淺談水電機電安裝的發展

摘 要：中國水電機電安裝50年發展和技術進步是史無前例的，是在中國優越的水力資源條件下，水力發電事業發展的結果。至今，中國已是世界上第一位的水電裝機大國，其在建水電工程規模在世界上也遙遙領先。本文從水電機電安裝事業的發展壯大、裝機規模的增加、安裝技術的進步和具變革性的技術創新等幾個方面論述了中國水電機電安裝及其技術發展過程，并對今后12個方面的技術創新和水電機電安裝的幾個專題進行了展望。

關鍵詞：水電工程；機電安裝

上世紀50年代初，我國東北豐滿水電站戰后修復并開始安裝原蘇聯制造的72. 5MW機組，成立豐滿水電工程公司安裝工程隊，水電機電安裝行業由此誕生。半個世紀以來，尤其是近20年來，我國水電機電安裝行業經歷了從無到有的發展壯大過程。至2006年底，全國水電裝機總容量達到128. 6GW （含抽水蓄能電站裝機8. 321GW），常規機組裝機容量為120. 28GW，已大大超過美國躍居世界首位。其中大中型水電機組約占70%。這些機組設備的97%由專業水電施工企業安裝。中國的水電機電安裝施工企業（以下簡稱安裝企業）作為一種專業性和技術性較強的安裝工程建設實體，自力更生、不斷創新，在大規模的工程實踐中取得了顯著的業績和跨時代的技術進步，掌握了如李家峽、龍羊峽、二灘、小浪底、三峽、龍灘、廣蓄、天荒坪、泰安、桐柏等電站建設的具有世界先進水平的施工技術和安裝工藝。并造就了一批有代表性的綜合實力較強的安裝企業，近85GW的大中型水電機組的投產和運行，充分體現了中國水力發電工業的綜合實力和先進的技術水平。

一、我國水電工程機電安裝50年的重大技術創新

1.水輪發電機定子現場整體疊片組裝、嵌裝全部線圈的現場裝配工藝和定子整體吊裝技術，使得80年代以后的大中型水輪發電機定子已經如同發電機轉子一樣，被確定為在現場整體裝配，實現了定子運輸、制造裝配質量的技術進步；

2.大型水輪發電機圓盤式轉子支架（支架直徑大于6m）結構的采用取代了支臂式（工字型或盒型）轉子支架，現場裝配以焊接代替了傳統的螺栓聯結，結構和裝配工藝的改變增加了發電機轉子的徑向剛度和軸向剛度；

3.發電機推力軸承的推力軸瓦以及導軸承的導軸瓦由單一的巴氏合金瓦面材料改為增加了彈性金屬塑料瓦面的新材料、新結構、新技術。推力軸瓦采

用彈性金屬塑料瓦面的應用技術和安裝調整保證了推力軸瓦在動壓油膜作用下的變形與軸瓦本身機械與熱變形的最佳疊加，形成動壓滑動軸承的理想工作瓦面，從根本上解決了大型推力軸承運行可靠性的問題；

4.大型及超大型水輪機埋設件如：尾水管肘管、錐管、基礎環、蝸殼、機坑里襯等現場下料、卷板制造的生產方式及這一產業的形成解決了由水輪機制造商生產埋設件而產生的運輸困難和制造成本的雙重問題；

5.大型混流式水輪機轉輪由分瓣（半）結構現場組裝焊接發展到由散件運輸、在現場整體組焊的加工制造工藝，現場組焊車間結構及布置設計不斷優化，并認真地研究解決大直徑轉輪上冠能否分半運至現場的技術問題，這對中國西南地區的大型水電站建設具有現實意義。

二、安裝技術和施工能力的進步

1.能組裝、焊接直徑大于8m的混流式水輪機偏心或對稱分瓣的轉輪，其工藝技術已達到世界先進水平；通過引進技術和實際操作，已實現包括小浪底、龍灘、三峽右岸電站在內的現場散件組裝焊接直徑超過8m的全不銹鋼（馬氏體）混流式水輪機的轉輪，完成組焊、應力消除、加工、靜平衡和抗磨層噴涂的全部工

藝過程，質量完全符合國際標準；

2.用先進的焊接工藝和焊接手段成功地組焊了近80臺直徑超過10m的水輪發電機轉子圓盤式支架，其中包括具有斜向支臂非對稱焊接收縮結構的圓盤支架，其變形被控制在允許的范圍內；

3.能在現場裝配鐵心外徑大于16m、鐵心高度大于3. 3m的全空冷水輪發電機定子和鐵心外徑大于19m的水內冷水輪發電機定子，順利通過鐵心磁化試驗和繞組絕緣耐壓試驗。水輪發電機定子現場裝配在中國已成為規范性的機組設備制造原則，其工藝技術已經成熟，裝配水平在世界領先；

4.能安裝調整各種型式的高速、重載推力軸承、高速可逆式推力軸承和重載推力導軸承，其中包括由世界上最先進的專利技術設計、制造的軸向負荷為4100t的雙支點單彈性梁推力軸承、5000t級單支點多彈性銷支承的推力軸承和小彈簧多支點支承的推力軸承，其推力軸瓦運行溫度差最佳可調整控制在2.8K（開爾文）以內。

三、結語

水電機電設備安裝在中國作為一個特定的專業施工技術行業伴隨著國家水力發電建設事業的發展已經走過了50年的歷程。歸根結底，是國家工業化發展和技術進步的產物。而機電安裝企業也是在中國特色經濟條件下形成的一個特定的專業施工技術群體，半個世紀以來它向中國水力發電建設的方方面面培養和輸送了大量有實踐知識、有理論水平的工程師，它的存在和發展同樣是中國水力發電事業蒸蒸日上的一個方面。作為水電站建設的一個環節，水電機電安裝起著將電站建設投資轉化為現實收益的重要作用。中國的水電機電安裝行業和安裝企業，正抓住水電開發的大好機遇，不斷地實現技術創新和管理創新，不斷地總結發展過程中的經驗和教訓，技術創新和管理創新將永遠是安裝企業賴以繼續生存和發展的根本保證。

參考文獻：

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