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12月2日，中國水電發展史上新的里程碑誕生，東方電氣集團東方電機有限公司（以下簡稱東方電機）研制的三峽右岸電站最后一臺機組———15號機組通過三峽工程右岸電站機組啟動驗收委員會的驗收。中國長江三峽工程開發總公司總經理、三峽工程右岸電站機組啟動驗收委員會主任李永安表示，右岸機組全部通過驗收，是機組國產化過程的階段性成果；三峽工程機電設備的國產化，對于引進、消化吸收、再創新具有很好的示范作用。15號機組通過驗收，還意味著三峽工程左右岸電站26臺700兆瓦機組全部通過驗收。至此，三峽電站裝機容量達到1.82萬兆瓦，自首批機組投產發電以來，三峽電站共發電2836億千瓦時。

東方電機：引領三峽水電“中國創造”

　　三峽左岸：初試牛刀

    三峽機組是全球容量最大、直徑最大、重量最重的機組，其設計和制造難度對世界著名的制造商也具有很大挑戰。在實施三峽工程左岸項目時，有關方面提出了主承包方必須是有巨型水電機組制造經驗的大型企業。國家實施的“以市場換技術”戰略，為東方電機的三峽機組技術引進與分包制造創造了歷史性的發展機遇。1997年，在國家有關部門和中國長江三峽工程開發總公司的支持下，東方電機獲得了引進國外先進技術并分包制造單機容量700兆瓦三峽左岸水電機組的合同。

    東方電機經過三峽左岸機組5年的技術引進和消化吸收以及潛心攻關，實現了三峽機組定子、轉子繞組絕緣材料的國產化以及制造的本地化，并取得VGS聯合體承制的6臺左岸水電機組中2.5臺份的分包制造，全面掌握了700兆瓦級大型水輪發電機組的開發、設計和制造技術，大大提高了東方電機的技術水平；實現了發電機絕緣技術的突破和自主化，電壓20千伏、主絕緣工作場強2.51千伏/毫米，實現了多膠模壓線棒全面達到國外VPI少膠絕緣體系先進性能指標；葉片數控加工、轉輪等大部件焊接、主軸窄間隙焊接、轉輪等大部件加工工藝技術都在這一時期發展起來，具備了立足國內自主研制700兆瓦級巨型水電機組的能力和條件。 [NextPage]

    東方電機總經理韓志橋指出，雖然國外公司在左岸電站項目中占據了“大頭”，但通過參與制造三峽左岸，我們掌握了機組的核心技術，推動了技術創新，實現了水電單機容量從300兆瓦到700兆瓦的歷史性跨越，分包制造的三峽左岸水電機組質量精良，為三峽左岸水電機組提前一年發電做出了貢獻。

    轉輪是水輪發電機組的“心臟”，其性能的優劣直接影響到水輪機的效率、空化性能和壓力脈動。國外多家知名發電設備商經過多年研究推出的三峽左岸轉輪雖然效率達到了要求，但由于電站運行水頭變化大，壓力脈動不甚理想，且之前中國從國外引進的小浪底、大朝山等水電站水輪機轉輪都出現了“卡門渦”問題，國務院三峽質量檢查組給國務院寫信，建議三峽右岸機組待左岸機組轉輪問題解決之后再招標。國務院三峽辦緊急召集國內水力專家進行了多次研討，提出在三峽右岸開發性能優于左岸的轉輪。時年36歲、東方電機最年輕的水力設計總設計師石清華接受了這項世界水力研究界最具有挑戰性的研究任務。

    石清華在消化吸收國外公司流體計算軟件的基礎上，又進行了二次開發和創新，創建了具有中國特色的集水輪機轉輪水力設計、流態分析和性能預測于一體的水力開發軟件系統。在試驗臺上對國外公司的三峽轉輪進行了復核試驗，在對壓力脈動高的區域進行模擬分析的基礎上，利用自行開發的軟件系統和多年來積累的水力設計經驗，對三峽右岸轉輪進行了水力優化設計，優化了水輪機各過流部件。

    經過幾輪試驗，新開發的轉輪壓力脈動已明顯優于國外的三峽左岸轉輪，水輪機水力穩定性有了實質性突破，自主開發出了比左岸國外機組性能更優越的轉輪核心技術，完全消除了困擾國內外水輪機行業的特殊壓力脈動問題，為國內企業贏得了與跨國公司同臺試驗對比水輪機模型的資格，激發了國內外同行對三峽右岸機組新一輪轉輪優化的競爭開發。

    在中國水利水電科學研究院試驗臺與國際著名公司進行的三峽右岸模型水輪機同臺對比試驗中，東方電機最終以自主開發的、達到世界先進水平的轉輪贏得了三峽右岸4臺機組的自主研制合同，中國發電設備制造企業沒有資格自主研制巨型機組的歷史在東方電機手中得以改寫。

    三峽右岸：突破兩項尖端技術

    在三峽右岸轉輪取得突破的同時，東方電機通過對右岸發電機電磁方案進行優化改進，解決了三峽左、右岸VGS發電機振動噪音問題，又取得三峽右岸發電機關鍵技術的突破。

    東方電機的“洋師傅”VGS集團的三峽發電機左、右岸方案存在較大缺陷。發電機設計出身的東方電機副總經理、總工程師賀建華通過縝密分析和論證，制定了詳細的改進方案。結構及安裝工藝改進方案的實施，達到了降低低頻振動近50%的效果，振動改進方案的實施，將引起電磁振動的激振分數次諧波幅值削弱達90%，基本消除了定子鐵芯的100赫茲工頻振動，同時使發電機噪音大幅下降，達到優良指標。10月30日，以三峽右岸電站最后一臺機組正式并網發電為標志，東方電機研制的4臺三峽右岸機組全部投入運行，各方面性能達到國際水準，并且很多參數指標領先其他廠家。尤其是15號機組各部位振動噪音數據創下了三峽右岸機組最好記錄，機組擺度也達到了國產機組最好水平。

    東方電機在研制三峽右岸機組中取得了兩項國際尖端關鍵技術的突破———自主開發出比左岸國外機組性能更優越、完全消除了困擾國內外水輪機行業的特殊壓力脈動問題的右岸轉輪；解決了三峽左、右岸發電機中存在的振動噪音問題，提升了國際發電設備行業的技術水平，為三峽項目之后的近百臺巨型水電機組的開發奠定了堅實的技術基礎，對我國能源工業的發展和安全具有重大意義。行業專家一致認為：“三峽機組技術引進的再創新是我國重大裝備行業技術引進最成功的典范”。 [NextPage]

    12月8~10日，中國長江三峽工程開發總公司組織召開的三峽電站水輪發電機組性能評審會認為，經過國內多年的研究和科技攻關，三峽電站機組設計制造由左岸電站以國外廠商為主、國內廠商分包制造，到右岸電站國內廠商獨立設計制造其中的8臺機組（其中東電4臺、哈電4臺），走出了一條技術引進、消化吸收、再創新的成功之路，實現了700兆瓦級水輪發電機組的國產化。國產三峽機組在水力設計、電磁設計、冷卻方式、絕緣技術等方面達到了國際同等水平，三峽右岸電站機組總體性能優于左岸電站機組。

    蒸發冷卻“引領”天下

    東方電機以三峽左岸電站水輪機技術引進為契機，完整構建和全面提升了水輪機水力設計、流體動力分析、水輪機和發電機模型測試技術的硬軟件平臺，培養了新一代設計人員，采用新的設計理念和設計方法，在消化吸收引進技術再創新上下功夫，實現了跨越式的飛躍。短短幾年內，陸續在巨型混流式、大型軸流轉槳式和大型貫流式水電機組開發中取得重大突破，技術開發達到了世界先進水平。

    大容量發電機采用何種冷卻方式是發電機設計、制造中的重大問題，也是制約大型發電機發展的主要因素。隨著發電機容量的增大，電機各部分的損耗也明顯增加。因此，改進電機的冷卻，有效帶走各種損耗所產生的熱量，降低電機各部分溫升，是設計、制造大容量發電機的一個重要課題。

    為了適應自主研制大型水輪發電機的需要，建立起我國擁有自主知識產權的大型水輪發電機冷卻技術體系勢在必行。多年來，東方電機在大型水輪發電機的冷卻技術上與中科院電工所等單位合作研發了具有自主知識產權的蒸發冷卻水輪發電機技術，研制的云南大寨10兆瓦蒸發冷卻水輪發電機、陜西安康50兆瓦蒸發冷卻水輪發電機和青海李家峽400兆瓦蒸發冷卻發電機皆獲得國家科技進步二等獎。蒸發冷卻技術與國外一些公司的水冷卻發電機技術相比，無論在技術上，還是安全可靠性以及操作維護等方面都有它獨特的優點，而且還能突破空冷發電機設計制造的極限容量，充分體現出該技術的先進性。

    如果把轉輪比為水輪發電機組的“心臟”的話，那線圈絕對是水輪發電機組的“血管”。在成功建設三峽左岸電站700兆瓦水輪發電機蒸發冷卻改造試驗臺，完成系統的試驗研究基礎上，東方電機又針對三峽地下廠房電站700兆瓦水輪發電機建設了1:1蒸發冷卻模擬試驗臺，進行真機結構的工業試驗，確保先進和可靠的“中國血管”裝備三峽地下廠房機組。

    目前，東方電機以獨特的技術優勢承接的三峽地下廠房電站兩臺700兆瓦蒸發冷卻機組的技術準備工作已經完成，正在進行制造。2010年，東方電機創造的世界最大的700兆瓦蒸發冷卻機組又將裝備長江三峽。在實現火電和核電單機1000兆瓦目標后，東方電機又瞄準了中國水電設備業自主發展的新目標———單機1000兆瓦巨型水電的研發