淺談水電工程機電技術的發展

摘 要：隨著我國技術的發展，我國水電工程機電設計、安裝和制造技術已逐步趕上和達到世界一流水平。回顧我國水電開發的發展過程， 介紹了近年來我國大型水電站規劃設計簡況、機組國產化進程以及水電站機電設備近年來選型的新特點和新趨勢。為迎接水電開發的歷史機遇和挑戰，取得雙贏， 對國內、外制造廠家的期望和要求。

關鍵詞：水電工程；機電技術

隨著黨中央和國務院確定的“西部大開發”和“西電東送”戰略的實施，溫家寶總理2005年3月3日主持國務院常務會議，分析當前電力供求形勢，研究電力工業發展問題。會議指出：“要調整電源結構，大力開發水電，優化發展煤電，積極推進核電，適度發展天然氣發電，鼓勵新能源發電”，“要大力推進技術進步和產業升級，提高關鍵設備制造和供應能力”。這為我國進一步加快水電開發和促進水電設備的技術進步創造了難得的歷史機遇。2005年、2010年和2020年，全國電力裝機將分別達5億kW、6.9億kW和9.5億kW，其中

常規水電裝機將分別達到1.08億kW、1.6億kW和2.46億kW（水電比重約25.9%）左右；抽水蓄能電站裝機容量將分別達到17500MW、30000MW和35000MW。

一、我國水電工程機電設計、安裝和制造技術已逐步達到世界一流水平

新中國成立56年來，我國水電工程機電技術在20世紀50～60年代期間努力學習前蘇聯的先進經驗，自20世紀80年代對外開放以來又積極開展對外技術交流、認真吸取了歐、美、日本等國的先進技術，我國水電機電設計、制造、安裝和運行的技術水平已明顯進步，實現了較大的飛躍。

繼劉家峽、龍羊峽水電站之后，巖灘、隔河巖、廣蓄、天荒坪等水電站一批單機容量300MW左右的大型水輪發電機組和蓄能機組相繼投產發電，李家峽水電站單機400MW的4臺機組、二灘水電站單機550MW的6臺機組，特別是單機容量為700MW的三峽左岸14臺機組均全部成功投運，加上以龍灘、拉西瓦、小灣、溪洛渡、向家壩等巨型水電站為標志的機電工程規劃設計、國內外設備采購招投標工作的深入開展，已充分表明，我國的水電機電設計正逐步全面達到世界先進水平。

鄧小平同志提出：“科學技術是第一生產力”。遵循我國“改革開放”、“引進技術、合作生產”和自主創新的戰略決策，水電機電設計水平在設備選型、布置等方面的大跨躍，也大大地拉動了我們國內的機電制造業和機電安裝技術的跨越式發展。

二、我國大型水電站規劃設計和機組國產化進程簡介

1.混流式水輪發電機組

長江流域，三峽水電站安裝26臺單機容量70萬kW機組，加上右岸地下廠房的6臺70萬kW水輪發電機組，共32臺機、總裝機容量達2240萬kW，名列世界第一。金沙江流域，溪洛渡水電站共18臺單機容量70萬kW的機組，總裝機容量1260萬kW；向家壩共8臺單機容量75萬kW的機組，總裝機容量為600萬kW；機組設備即將先行招標。

2.2抽水蓄能機組

2003年4月，國家發改委指示：“為了提高我國機電裝備工業的水平，促進我國抽水蓄能電站建設的健康發展，經研究，現決定以河南寶泉和廣東惠州兩座抽水蓄能電站（后又增補了白蓮河）為依托工程，通過統一招標和技貿結合的方式，引進抽水蓄能電站機組設備設計和制造技術，逐步實現我國抽水蓄能電站機組設備制造的自主化”。通過近1年多的招議標工作，哈電、東電兩廠和三個業主與中標的法國ALSTOM（阿爾斯通）公司于2004年8月在北京釣魚臺國賓館簽訂了技術轉讓和設備采購合同。

三、水電機電設備近年來選型的特點和趨勢

1.電氣主接線

對電氣主接線方案的比較，傳統上一直沿用靜態技術經濟評價方法。考慮到這些年來可靠性計算技術發展較快，且逐步由定性向定量分析過度，現根據修訂后的《水力發電廠機電設計規范》，對750MW及以上裝機容量的大型水電站，需進行可靠性計算的評估，特別是要考慮到30a事故停電損失和檢修、運行維護等費用進行動態分析，以便對各種接線方案技術經濟指標進行全面的客觀分析和評價。

2.高、低壓配電裝置

對高壓配電裝置的選型，考慮到水電站地質地形的特點和樞紐布置的合理性、GIS國產化程度逐步加大和價格下降的趨勢、GIS可靠性高、占地面積大為減少、可大大減少運行維護工作量和管理費用、利于向“無人值班”方式過渡、對環保有利等因素，近年來大、中型水電站已趨向于選用GIS，而較少采用敞開式。低壓配電裝置的選型，也趨向于采用質量一流、價格合理的國內外名牌產品，評標方法多采用綜合評分法決標，技術評價的權重已適當加大，而不僅僅考慮商務上評標價最低這一個因素。

3.水輪發電機組

（1）高水頭、大容量、高參數。錦屏二級水電站機組系世界上320m高水頭段、容量最大、低比轉速的混流式水輪發電機組，對國內、外制造廠家在水力設計、機械設計和制造經驗上均是強有力的挑戰。

（2）大容量空冷機組。三峽水電站定子水冷機組每極容量僅10.5MV·A。近年來，隨著發電機空冷技術的進一步成熟，繼每極容量15.29MV·A的二灘水電站發電機組成功投運之后，每極容量分別為14.4、17.45和18.52MV·A的龍灘、小灣和拉西瓦水電站水輪發電機均采用了空冷方式，并通過了業主在制造廠家空冷模型試驗的驗收。

四、結語

我國電氣設備制造廠家，在引進和消化世界先進技術方面已有了長足進步，設計、制造水平正逐步提高，但仍有必要在體制改革、質量管理、人才群培養、技術積累和儲備等方面看清與國外著名廠家的差距，繼續努力學習，以便更好地為用戶服務。希望我國水電建設的業主、設計、安裝、科研、試驗、運行單位與國內、外制造廠家和諧共處、團結協作，共同為全球的電力建設、為實現我國西部大開發和西電東送的戰略部署而努力。

參考文獻：

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