三峡右岸巨型全空冷水轮发电机组研制创新

通过多年的自主研发和技术引进，哈电还形成了一套自己的通风设计及计算方法，对长铁心大容量水轮发电机极间流场，铁心表面散热系数等进行模拟试验，采用先进的计算软件对电机的轴、径向三维温度场进行分析和精确计算。为了掌握第一手技术数据，哈电还设计制造了三峡水轮发电机真机通风模型，并进行了模拟试验，根据模型试验结果对真机的通风结构进行了完善和优化。实践表明，哈电制造的700兆瓦全空冷巨型水轮发电机实现了总风量适宜、风量分配合理、风速均匀、冷却效果良好的总体目标，并且机组运行稳定，振动、摆度及温升等性能指标达到优良标准，所有这些都标志着空冷技术的重大突破。
总之，在过去的50多年里，哈电在中国的发电设备制造史上留下了一个个不可磨灭的脚印。哈电人从未因这些成绩而停步不前，三峡机组制造成功了，它倾注了无数哈电人的心血，从左岸到右岸，哈电从一个作为聆听者的学生成长到能够与老师同台竞技，这期间所经历的艰辛令人难以忘怀，哈电用一流的产品向国家和用户交上：了一份优秀的答卷。我们相信，三峡机组对于哈电来说，只是一个全新时代的开始，勇于开拓创新的哈电一定能肩负起中国水电大发展的重任!
3.完善制度环境
除了包括创新人才的评价认可机制、任用机制、激励制度等方面外，还包括对各创新人才队伍的预测和规划；制定相关法律政策，保障创新人才的合法权益，营造尊重和保护创新成果，促进形成科技成果转换的制度环境。
4．完善创新机制 续写企业辉煌
三峡的实践证明，创新是培育哈电核心竞争力的关键环节，创新是企业的灵魂，—个企业只有掌握了核心技术才能在竞争中赢得主动。哈电公司通过自主研发、引进技术、消化吸收，创造了“三峡模式”，完善了企业创新机制。把创新写进哈电的发展纲要和企业文化之中。首先，哈电鼓励科技人员的积极性和创新行为。其次，注重科技队伍的建设和人才培养，多方位筹措资金用于科研，并启动了“11353”工程来保证创新体系的运行和持续发展。再次，哈电把自己的的企业文化理念称之为“创力”文化，充分体现了哈电内蕴的强大驱动力和永不满足的追求，是哈电“求精务实，锐意进取，创新图强”精神的写照。
经过分包制造和技术引进及消化吸收，哈电已完全掌握了三峡水轮机组的关键技术，在三峡左岸机组的制造中除了完成6台转轮、5台份调速系统外，还包括8台份的发电机基础埋件、定子机座、发电机轴，并独立制造了14#机组，哈电引进消化吸收的成果已经体现在了三峡左岸机组中。
自主创新——实现大型水电设备“中国制造”
（二）知识点Leabharlann 介 1.鼓励创新的文化氛围
实现创新需要加速培养创新人才，良好的文化环境是创新人才成长的土壤。创新文化要改变以项目为主导的创新支持政策，制定长期对所有的创新活动起支持和鼓励作用的政策，形成持续创新的文化。
2.设立明确的创新目标
清晰的目标可以激励团队成员，让这共同的目标或价值观来同化成员的观念和行为。因此，团队在设定创新目标时必须根据社会和自身发展的需要设定，目标应该明确具体，可以衡量，操作性强，有时间期限。创新团队形成明确的创新目标有利于创新团队精神——大局意识、协作精神和服务精神的集中体现——的形成。团队精神的基础是尊重个人的兴趣和成就。核心是协同合作，最高境界是全体成员的向心力、凝聚力，反映的是个体利益和整体利益的统一，并进而保证组织的高效率运转。团队精神的形成并不要求团队成员牺牲自我，相反，挥洒个性、表现特长保证了成员共同完成任务目标，而明确的协作意愿和协作方式则产生了真正的内心动力。团队精神是组织文化的一部分，良好的管理可以通过合适的组织形态将每个人安排至合适的岗位，充分发挥集体的潜能。如果没有正确的管理文化，没有良好的从业心态和奉献精神，就不会有团队精神。团队精神对于团队非常重要，因为其对团队具有非常重要的作用：目标导向功能——向心力；凝聚功能——凝聚力；激励功能——尊重和认可；控制功能——观念协调。
1997年8月，中国长江三峡开发总公司分别与两大国际联合体签订了三峡左岸14台机组的制造承包合同。哈电公司作为ALSTOM-ABB—KEN联合体的分承包方承担了三峡左岸水轮发电机组技术的引进和消化吸收任务，并签订了技术转让合同。哈电公司从三峡机组研制之初，就确定了引进技术、消化吸收、自主创新的三步走战略。从1998年开始，哈电陆续组织了科研、设计、工艺等专门人员到国外接受ALSTOM—ABB—KEN集团的技术转让培训。其间共接收设计分析软件42个，涉及水力设计与试验、电磁通风计算、推力轴承、结构刚强度、绝缘、关键工艺等。在引进先进技术的同时，哈电公司要求将自有技术与引进技术有机地融合，最终形成具有哈电特色的技术。
岸转轮，其最优效率为94．7％，能量指标达到了世界先进水平，成功地解决了高部分负荷压力脉动以及稳定性两大世界难题。
哈电自1999年底至2003年，历经4年多的时间，进行了5个阶段的试验研究：三峡引进技术的消化吸收试验；尾水管压力脉动特性研究；高部分负荷压力脉动研究；三峡右岸新转轮的设计阶段；最终模型转轮优化的试验研究。在分析比较多个方案的基础上，最终找到了解决高部压力负荷脉动的突破点，首先优化没计出了6个转轮模型方案，其中有些还在试验后进行了局部修改。然而，只是单一方面过关并不够，转轮还必须总体优化，之后评选出了2个优胜转轮方案。2002年，三峡右岸转轮进人了优化设计的最后冲刺阶段。2003年10月，哈电、东电、ALSTOM、V01TH四家制造商参与了三峡右岸的最后投标竞争，在北京水科院试验台进行了模型试验装置及转轮同台对比试验，取得了国内同行第一、国际同行第二的成绩，同时哈电公司研制的“混流式水轮机L型叶片转轮”获得国家发明专利。投入运行后，哈电的水轮机运行稳定，各部位温度和振动摆度等指标均满足设计要求，各种测试综合水平达到优良标准，具有世界一流水平，证明了水轮机的设计是非常成功的。
工作提供厂真实可靠的实验数据，在三峡全空冷技术的攻关上起到了举足轻重的作用。吴军令和武中德同志，在推力轴承这项重要技术中，也提供了优良的设计方案。电磁技术是发电机研制的核心，李金香带领全组同志完成了电机的阻尼系统设计、端部电动力计算、瞬态运行方式分析以及电压波形等研究工作。第三，培养了人才队伍。哈电公司提出要以“建设一流班组、提供一流服务、设计一流转轮”为目标，以“争创学习型班组，提升行业竞争力”为口号，从创建新型管理为基础、提升技术水平谋发展、开发技术创新促进步、保障安全生产保稳定等四个方面，全面打造创新型班组。在大电机研究所水轮机室中，水力设计小组共有成员12人，其中博士1名，硕士3名，本科生8人，平均年龄33岁。在组长刘胜柱博士的带领下，从最关键的“解决高负荷压力脉动问题”人手，解决了“三峡高部分负荷压力脉动问题”这一世界难题，大大培养了这个小组的科技攻关能力。
2007年7月8日，哈尔滨电机厂有限责任公司(以下简称哈电公司)制造的世界最大的国产首台三峡右岸全空冷756兆瓦水轮发电机组成功发电，标志着我国大型水电设备制造水平通过自主创新，实现了完全自主知识产权，达到了世界领先水平，开创了世界上单机容量最大的全空冷水轮发电机组运行的新时代。
确立建设创新型企业的战略发展目标
发电机采用，技术日趋成熟完善。虽然三峡左岸电站的14台机组发电机的冷却方式均采用半水冷，而且国际上也普遍认为600MW以上的大型水轮发电机全空冷已经不能满足机组的冷却要求，存在诸多技术难题，但是通过对多家采用水冷却的电站进行跟踪，哈电认为牛水冷这种冷却方式不是最好的，并决定选择了全空冷技术自主创新之路，用世界一流的“中国造”水电机组装备三峡。
2．研发具有自主知识产权的精品转轮
上世纪90年代，国内外投运的许多大型混流式水轮机出现了不同程度的振动和转轮叶片裂纹问题，严重影响了电站的正常运行。因此，保证水轮机的稳定性，成了招标中业主最为关切的问题。在2003年6月三峡右岸机组国际招标中，哈电通过大量、全面的水力优化设计，最终得到的三峡右
三峡右岸水轮发电机组的额定容量为700MW，最大容量为756MW，额定电压20KV，转速75r／min，是目前世界单机容量最大的水轮发电机。三峡右岸电站共装机12台，由哈电、东电和ALSTOM各供货4台机组。
1．攻克700兆瓦级全空冷水轮发电机世界性难题
三峡工程700兆瓦级水轮发电机的冷却方式是技术论证中的一个关键课题。目前，大型水轮发电机的冷却方式一般有全空冷、半水冷、蒸发冷却三种冷却方式，全空冷、半水冷两种方式已被多台巨型水轮
点评：哈尔滨电机厂有限责任公司成功的案例，又一次证实了“引进技术、消化吸收、自主创新”的企业成功三步走战略；鼓励个人创新与团队精神相结合所形成的企业文化保障了哈电公司的成功；注重科技队伍的建设和人才培养，是企业续写辉煌的基础。(撰稿人：王国强)
3．打造勇于开拓创新的一流团队
哈电通过自主研发、引进技术、消化吸收再创新，不仅取得了技术上的突破，而且打造了一支创新团队，积累了丰富的集体创新经验。首先，推崇团队精神。三峡右岸700兆瓦伞空冷机组在空冷技术上的突破，是大电机研究所电机室科研队伍多年来科研工作共同努力的结果。这支科研队伍注重科研积累和技术沉淀，强调扎实的理论基础，勇厂自主创新、积极开发新技术、新产品，并成立攻关小组。其次，激发个人创新热情。人才是未来智力经济的制高点，是企业竞争的焦点。在大力倡导敢想敢做、勇为人先的精神下，哈电公司涌现了一批具有创新精神的人才。副总设计师兼主任孙玉田同志从发电机电磁参数及瞬态过程、通风冷却技术及轴承技术等方面进行了系统的安排，并对字冷模型试验进行了全面的布置。副主任李广德同志作为通风冷却的专家，对发电机冷却系统的计算及试验设汁倾注了很多的心血。在通风系统的整体设计中，专业组长安志华同志提出丁不要求有大风量，而是要有合理总风量的设计理念，不使用风扇也可以达到冷却目的，并且负责设计研制了三峡全空冷水轮发电机的通风模型实验。在通风模型研制过程中，安志华同志认真抓好加工、安装、调试中的每一个细节，最终为三峡全空冷水轮发电机组的科研工作及真机的设计
尽管哈电提出的全空冷方案争议很大，但是哈电认为通过三峡左岸发电机与ALSTOM的合作，在成功引进、消化和吸收国外先进技术基础上，结合哈电50多年的设计制造经验，能够成功完成这次技术突破。详尽的论证方案最终得到了三峡总公司和评标专家的认可。全空冷巨型水轮发电机主要技术难点是空气对电机的冷却效果和冷却均匀性，如何避免不均匀冷却导致的结构部件热胀变形，以及由于冷却效果差引发的温升超标成为摆在哈电人面前的一个世界性的难题。为了解决这一难题，公司对全空冷电机的电磁计算、结构、通风冷却系统及绝缘系统等进行整体协调设计和优化创新。他们打破过去空冷按“每极容量”设计的技术界限，提出了自己的全新设计思想：无论是水冷、空冷，最根本的是要控制机组温度。在设计时，更加注重了对电机的电压、定子绕组支路数与槽电流的匹配及热流密度分析计算和温升控制，并且三峡右岸全空冷水轮发电机也采用了密闭自循环径向双路端部回风的无风扇通风系统，取得了绝不亚于半水冷却技术的指标。