一、三峡机组技术引进情况
1997年9月，三峡左岸14台机组采用国际招标。标书中规定：投标者要与中国有资格的制造企业联合设计、合作制造，并向中国制造企业全面转让技术。国内两家企业--哈电和东电分别与两个联合体VGS联营体（德国VOITH、西门子、加拿大GE Hydro和东电）和阿尔斯通联营体（法国阿尔斯通、原瑞士ABB、原挪威Kvaerne和哈电）签订了分包合同和技术转让合同。分包份额约为总价的30%，技术转让合同规定了技术转让的内容、转让的方式、软件名称和图纸资料清单及验证方法。哈电公司支付技术转让费共计1635万美元。
按技术转让合同规定，从1998年开始，哈电的科研、设计、工艺、项目管理和质量保证等方面的技术人员陆续前往国外，接受 Alstom-ABB-KEN 集团的全面技术转让。根据技术转让协议规定的内容，哈电共接受设计分析软件42个，涉及三峡机组设计制造的各项关键技术，如水力设计与试验、电磁通风计算、推力轴承、结构刚强度、绝缘、关键工艺等，其中有商业软件和自开发软件。
这次技术引进，使哈电在水电技术研究与开发能力上得到了很大的提高，在许多领域的研究已接近或达到世界先进水平。
二、水电设备核心技术的进步
1．水轮机模型转轮的开发和真机转轮制造技术。转轮是水轮机的核心部件，其性能直接影响机组运行的经济性和安全稳定性。通过三峡工程，哈电引入了先进的三维粘性流体计算软件和分析方法，对水轮机进行选型设计。目前这种方法已成为日常有效的设计工具。结合多年积累的成果和设计经验，哈电利用此项技术研制出了一批模型效率在94%以上甚至超过95%的优秀混流式转轮，使哈电在混流式水轮机水力设计方面达到了国际先进水平，具有国际竞争能力。
2．大型水轮发电机冷却方式的研究。三峡左岸发电机采用定子绕组水内冷结构，国内企业通过技术引进掌握了700MW大型水轮发电机组水冷结构的计算和设计技术。三峡投运的哈电26号和25号发电机的情况表明，具有自主知识产权的目前世界上容量最大的840MW全空冷水轮发电机组获得成功，其技术先进性不亚于国外水冷技术。这标志着我国发电机的全空冷技术在大容量水轮发电机应用上取得重大突破，开创了在巨型水电机组上采用全空冷技术的新时代，该项技术将领先国际5-10年。
3．大型水轮发电机定子绕组主绝缘技术及定子线棒制造。ABB公司三峡发电机绕组绝缘采用少胶绝缘、真空压力浸漆工艺体系，制造过最大容量700MW、最大电压21kV的水轮发电机。哈电绕组绝缘采用多胶，模压成型工艺，制造过最大容量550MW、最大电压18kV的水轮发电机。哈电采用多胶模压体系研制成功三峡发电机定子线棒，绝缘厚度4.6mm，并将线棒送往ABB公司进行常规试验及电老化试验，试验结果均达到ABB公司的要求，随后按ABB公司的要求，哈电制造了一批三峡线棒，由ABB和三峡业主专家从中抽样在哈电进行常规试验及电老化试验，也达到ABB公司的要求，获得了制造三峡线棒的许可资格。
4．大型水轮发电机推力轴承研制。推力轴承是发电机的关键部件，其性能直接关系到水轮发电机组的运行可靠性。世界上已投产的水电机组中，推力负荷最大的为4700t，三峡机组推力负荷高达5500t，上了一个新台阶。大负荷水电机组推力轴承的设计制造是世界上公认的难题，无论是国外公司还是国内厂家，对如此大负荷的推力轴承均没有成熟的设计制造经验。为了保证三峡发电机组的安全运行，哈电研制了世界上最大的3000t推力轴承试验台，与ABB公司联合对三峡左岸电厂推力轴承进行仿真机全模拟试验。试验轴承外形尺寸与真机一致、试验瓦数比真机减少一半，所加载荷比真机少一半，平均压力一致、平均线速度一致，参照真机运行工况制定试验方案。试验结果为三峡机组推力轴承安全运行提供了保证。
三、配套技术改造规模大，制造能力大大提高
根据技术要求做好三峡机组，同时也为今后大型水电机组的制造创造条件，对关键工序和有关系统进行了改造和调整。通过滨海大件厂、焊接厂房、水电分厂重型加工装配厂房、水电厂房、水电线圈生产线、冲剪生产线、计量测试系统的建设、工装与机修车间、动力系统、铸钢件粗加工等改造措施，提高了生产制造能力。主要增加的加工设备有德国ESAB公司出产的7轴数控汽割机、德国基根公司的Ф4.3m×18m数控卧车、捷克斯柯达公司制造的数控Ф250m镗床、国产16m重型立车、4.5m×13m五轴联动数控龙门铣、磁极压板加工中心、新型的数控四角焊机及1600t热压线圈的压力机、数控包带机、模压装置、等离子弧焊机、滨海大件厂16m立车等等。这些技术改造使哈电的制造能力具有国际竞争能力，产品的制造精度和质量大大提高。
截至2007年底，我国水电装机容量水电达到1.45亿KW。且在建规模是世界上最大的，特别是一大批特大型水电站的建设和规划受到世界的瞩目，溪落渡18台770MW、向家坝8台800MW机组招标工作已经展开，另外乌东德、白鹤滩单机容量1000MW也在加紧进行前期论证和科研开发。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》（国发[2006]8号）明确了研制大型水电机组是发展清洁高效发电装备主要任务，国家发展和改革委员会在《"十一五"重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划》中将大容量高水头水电机组作为8项重大技术装备研制内容之一。因此，加快技术开发和创新的步伐，研制出满足市场需求的高性能产品将是提高国内电力设备制造业核心竞争力的需要。（哈尔滨电机厂有限责任公司供稿）
关键词：水轮发电机组
水轮发电机组是由水轮机和发电机组合而成的发电动力装置。水轮发电机设置在水电站中，执行把水能转换成电能的功能。机组中水轮机作为原动机，它利用水的能量运转，驱动发电机发电。常用的水轮机有混流式、轴流式和贯流式等。发电机则均采用同步发电机。
由于水电站的自然条件和工况各异，水轮发电机组的容量和转速变化范围很大。可按其尺寸大小和结构特征划分其容量和转速。水轮发电机与其他发电机相比有一些不同的特点：①它需有较大的飞轮力矩。因此，发电机的转子直径及整机的外形尺寸都比较大。②水电站一般离负荷中心较远，需通过长距高压输电线路向负荷供电。因此，要求水轮发电机有较高的动态稳定和静态稳定特性。③水轮发电机的转子直径大，选用的材料要求又不及汽轮机、燃汽轮机的高。所以，虽然其转速不及后两者，但仍需考虑万一达到飞逸转速时对材料强度的要求，以保证其可靠性。
|
