力设计，让子弹再飞一会儿

超高扬程水泵水轮机的性能，特别是既要效率高，又要机组稳定性和过渡过程满足机组安全稳定运行要求，是行业关注的焦点，也是水力设计的难点。

扬程一拉高，机组运行就容易“闹脾气”；想稳住工况，又得在效率和其他性能上不受影响。这是长期横亘在超高扬程水泵水轮机研发领域的一道技术险滩。

“超高扬程下，能否保证水泵稳定性，是机组研制上的一道难关，行业上疑虑重重。别人说难，我们偏要试试!我们要超越的是自己。”作为天台水力设计团队的负责人，“80后”总专业师王焕茂偏不信这个邪，拍着胸脯立下“军令状”，随后组建了以“80后”为主、当时平均年龄还不到35岁的天台研发团队开展研究。

当时，有人说天台项目如此重要，团队人员是否太年轻，怕挑不起重担。哈电电机党委书记、董事长王贵的一席话为团队注入了强心针：“哈电有深厚的技术底蕴和传承，过去取得了一次次行业高度认可的口碑，今天我们又培植了很好的创新文化和创新机制。公司众多的各类专业创新团队已经展现勃勃生机，在一些领域崭露锋芒，这个世界水平技术高度的新丰碑，就交给这群作风扎实、又极富有创新精神和勇气的年轻团队，公司做好坚强的支撑，要相信他们一定能战胜这个新挑战、攀登上新的技术高峰。”

天台水泵水轮机最高扬程776米，是目前国内已投产扬程最高的抽蓄机组，其设计难度前所未有。

王焕茂用一组形象的比喻揭示了其难点：“当机组在水泵工况下全力运转时，水泵水轮机内流速大约在每小时450公里，流量约为每秒66立方米（吨），这就相当于要把一辆辆现代重型坦克，以超越高铁的速度连续不断地送到259层楼的高度，在工况变化时又以同样的速度飞驰下来冲向水轮机。”因此，如何在工况频繁转换的过程中，使水流保持平稳，兼顾机组的运行稳定性、效率与过渡过程品质，是超高扬程水泵水轮机的主要设计难点。

高水头、大容量抽蓄机组，阳江项目早有先例，“长+短”叶片转轮运行状态平稳，堪称国内抽蓄行业最佳。有此先河，团队里的部分人员觉得只要在此结构基础上稍加改动，就能复刻阳江项目上的成功。但王焕茂觉得不然：“天台的最高扬程要比阳江高10%以上，阳江的‘长+短’在天台未必适用。就像是一块大石头，10个人抬刚刚好，但如果石头变重了还是10个人抬就会吃力，甚至可能出现双腿抖动打颤的情况，我们是不是要再加2个‘人’会更好？”

在团队的细致分析讨论后，得出统一结论：在阳江“长+短”叶片转轮基础上开发一种新型的“长+短”叶片转轮，匹配上最优的导叶数量，从原理上更容易实现水泵高扬程稳定性。

说干就干，创新方案的水力优化工作落到了水泵水轮机水力设计负责人、“80后”张韬肩上。在他的带领下，经过多次CFD数值模拟与水力模型迭代，新型“长+短”叶片转轮最终方案应运而生。这种创新设计，既能优化水流在转轮内的流动轨迹，抑制压力脉动，又能提升能量转换效率，从根本破解了超高扬程工况的稳定性难题。

为验证各厂商方案的可靠性，业主组织了一场同台对比试验。全球多家行业龙头企业同台竞技，将按比例缩小的水泵水轮机模型送至第三方中立试验台，进行为期10天的“擂台赛”，目标直指超高扬程下的运行稳定性、效率与过渡过程品质三大核心指标。经过试验，哈电模型的稳定性指标遥遥领先，水力模型效率优异，过渡过程品质完全满足要求，综合性能表现完全胜出。

很快，天台4台机组全部交由哈电电机研制的消息传了回来。记者闻讯赶来采访天台研发团队，准备发表一篇哈电抽蓄技术取得重要突破的报道。但王焕茂却微笑着摆了摆手，展现出与其年龄不相符的沉稳，平静而又幽默地说了一句“让子弹再飞一会儿”。

2026年1月，天台1号机和2号机水泵扬程接近最高扬程，机组的顶盖振动、轴承摆度等稳定性指标优秀，稳定性远超预期。至此，天台机组运行振动噪音低，各工况高效运行、转换流畅，真正实现了稳定性、效率与过渡过程品质的三者兼得，打消了业界的疑虑，获得了业主方“堪称完美”的极高评价。

转子心脏，破解散热承载难题

抽水蓄能因其能够完美解决新能源消纳和电网调峰难题，经常被冠以电网“巨型充电宝”的美称。天台抽蓄电站总装机容量1700兆瓦，足以支撑160万人的用电需求，是当之无愧的“超级充电宝”。

用过充电宝的朋友们都知道，充电宝无论是充电还是放电都会发热，而且充放电功率越大，温度就越高。作为国内单机容量最大的“超级充电宝”，天台抽水蓄能发电电动机的发热量超过以往的机组，冷却也是一道难题。

转子作为发电电动机能量转换的重要部件，既可以用电带动转起来提供抽水动力，又可以被转轮带动旋转发电。“天台发电机转子直径5米多、重量接近600吨，这样一个巨型‘陀螺’，以每分钟500转的高速旋转，只有12个磁极却要输出425兆瓦的功率，其发热量要靠转子本身旋转产生的风来冷却，是一个重大的考验，传统的‘外表面冷却’技术在这里如同杯水车薪，完全无法满足机组的冷却需求。”天台项目发电电动机冷却技术负责人秦光宇介绍道。

为彻底解决大容量抽蓄机组散热问题，早在单机容量400兆瓦的阳江项目中，哈电电机就首创采用了“双面冷却”技术，在转子内部构建了一套精密的“通风高速公路系统”，使冷风在磁极内外表面同时快速流动，实现了有限空间内的高效散热。在此基础上，哈电电机结合天台机组结构进一步优化，设计了更精准、更协同的冷却结构，确保冷却风精准、高效，且能兼顾散热与承重。

优化后的机组冷却技术，就好比给天台“超级充电宝”装上了顶级的“空调”，转子线圈整体温度直降10℃，使机组能够在高负载下持续安全稳定运行。

散热问题解决后，更严峻的考验接踵而至：如何让这个近600吨的“高速陀螺”在极端工况下稳如磐石？

这台直径5米多的转子，极端工况运行时最大线速度高达每小时700多公里，是国内高铁最高运营速度的两倍，每个磁极都承受着超过2万吨的超高离心力拉扯。加之频繁启停、工况转换与负荷变化带来的持续“急刹”与“急加速”冲击，对转子结构强度、抗疲劳及长期稳定性提出了近乎极限的要求。

“强度、疲劳、通风、绝缘，这几个关键点必须同步突破，一个都不能成为短板。”天台项目发电机结构主任设计师陈爽深知，过度强化结构或会阻碍通风，专注冷却又可能牺牲强度与寿命。

面对挑战，他牵头组建了跨专业融合团队，将攻关焦点牢牢锁定在关键部件结构创新和优化。历经千百次设计、仿真与迭代，形成了一套全新的“新型磁轭结构”综合解决方案，并首次将“H”级绝缘技术应用于抽蓄机组磁极，为高速旋转下的绝缘可靠性上了“双保险”。

这套组合拳式的创新，成功攻克了超高转速与频繁启停下转子强度与疲劳耐受的核心瓶颈，确保了这台近600吨的“高速陀螺”既能承受极端载荷的持续“撕扯”，也能经受千万次启停转换的反复“锻造”，为天台机组的安全稳定运行奠定了坚实根基。

挑战材料极限，“指甲盖”站上两个成年人

水头越高，在容量一定的情况下机组和厂房尺寸越小，工程投资相对越省，是世界抽蓄技术发展的明确方向。但水头每提升一步，都意味着技术难度呈几何级数增长。

整个过程中，机组过流部件都承受着超高的压力。天台项目水轮机结构主任设计师曲扬介绍道：“当天台机组的水泵水轮机全速运转时，水流冲击部件表面的瞬时压力，相当于在指甲盖大小的面积上站立两个成年人的重量。”这种极端环境对机组的材料强度、结构稳定性提出了近乎极限的要求。

为完成这项看似不可能的“极限挑战”，天台项目焊接工艺团队从最基础的材料入手，寻求破题之法。

以往同类工程中，大多使用600兆帕、800兆帕级钢板，应用广泛、技术成熟稳定，但板材较厚、机组更重、工期也较长。在天台项目引水管路钢材的选择上，天台项目焊接工艺负责人、“80后”甘洪丰提出了自己的观点：“采用1000兆帕的高强钢能够节省材料并减少焊接量，虽然焊接难度更高，但我相信，我们可以克服。”

水电用1000兆帕级高强钢板已经触碰到了中厚板可焊高强钢的天花板。甘洪丰用一个比喻形容其焊接难度：“普通钢焊接像家常菜，火候温度时间控制不精准影响不大，裕度足，容错率高；1000兆帕高强钢焊接就像御膳珍馐，菜品的制作过程需要精雕细琢、工艺严格控制，窗口极小，稍有不慎焊缝就会产生危害性缺陷。”

针对首次1000兆帕钢板的焊接，甘洪丰带领团队成员突破了焊接裂纹敏感性、强韧性与强塑性匹配等一系列技术难题，开发出面向严苛环境的超高强钢直流脉冲焊接技术。最终，哈电电机在天台抽水蓄能电站工程成功实现1000兆帕级高强钢引水钢岔管首台套示范应用，开创了国内同行业“人无我有，先行先试”的领先局面，相关技术达到国际领先水平。

然而，天台抽水蓄能项目的优越性远不止于此，哈电电机还创新性地将运维检一体化的数字孪生智能运维系统应用于电站建设、运营阶段，构建起数字孪生机组高保真模型。这意味着在虚拟世界中，有一个与物理机组同步“呼吸”、实时映射的“双胞胎”，能够进行故障预判、健康评估和智能决策，助力打造绿色智能建造、工控系统全面国产化应用的标杆示范工程。

技术创新突围，从零起步到世界之巅

从与全球巨头竞标胜出，到攻克一个个世界级技术难关，哈电电机的成功绝不是偶然。

2011年，国内首次独立承制抽蓄电站机组响水涧项目，水力综合特性指标达到国际先进水平。响水涧抽水蓄能电站机组

2016年，在仙居项目中填补我国500米水头375兆瓦级超大容量抽蓄机组的空白，成功解决“无叶区”压力脉动等行业公认的关键稳定性技术难题。仙居抽水蓄能电站机组

2017年，在溧阳项目中，首次通过水力优化方法攻克了大水头变幅电站低水头空载并网不稳定的世界级难题。

2021年，参与建设世界装机容量最大的抽蓄电站丰宁项目，助力北京“绿色冬奥”；敦化项目首次成功实现了我国在700米级超高扬程350兆瓦超大容量水泵水轮机水力性能的自主研发；荒沟项目世界首创应用全对称分数极路比绕组设计技术；在国内首个700米级超高水头、400兆瓦超大容量抽水蓄能机组阳江项目中，首创了超高水头抽蓄机组双向稳定性水力优化方法。

2024年，在已投运国内水头变幅最大抽蓄电站句容项目中，填补了国内超大水头变幅高稳定性水泵水轮机的空白。

2025年，天台项目创造1项世界纪录、2项国内纪录，成功解决超高水头抽蓄项目水泵高扬程稳定性欠佳的行业难题。

今天，哈电电机已参与了66座电站、255台套抽水蓄能机组的研制，总容量达77418兆瓦，国内市场占有率稳居第一。

“这些年来，我们坚持把技术创新作为立企之本、强企之要，从跟跑、并跑到领跑，我们不断突破极限、刷新纪录，赢得了市场的信任与尊重，树立了一座又一座的丰碑。”哈电电机党委书记、董事长王贵表示，未来，我们将继续深耕抽水蓄能领域，持续推动关键核心技术自主攻关，努力打造更多“国之重器”，为国家构建新型电力系统、落实“双碳”目标，提供更可靠、更先进的装备支撑。

哈电人，从来不怕路远，更不畏艰难，因为只要掌握创新密码，前行就有底气；只要创新脚步不停，前途就有光明！