7月2日，全球首台单机容量最大500兆瓦、尺寸最大6.23米的冲击式水轮机转轮在哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司（简称“哈电电机”）自主研制成功并发运，标志着我国在高水头、大容量冲击式水轮机组核心装备领域实现历史性突破。

冲击式水轮机的水斗式转轮作为机组核心部件，承担着将水流动能转化为机械能的关键作用，堪称水电机组的“心脏”。作为国内冲击式机组研制的开拓者，哈电电机先后参与研制了东川电站、秘鲁圣加旺等国内外30座电站67台套机组，形成了独具特色的研发制造体系。从水力开发到模型试验，从结构设计到加工制造，哈电电机在冲击式机组各环节积累了丰富的工程实践经验。

扎拉转轮对结构参数、水力性能及制造工艺的要求极高，代表着当前冲击式水电机组的最前沿技术水平。哈电电机为扎拉冲击式机组量身定制了高性能水斗式转轮。该转轮由21个精密水斗构成，外径达6.23米、整轮高度1.34米、重量约80吨，其轮毂锻件更是目前世界最大的马氏体不锈钢锻件。这些突破性参数标志着该转轮在水力性能、高效运行区间和承压能力方面均实现行业颠覆性提升。

据介绍，科研团队从机组安全与性能等维度出发，综合考量水斗与喷嘴的精密匹配、射流直径与效率的一致性、射流与水斗的相互作用、多喷嘴相邻射流的干涉效应，以及水斗的刚强度指标等，依托水力发电设备全国重点实验室的冲击式水力试验台，创新性地将计算流体力学流动分析、高速摄影与流态观测技术融合，通过持续优化，最终实现了过流参数的极致化设计。整个研发过程历时4年攻坚，经历5次评审。

研发团队对百余种方案进行系统论证，制造了6个不同设计方向的观测转轮和6个性能试验模型转轮，经高精度冲击试验台验证，其最优效率和加权平均效率均刷新世界纪录。哈电电机组织联合攻关，采取“化整为零、分散式加工”策略，优化数控程序，使其从38万条精简至27万条，提升车序效率21%、镗序效率27%。

该转轮将应用于西藏扎拉水电站，扎拉水电站是国家“藏电外送”骨干工程和世界在建综合难度最大的冲击式水电项目，电站装机2台全球单机容量最大、技术难度最高的500兆瓦冲击式机组。该机组作为国家能源局能源领域首台（套）重大技术装备项目，具有高海拔、高水头、大容量等技术特点，是服务国家“加快西南水电基地建设”战略的主力机型。

本次，哈电电机成功突破水力设计、材料制备、巨型锻件、复杂焊接、精密加工、质量管控等全链条上的世界级难题，自主研制出全球首台500兆瓦冲击式水轮机转轮，破解了高水头大容量冲击式机组的“卡脖子”难题。