10月24日，對于我國水電裝備制造行業來說，具有里程碑式的意義。由哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司(以下簡稱哈電機)制造的———我國自主研發、設計制造、世界單機容量最大的首臺向家壩800兆瓦級水輪發電機組并網發電，使我國水輪發電機制造水平由700兆瓦級躍升至800兆瓦級。標志著哈電機這個國有商標已經成為國際電力裝備制造行業的領軍品牌。

　　深秋，源源不斷的金沙江水奔騰著沖過向家壩電站。看似平靜的向家壩水電站，正在用它那顆世界上最強勁的"心臟"持續地轉化著不竭的動力，把蘊含著光明和能量的清潔能源送到祖國最需要的地方。向家壩電站的這顆"動力之心"，是哈電機人歷經10余年拼搏、創造之后，再一次獻給祖國和人民的盛禮。

　　據專家介紹，向家壩"動力之心"是額定單機容量為812兆瓦的水輪發電機組，是目前世界上單機容量最大的水輪發電機組。該機組由哈電機自主研發、設計制造，機組運行穩定、操控可靠、狀態良好，多項指標超過合同標準，制造技術達到世界領先水平。

　　領銜中國創造

　　對于身處向家壩電站現場的中國長江三峽集團公司、向家壩機組制造安裝及監理單位的專家來說，10月24日是不平凡的一天，他們親歷了國產首臺世界最大機組投產運行的歷史時刻，見證了國產巨型機組的優異性能。在試運行的72小時中，檢測結果顯示，機組的功率、轉速等主要參數指標完全符合合同要求，各關鍵部位的震動、擺度等指標均高于標準要求。其中，上導軸承和水導軸承和下導軸承的擺度峰值僅相當于業內對精品機組要求峰值的50%;最關鍵的布置在直徑4.4米平面圓周上的24件推力軸承瓦最高工作溫度差僅為1.7攝氏度，遠低于業內對精品機組瓦溫最高溫差3攝氏度的要求。向家壩機組在試運行中的優秀表現，實現了哈電機"確保溪洛渡和向家壩機組臺臺創精品"目標，創造了我國自主研發、設計制造水輪發電機組的最高紀錄。

　　實際上，這已經是哈電機在2013年第二次刷新我國電力裝備制造行業的最高紀錄。

　　今年7月27日，該公司剛剛創造了我國自主研發、設計制造水輪發電機組的最高紀錄，為三峽公司制造的單機容量700兆瓦級水輪發電機組，被作為溪洛渡首批、左岸首臺機組投產發電，機組質量創國內最好，制造技術達到世界先進水平。僅僅相隔兩個多月，哈電機為向家壩電站制造的單機容量800兆瓦級機組又成功發電，再次刷新了歷史紀錄，這臺"中國創造"的產品硬生生地使水輪發電機組的單機容量一下子提升了一個大等級，一時間，哈電機再次成為國內外行業關注的焦點。

　　領先世界技術

　　作為世界單機容量最大的機組，向家壩機組代表著世界水電機組制造的最高水平。對于研發向家壩機組的哈電機而言，這不僅是一個任務，更是一種使命，一種中國水電事業創新發展的使命。

　　向家壩機組的許多指標比世界矚目的三峽機組還要高。與三峽機組相比較，單機容量從700兆瓦級變成了800兆瓦級，最優效率從94.63%上升到了94.65%，機組的穩定性、空化性能等指標均有所提高。

　　為了使祖國水電事業邁上更高的水平，哈電機在向家壩項目競標前就堅定了信念，不僅要擊敗國內外競爭對手，拿下向家壩項目合同，而且還要將向家壩機組打造成精品工程。為此，哈電機專門設立了向家壩電站研究課題，組織了大量優秀科技人員，應用具有國際領先水平的高水頭水力機械試驗臺設備，針對世界最大的向家壩水輪發電機組自主設計和制造，展開了科技攻關。

　　科研攻關中，科研團隊應用先進的設計理論對水輪機內部流動進行了分析，針對水流在局部空間和時間內都存在混沌不確定性的特點，準確地找出了水流在水輪機內流動的規律，采用了環量控制的方法，實現了對機組水流流動的宏觀控制。在進一步的研究中，把環量控制和空化設計方法引入科研設計優化之中，成功消除了壓力脈動的周期性疊加和反饋放大問題，保證了機組運行的穩定性。

　　"我們所研發模型轉輪的水力性能達到了世界領先水平。"時任哈電機向家壩科研課題負責人的覃大清自豪地說。

　　為攻克科研難題，覃大清帶領科研團隊先后制定了幾十套方案，經對比和驗證，陸續優化并制作了6個模型轉輪;經歷了近兩年的試驗篩選，逐步提高了模型轉輪的各項性能指標。攻關團隊的心血沒有白費，在解決了向家壩機組一系列世界級的科研難題后，機組模型轉輪試驗的最優效率最終達到了94.95%，遠高于向家壩項目94.65%的招標要求，超越了國內外的強勁對手。

　　在課題評審會上，行業專家對哈電機向家壩機組科研課題的成果做出評價："具有優秀的水力穩定性能、高效的效率水平、優異的空化性能，無高部分負荷壓力脈動，解決了世界性的難題。"

　　在與國內同行及國外大公司的同臺對比中，哈電機憑借卓越的科研成果、合理的方法和科學的方案，獲得了三峽集團公司的認可，如愿以償地肩負起了我國自主設計制造向家壩800兆瓦級水電機組的光榮使命。

　　破解世界難題

　　向家壩機組剛剛進入設計階段時，在三峽機組上出現的一個問題引起了業主和哈電機的關注。在三峽左岸一臺由國外公司設計、制造的機組運行中，"誤同期"并網時出現問題，使支路電流瞬間升高，導致匯流環被蹦開，并引起了嚴重短路。這件事情發生后，"誤同期"并網對于機組的損害，在世界范圍內，第一次被列入了主機設備制造需要考慮的問題。在巨型機組上，"誤同期"并網瞬間產生的電磁轉矩，與一直以來標準所要求耐受的短路轉矩相差很大。所以，使機組"誤同期"并網不產生損害，對于主機設備制造廠來說，是一個巨大的挑戰。三峽公司希望哈電機在向家壩機組設計上解決這個國外同行未能解決的問題。

　　哈電機在接到三峽公司安排的任務后，時任向家壩項目主任設計師的夏佑安帶領團隊成員立刻投入到結構研究中。"誤同期"的電流可以很快計算出來，但是它作用在機組上，不同位置的力都不相同，而最大力的位置又不一定能對機組產生最嚴重的危害。

　　連續半個月，夏佑安和他的助手，反復設計研究，最終研究創新了一套有效提高效率的方法，高效地完成了"誤同期"并網時的匯流銅環受力計算，滿足了機組誤同期工況的要求。

　　據夏佑安介紹，如此全面、深入地研究匯流銅環受力及結構強度課題，在國內外都是首次，它不僅解決了發電機在工程設計過程中的實際問題，也為哈電機在今后的大型電站更規范地進行計算、設計奠定了基礎。

　　打造行業精品

　　向家壩雖然是我國第三大水電站，但單機容量卻是世界最大，如何完成制造并將其打造成精品?無論三峽的經驗多么成功，都會有更多未知的挑戰等著哈電機人去超越。

　　作為世界上單機容量最大的水輪發電機組，向家壩機組的主要部件幾乎都具有體積大、噸位重的特點。就拿導水機構頂蓋來說，這一個工件的重量就達到340余噸、直徑近13米，翻身、起吊和加工都難度巨大;其中，拼焊頂蓋用的鋼板最大厚度達230毫米，要焊接完頂蓋，光焊絲就需要近20噸，也就是說，即使一個焊工一刻不停地焊，也需要330多天才能焊完。何況，其間還要遵守固定的工藝流程、滿足苛刻的技術要求、符合嚴格的檢查標準。打造向家壩精品機組的難度由此可見一斑。

　　2012年3月22日，經過業主聯合檢查組專家的全面檢查，確認向家壩導水機構各測量尺寸全部滿足圖紙要求，開關試驗、密封性能良好，模擬工作狀態試驗完全符合合同要求———世界單機容量最大機組的導水機構在哈電機自主設計制造成功。這標志著機組的主要制造瓶頸被突破。

　　現場預裝完成后的向家壩導水機構高7.8米，外徑尺寸近13米，總重達970余噸，遠高于三峽機組導水機構736噸的總重。

　　向家壩整機更令人嘆為觀止。整個水輪發電機組的總重量達到7000噸，上下高度近50米，相當于一座10多層大樓的高度。如此巨大的設備不停運轉，而機組的震動、擺度值均小于1毫米，確實讓人驚嘆。能夠做到這一點，完全得益于哈電機的精品制造。