水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院   李定中

（按：有感于人民日?qǐng)?bào)"[最低價(jià)中標(biāo)]不改，談什么工匠精神、中國(guó)制造！"一文談到低價(jià)中標(biāo)的危害，2010年電氣專委會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)時(shí)本人曾發(fā)表過(guò)類似文章，現(xiàn)發(fā)布上來(lái)，供參考。）

摘要 本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)水輪發(fā)電機(jī)組招標(biāo)文件審查、咨詢、評(píng)標(biāo)和設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)等的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)機(jī)組采購(gòu)方式、評(píng)標(biāo)辦法以及水輪發(fā)電機(jī)的一些主要參數(shù)和關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)等提出了一些意見和建議，供設(shè)計(jì)和招標(biāo)單位參考。

關(guān)鍵詞   水輪發(fā)電機(jī)組 招標(biāo) 參數(shù) 結(jié)構(gòu)  

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改革開放以來(lái)我國(guó)電力建設(shè)得到快速發(fā)展，尤其是近10年作為綠色能源的水電開發(fā)達(dá)到了前所未有速度。多年來(lái)，筆者一直參與大型水輪發(fā)電機(jī)組招標(biāo)文件的審查、咨詢、評(píng)標(biāo)和設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)等工作，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外一些電站機(jī)組事故的教訓(xùn)，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的招標(biāo)采購(gòu)工作有一些體會(huì)、意見和建議，供同行們參考、切磋。

1.   采購(gòu)方式

近年來(lái)，我們吸取一些電站機(jī)電招標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)混流式、燈泡式機(jī)組等水電站均采用將機(jī)組、主變、發(fā)電機(jī)斷路器、GIS、低壓配電裝置等分標(biāo)段分期招標(biāo)采購(gòu)的模式，目前該采購(gòu)模式已日趨成熟，已不再采取將電站機(jī)組和機(jī)電設(shè)備成套大包的采購(gòu)方式，且分標(biāo)趨于細(xì)化。主要理由如下：

（1）成套大包的采購(gòu)方式，由于受大包投標(biāo)價(jià)格的制約，往往影響到機(jī)組輔助設(shè)備和外圍機(jī)電設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量，不易采購(gòu)到質(zhì)量一流、價(jià)格合理的產(chǎn)品；

（2）機(jī)組招標(biāo)時(shí)間一般在電站開工時(shí)，此時(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)剛開始，成套大包的一次性招標(biāo)文件編寫工作量很大，設(shè)計(jì)院不能首先集中力量編制好主機(jī)設(shè)備標(biāo)書和優(yōu)化布置主廠房；

（3）分批、分項(xiàng)采購(gòu)，便于設(shè)計(jì)、業(yè)主單位分階段抓好主要和外圍機(jī)電設(shè)備的招標(biāo)工作，雖增加了業(yè)主和設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)的工作量，但大多數(shù)水電設(shè)計(jì)單位已有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)分標(biāo)界面的劃分也有現(xiàn)成的招標(biāo)文件條款；

（4）考慮到一些機(jī)電設(shè)備更新?lián)Q代較快，對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置等適當(dāng)滯后招標(biāo)，利于采購(gòu)到較新科技的產(chǎn)品；

（5）通常情況下，分批、分項(xiàng)采購(gòu)方式競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)、投資省，易于采購(gòu)到業(yè)主滿意的產(chǎn)品，且售后服務(wù)較好。

我國(guó)水、火電工程招標(biāo)已從大包大攬過(guò)度到較為成熟的細(xì)化階段，不宜在歷史上"倒退"。前些年，蓄能機(jī)組從廣蓄等開始，采用了全套引進(jìn)國(guó)外設(shè)備的模式，這是受到當(dāng)時(shí)中國(guó)不能自主設(shè)計(jì)和制造大型蓄能機(jī)組、且缺乏對(duì)相關(guān)附屬和配套設(shè)備成套能力的國(guó)情的制約。隨著蓄能機(jī)組及其相關(guān)附屬設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的加速推進(jìn)，也會(huì)向目前混流式、燈泡式機(jī)組電站機(jī)電設(shè)備的采購(gòu)模式過(guò)度，如白山蓄能等電站已開了個(gè)好頭。

2.   評(píng)標(biāo)方法

最低評(píng)標(biāo)價(jià)法為世界銀行、亞洲銀行等國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)通用，如上世紀(jì)九十年代水口、二灘、天荒坪等水電站采用此法。只要符合（即實(shí)質(zhì)性響應(yīng)）招標(biāo)文件的主要技術(shù)和商務(wù)條款且評(píng)標(biāo)價(jià)最低即可。雖花錢較少，但往往采購(gòu)不到價(jià)錢雖然貴一點(diǎn)，但綜合性能較好、運(yùn)行穩(wěn)定性較好、檢修維護(hù)工作量較少、使用壽命較長(zhǎng)的產(chǎn)品。人們?cè)谫?gòu)買家電產(chǎn)品時(shí)，往往寧可買貴一點(diǎn)的名牌產(chǎn)品，并不是僅考慮一次性購(gòu)買商品的費(fèi)用最低，還要將產(chǎn)品的運(yùn)行可靠性、使用壽命期內(nèi)的損耗、檢修和維護(hù)費(fèi)用等綜合計(jì)算在內(nèi)，即將商品的費(fèi)用現(xiàn)值是否最小考慮在內(nèi)。

我國(guó)水電站機(jī)電設(shè)備的評(píng)標(biāo)方法現(xiàn)根據(jù)七部委關(guān)于招投標(biāo)的文件，多采用綜合評(píng)分法。一般商務(wù)和技術(shù)權(quán)重各占一半左右，其中評(píng)標(biāo)價(jià)在商務(wù)分中占大頭；現(xiàn)不少業(yè)主還增加了投標(biāo)者風(fēng)險(xiǎn)度5-10%的分值。后者稱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分，即按照技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方案優(yōu)、報(bào)價(jià)合理、技術(shù)力量、管理能力和生產(chǎn)加工能力滿足合同交貨進(jìn)度要求等原則，并綜合考慮企業(yè)的業(yè)績(jī)和經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)信譽(yù)等進(jìn)行評(píng)價(jià)。

早在龍灘水輪發(fā)電機(jī)組招標(biāo)采購(gòu)時(shí)，建議龍灘機(jī)組采用綜合評(píng)分法進(jìn)行試點(diǎn)，既考慮投標(biāo)價(jià)，又看重技術(shù)性能和質(zhì)量，以總結(jié)近年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，探索適合水電站機(jī)電設(shè)備采購(gòu)的招、評(píng)標(biāo)方法。將許多不易用價(jià)格量化的設(shè)備重要設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)，如關(guān)鍵部件材質(zhì)的設(shè)計(jì)剛強(qiáng)度及安全系數(shù)、性能保證值（包括振動(dòng)和擺度等運(yùn)行穩(wěn)定性指標(biāo)）、主要結(jié)構(gòu)型式的合理性、空冷技術(shù)、檢修運(yùn)行是否方便等的權(quán)重分綜合考慮，有利于鼓勵(lì)和引導(dǎo)投標(biāo)者向提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量和性能的方向努力。如水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉片，就不會(huì)做得輕而薄，以便因轉(zhuǎn)輪總重量輕、投標(biāo)價(jià)格低而占便宜。反之，做得厚一點(diǎn)、重一點(diǎn)、運(yùn)行穩(wěn)定性好一點(diǎn)的轉(zhuǎn)輪，雖然效率略低一點(diǎn)，就很可能技術(shù)分高一點(diǎn)。為此，建議將技術(shù)評(píng)標(biāo)因子中所需重點(diǎn)考慮的技術(shù)因素列細(xì)、列全一些，并在招標(biāo)文件"合同授予的準(zhǔn)則"中，也相應(yīng)增加了按綜合評(píng)分法授予合同的表述，使綜合評(píng)分法在招標(biāo)文件中具有透明度和公開、公正性。

對(duì)于評(píng)標(biāo)價(jià)的設(shè)定，一些精明的業(yè)主，如二灘水電開發(fā)有限公司等，將次低甚至平均投標(biāo)價(jià)的90%作為評(píng)標(biāo)價(jià)的滿分，為的是保證制造廠家有足夠的合理利潤(rùn)，以能提供保質(zhì)保量的機(jī)電設(shè)備。

評(píng)標(biāo)時(shí)，一般均須制作各投標(biāo)人設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)、性能、材料等的對(duì)比表，故應(yīng)重視投標(biāo)文件的有關(guān)數(shù)據(jù)電子表格化。對(duì)投標(biāo)文件中《設(shè)備特性及性能保證》和《隨投標(biāo)文件提供的資料及數(shù)據(jù)》，建議編制格式統(tǒng)一的電子表格，隨招標(biāo)文件發(fā)售。要求投標(biāo)人必須按表格順序逐項(xiàng)準(zhǔn)確填寫，并制成光盤隨投標(biāo)文件提交招標(biāo)人，以便評(píng)標(biāo)時(shí)節(jié)省輸入數(shù)據(jù)的時(shí)間和人力。

目前絕大多數(shù)招標(biāo)文件已按此編制，只是對(duì)表格的填寫規(guī)格尚不嚴(yán)格統(tǒng)一，造成各投標(biāo)文件的表格數(shù)據(jù)不一致，給評(píng)標(biāo)數(shù)據(jù)的輸入造成困難。

3.   發(fā)電機(jī)參數(shù)

3.1.      工作應(yīng)力和安全系數(shù)

目前國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要沿用傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)確定的。這些最大許用應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)值，特別是主軸的應(yīng)力計(jì)算公式是按傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)確定的，對(duì)于主軸這樣的典型結(jié)構(gòu)件的計(jì)算很容易滿足，但對(duì)于轉(zhuǎn)子支架、蝸殼、頂蓋等異形結(jié)構(gòu)件，則由于計(jì)算方法的不同而不易滿足這些要求。原因是傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論計(jì)算方法取的是每個(gè)計(jì)算斷面的平均值，而有限元法則是結(jié)點(diǎn)值，由于受力的不均勻性，其差別可想而知。因此，確定那種計(jì)算方法為比較基準(zhǔn)很重要。但我們對(duì)較為先進(jìn)的有限元法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)尚不熟悉和掌握。

總結(jié)近年來(lái)大型機(jī)組部件多次發(fā)生裂紋或斷裂等事故，特別是吸取俄羅斯薩揚(yáng)舒申斯克水電站事故教訓(xùn)，應(yīng)特別重視、研究和補(bǔ)充對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行后材料的疲勞強(qiáng)度和剛度、防止應(yīng)力集中、裂紋等有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。因此，十分必要制定我國(guó)有限元法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)或判據(jù)；在缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的情況下，建議招標(biāo)文件補(bǔ)充規(guī)定："如若有些部件的局部應(yīng)力高于本節(jié)傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并經(jīng)有限元應(yīng)力分析表明可以保證安全運(yùn)行，應(yīng)將全部計(jì)算資料及其所依據(jù)的相關(guān)權(quán)威計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)提交買方審查，只有當(dāng)買方批準(zhǔn)后方可使用"。

3.2.      效率加權(quán)因子

水電機(jī)組加權(quán)平均效率的加權(quán)因子，多年來(lái)主要由規(guī)劃動(dòng)能專業(yè)根據(jù)河流的水文資料統(tǒng)計(jì)提供?？紤]到以下因素：

（1）電站投運(yùn)后，電力系統(tǒng)往往不是按河流的天然流量、而是按電站在系統(tǒng)中的位置確定機(jī)組帶負(fù)荷的運(yùn)行方式的。

（2）對(duì)梯級(jí)水電站，業(yè)主將逐步過(guò)渡到按流域整體水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度和電量效益最大化來(lái)調(diào)度和分配機(jī)組負(fù)荷，并正日漸取得電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的理解和認(rèn)可。特別是在具備上級(jí)龍頭水庫(kù)的條件下，完全可由上級(jí)龍頭水庫(kù)控制下游各梯級(jí)的水位和流量發(fā)電，并盡可能保持各梯級(jí)處于較優(yōu)水位運(yùn)行。

（3）如果發(fā)電機(jī)在90%～100%額定負(fù)荷區(qū)域的權(quán)重過(guò)大，將使得機(jī)組在60%～80%額定負(fù)荷區(qū)域效率較高的制造廠家的優(yōu)勢(shì)不明顯。考慮到系統(tǒng)事故時(shí)水電機(jī)組帶負(fù)荷爬升速度快的優(yōu)點(diǎn)，水電機(jī)組往往在系統(tǒng)中帶滿負(fù)荷的幾率不高，而具備整體較高、形狀較為平坦的效率曲線的機(jī)組，將使業(yè)主獲得較高的綜合效益。

因此，建議適當(dāng)提高水電機(jī)組在60%～80%額定負(fù)荷區(qū)域的權(quán)重，防止機(jī)組在較低負(fù)荷區(qū)域的效率過(guò)低（一些招標(biāo)文件初稿中加權(quán)系數(shù)值的分布極不合理，對(duì)50％至80％額定負(fù)荷區(qū)域的發(fā)電機(jī)效率幾乎是沒有要求），在評(píng)標(biāo)時(shí)無(wú)法對(duì)比和考核各廠家的加權(quán)平均效率，不利于評(píng)標(biāo)價(jià)的計(jì)算；現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)時(shí)，對(duì)該區(qū)域發(fā)電機(jī)效率過(guò)低的違約罰款無(wú)從考核，讓制造廠家鉆空子，影響日后電站適應(yīng)系統(tǒng)靈活運(yùn)行調(diào)度時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3.      電氣參數(shù)

對(duì)機(jī)組電氣參數(shù)的選擇，宜首先與制造廠家交流，取得多數(shù)廠家的自然設(shè)計(jì)值后再行分析確定。

近年來(lái)由于我國(guó)各地電網(wǎng)日益強(qiáng)大，大型水電機(jī)組X￠d對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的影響已不大，系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位對(duì)X￠d已無(wú)特殊要求。目前X￠d一般取值為不大于0.35；對(duì)內(nèi)冷機(jī)組，國(guó)內(nèi)哈電和東電亦可由不大于0.4降為不大于0.35。

二灘發(fā)電機(jī)招標(biāo)文件原規(guī)定Xd""（不飽和值）/ Xq""（不飽和值）計(jì)算值的比值不得超過(guò)1.3，系根據(jù)當(dāng)時(shí)世界上一些大型水輪發(fā)電機(jī)統(tǒng)計(jì)資料，認(rèn)為可放松要求。后電科院經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致電站主變中性點(diǎn)暫態(tài)過(guò)電壓過(guò)高（為降低不對(duì)稱短路引起的過(guò)電壓），后合同談判時(shí)改為"盡可能接近于1，不得超過(guò)1.15"。

發(fā)電機(jī)進(jìn)相深度建議由0.95改為0.9，以盡可能發(fā)揮水電機(jī)組的正常設(shè)計(jì)潛力，所花代價(jià)極少，但十分有利于系統(tǒng)的無(wú)功平衡。招標(biāo)文件的技術(shù)規(guī)范應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的實(shí)際情況對(duì)機(jī)組調(diào)相、進(jìn)相和充電容量保證值作嚴(yán)格的規(guī)定。

3.4.      溫升限值

新頒國(guó)標(biāo)GB/T7894-2009《水輪發(fā)電機(jī)基本技術(shù)條件》對(duì)大型發(fā)電機(jī)定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組和定子鐵心等的溫升限值有部分修訂。其中，對(duì)每天起停3個(gè)循環(huán)及以上、頻繁起動(dòng)的水輪發(fā)電機(jī)，為使銅導(dǎo)體與絕緣及絕緣與鐵心的相對(duì)位移盡量減?。ɡ錈嵫h(huán)效應(yīng)），該標(biāo)準(zhǔn)明確溫升限值降低5K~10K。因此，招標(biāo)文件中對(duì)大型發(fā)電機(jī)定子繞組和定子鐵心的溫升限值由85K最多降低至75K即可，完全無(wú)必要"層層加碼"地低至70K。

3.5.      空氣冷卻器的設(shè)計(jì)裕度

隨著空氣冷卻器結(jié)構(gòu)、性能和質(zhì)量的改進(jìn)、完善和提高及大量水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行實(shí)踐證明，空氣冷卻器因故障退出1~2臺(tái)，電機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行的工況幾乎不存在。對(duì)巨型空冷電機(jī)更不應(yīng)該出現(xiàn)這種非對(duì)稱冷卻運(yùn)行工況。以往不考慮冷卻器設(shè)置總數(shù)而僅按退出1臺(tái)的作法明顯不公平；而一些招標(biāo)文件要求按二組空氣冷卻器退出設(shè)計(jì)，裕量又太大。三峽右岸、龍灘及水布埡等大型全空冷水輪發(fā)電機(jī)的成功投運(yùn)和初步測(cè)試數(shù)據(jù)，消除了我們?cè)瓉?lái)?yè)?dān)心冷卻裕量不足的顧慮，完全不必設(shè)置過(guò)多的裕量。

選用的空氣冷卻器熱交換容量的總和應(yīng)大于電機(jī)冷卻計(jì)算所需的總冷卻量。設(shè)置一定的裕度系考慮空氣冷卻器銘牌熱交換容量與實(shí)際熱交換能力的偏差以及電機(jī)冷卻（熱交換損耗）計(jì)算的客觀誤差。

現(xiàn)新國(guó)標(biāo)已取消了關(guān)于空氣冷卻器退出運(yùn)行的不合理規(guī)定，改為"設(shè)計(jì)選用的空氣冷卻器應(yīng)有10%~15%的熱交換裕量"。

4.   發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)

    近年來(lái)對(duì)發(fā)電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)趨向于不要規(guī)定過(guò)死、過(guò)細(xì)，而是充分發(fā)揮制造廠家各自建立在成熟運(yùn)行業(yè)績(jī)基礎(chǔ)上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

4.1.      基本結(jié)構(gòu)

目前混流式大容量發(fā)電機(jī)多采用半傘式，具有兩個(gè)導(dǎo)軸承，一個(gè)布置在轉(zhuǎn)子上方，一個(gè)布置在轉(zhuǎn)子下方。在轉(zhuǎn)子下方的推力軸承，不必強(qiáng)制規(guī)定必須與下導(dǎo)軸承分開布置，合并布置也是可以接受的，即在不影響廠房高度（實(shí)際上放入下機(jī)架空腔內(nèi)有利于降低發(fā)電機(jī)高度）和滿足軸系穩(wěn)定的條件下，賣方根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)可采用推力軸承和下導(dǎo)軸承分開設(shè)置，也可采用同一油槽合并布置的結(jié)構(gòu)。

4.2.      對(duì)斜支撐結(jié)構(gòu)新的認(rèn)識(shí)

近年來(lái)錦屏一二級(jí)、官地和小灣等電站均采用斜支撐結(jié)構(gòu)的水輪發(fā)電機(jī)，通過(guò)與有關(guān)制造廠家的多次討論、協(xié)調(diào)，從減弱機(jī)座對(duì)鐵心的作用力、有利于防止鐵心翹曲以及結(jié)構(gòu)受壓的設(shè)計(jì)更為合理的角度考慮，國(guó)內(nèi)專家已取得共識(shí)："發(fā)電機(jī)若采用斜支撐結(jié)構(gòu)，建議明確規(guī)定機(jī)座、轉(zhuǎn)子支架的傾角方向：定子機(jī)座斜立筋和上機(jī)架斜支臂均應(yīng)采用后傾設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子支架斜立筋應(yīng)采取前傾設(shè)計(jì)（前傾和后傾的定義如下：沿徑向從內(nèi)到外，斜元件的傾斜方向與水輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)方向一致，稱為前傾；沿徑向從內(nèi)到外，斜元件的傾斜方向與水輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)方向相反，稱為后傾）。"

4.3.      磁極結(jié)構(gòu)

總結(jié)惠州、西龍池、水布埡等機(jī)組磁極惡性事故的教訓(xùn)，對(duì)轉(zhuǎn)速較高的發(fā)電機(jī)和發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其磁極應(yīng)采用有同類高速機(jī)組成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)全面設(shè)計(jì)計(jì)算驗(yàn)證的可靠結(jié)構(gòu)，宜采用塔式向心弧形線圈結(jié)構(gòu)并考慮設(shè)置合適的極間支撐、圍帶加固等方式。加強(qiáng)磁極線圈靠磁軛處的匝表面絕緣，復(fù)核極靴、磁極線圈及其相關(guān)支撐部件的材料和剛強(qiáng)度。賣方應(yīng)提交磁極應(yīng)力（包括熱與機(jī)械應(yīng)力）及變形的有限元分析計(jì)算書（包括鴿尾或T尾及磁極線圈應(yīng)力及變形分析計(jì)算等）供買方評(píng)審，最終使用的結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)買方批準(zhǔn)。

4.4.      定子鐵心穿心螺桿

吸取寶泉、惠州等發(fā)電電動(dòng)機(jī)定子鐵心穿心螺桿絕緣擊穿事故的教訓(xùn)，應(yīng)切實(shí)保證定子鐵心矽鋼片的加工質(zhì)量及其絕緣涂漆的質(zhì)量，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)疊片時(shí)的檢驗(yàn)；在設(shè)計(jì)和安裝工藝中采取措施，加強(qiáng)和保證定子鐵心穿心螺桿的絕緣性能，從結(jié)構(gòu)上防止粉塵在穿心螺桿處的積聚，避免發(fā)生穿心螺桿對(duì)鐵心的短路事故。

4.5.      上機(jī)架徑向力

上機(jī)架機(jī)坑壁的徑向受力與土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其相應(yīng)的工程費(fèi)用緊密相關(guān)，建議在招標(biāo)文件及其合同中明確規(guī)定其限制值。

如某大型電站發(fā)電機(jī)一聯(lián)會(huì)，廠家稱其經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化后將半數(shù)磁極短路時(shí)上機(jī)架的徑向力由合同的508kN增加到1040kN，大大增加了土建結(jié)構(gòu)的難度。買方認(rèn)為是不可接受的，要求不得超過(guò)其投標(biāo)文件508kN的數(shù)值。后二聯(lián)會(huì)廠家已減少為440kN。

某廠家在白蓮河蓄能發(fā)電機(jī)技術(shù)交流時(shí)原提出對(duì)上機(jī)架機(jī)坑壁的徑向力高達(dá)1300kN，后招標(biāo)文件規(guī)定不大于600kN，現(xiàn)提交的上機(jī)架徑向力已減小為530kN

4.6.      推力軸承

（1）推力軸承的支撐結(jié)構(gòu)

建議招標(biāo)文件對(duì)推力軸承支撐結(jié)構(gòu)型式不必硬性規(guī)定，其技術(shù)要求可作一般規(guī)定：推力軸承應(yīng)設(shè)計(jì)成能承受發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的總重量和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的最大水推力的綜合負(fù)載；推力軸承的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)能向推力瓦提供擴(kuò)散和均勻的支撐，并使其具有自動(dòng)平衡瓦間負(fù)荷的平衡能力；賣方應(yīng)采用有成熟運(yùn)行業(yè)績(jī)的發(fā)電機(jī)推力軸承的結(jié)構(gòu)型式，或隨投標(biāo)文件提供與本機(jī)組類似容量和轉(zhuǎn)速的機(jī)組推力軸承的型式試驗(yàn)報(bào)告。

（2）推力軸承軸瓦材料

對(duì)大型混流式發(fā)電機(jī)，采用巴氏合金瓦和彈性金屬塑料瓦均是可行的?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)外廠家推力軸承和軸瓦的設(shè)計(jì)、制造均有其各自的優(yōu)勢(shì)和成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

在此，對(duì)國(guó)產(chǎn)彈性金屬塑料瓦的應(yīng)用情況作一介紹：

近年來(lái)彈性金屬塑料瓦已得到廣泛采用。國(guó)內(nèi)早在1990年就開始研制，目前已批量生產(chǎn)且在大、中型水電機(jī)組推力軸承上應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)看到，國(guó)產(chǎn)瓦在制造質(zhì)量、摩擦磨損性能、使用壽命上均不亞于進(jìn)口瓦，完全可替代進(jìn)口瓦，而價(jià)格僅為進(jìn)口瓦的1/3-1/4。

繼葛洲壩、巖灘、天生橋、五強(qiáng)溪、小浪底等電站300MW及以下發(fā)電機(jī)塑料瓦多年穩(wěn)定運(yùn)行之后，瀑布溝和構(gòu)皮灘600MW級(jí)水輪發(fā)電機(jī)塑料瓦已成功投運(yùn)。

2010年4月1日黃河上游水電開發(fā)公司與哈電就拉西瓦電站700MW機(jī)組1#機(jī)推力軸承采用高性能彈性金屬塑料瓦，進(jìn)行了專題討論。會(huì)上提到國(guó)內(nèi)某電站700MW機(jī)組推力軸承巴氏合金瓦已發(fā)生燒瓦事故，如何確保700MW機(jī)組推力軸承長(zhǎng)期安全運(yùn)行問(wèn)題需要解決。認(rèn)為拉西瓦700MW 機(jī)組推力軸承采用國(guó)產(chǎn)塑料瓦后，可取消高壓油頂起，簡(jiǎn)化操作程序，運(yùn)行更加安全可靠，且損耗與巴氏合金瓦相比降低100KW（10%）。有關(guān)廠家承諾制造周期為一個(gè)月完成，暫不收費(fèi)，運(yùn)行成功后，收取成本費(fèi)用。業(yè)主擬近期與有關(guān)部門和單位協(xié)調(diào)，需進(jìn)行一次專家論證。

哈電已于1996年與ABB公司成功進(jìn)行了三峽700MW機(jī)組推力軸承塑料瓦全尺寸模擬試驗(yàn)，近期準(zhǔn)備在3000t推力軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)彈性油箱配塑料瓦的全尺寸模擬試驗(yàn)。

（3）推力軸承冷卻系統(tǒng)

在土建布置允許的情況下，推力軸承冷卻系統(tǒng)多采用外循環(huán)冷卻方式。若采用外加泵外循環(huán)方式，配兩臺(tái)交流電機(jī)或是配交、直流電機(jī)各一臺(tái)，宜與高壓油頂起裝置一致，以利于電站機(jī)組的黑啟動(dòng)。

4.7.      通風(fēng)冷卻系統(tǒng)

近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)空冷方式較為一致的認(rèn)識(shí)："能空冷就不要水冷"。

通過(guò)近年來(lái)的不斷努力，我國(guó)哈電和東電在大型空冷水輪發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和模型試驗(yàn)等方面已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

對(duì)三峽右岸電站全空冷發(fā)電機(jī)和定子半水冷發(fā)電機(jī)的初步測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比分析，全空冷系統(tǒng)的指標(biāo)并不亞于定子半水冷系統(tǒng)：雖然定子線圈整體溫度比水冷高約20-25℃（從三峽公司機(jī)電工程部安裝調(diào)試報(bào)告的測(cè)試數(shù)據(jù)可知：比定子半水冷發(fā)電機(jī)的阿爾斯通高15-20K，比東電高11K；實(shí)際上高11-20K），但空冷鐵心溫度較低（全空冷為59.3-57.6K，定子半水冷為63.3-61K），有利于降低鐵心熱應(yīng)力變形；空冷同一線棒軸向溫差較小，僅3K，而半水冷達(dá)5-7K ，對(duì)避免銅線與絕緣間產(chǎn)生氣隙、從而減少相應(yīng)的局部放電較為有利；加之，空冷線棒絕緣兩側(cè)溫差較小，對(duì)絕緣壽命有利。

在三峽總公司的積極推動(dòng)下，中科院電工研究所和東電、哈電等有關(guān)設(shè)計(jì)、科研、制造單位通力合作，將蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用到700MW級(jí)水輪發(fā)電機(jī)上，進(jìn)行了局部真機(jī)模擬試驗(yàn)和數(shù)值仿真計(jì)算，解決了蒸發(fā)冷卻技術(shù)在大型水輪發(fā)電機(jī)上工業(yè)化應(yīng)用的一系列技術(shù)難題。在此基礎(chǔ)上，東電和電工所共同提出的三峽地下電站840MVA水輪發(fā)電機(jī)采用蒸發(fā)冷卻的設(shè)計(jì)方案，己通過(guò)專家評(píng)審，三峽總公司已決策采用，目前正在實(shí)施中。當(dāng)然，蒸發(fā)冷卻方式的技術(shù)性能和優(yōu)點(diǎn)能否有效發(fā)揮、與其他冷卻方式相比的優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)性等尚待工業(yè)運(yùn)行實(shí)踐的檢驗(yàn)。

希望國(guó)內(nèi)廠家通過(guò)近年來(lái)陸續(xù)投運(yùn)的龍灘、三峽、拉西瓦、小灣等水電站大型空冷機(jī)組的運(yùn)行和全面測(cè)試，并與計(jì)算程序和模型試驗(yàn)結(jié)果相互印證，進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，使我國(guó)水輪發(fā)電機(jī)的空冷技術(shù)更加成熟和完善。

5.   結(jié)語(yǔ)

多年來(lái)，通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)組的評(píng)標(biāo)，以及近幾年一些機(jī)組的事故原因總結(jié)，筆者認(rèn)為：

（1）大包采購(gòu)和最低價(jià)中標(biāo)法不利于業(yè)主采購(gòu)到質(zhì)量和綜合效益滿意的產(chǎn)品，建議電站的機(jī)組和機(jī)電設(shè)備采用分項(xiàng)、分階段采購(gòu)方式，評(píng)標(biāo)采用綜合評(píng)分法。

（2）水輪發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)宜先與廠家交流，結(jié)合電站的具體情況合理選取。應(yīng)重視對(duì)關(guān)鍵部件材料疲勞強(qiáng)度和剛度等有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，確保機(jī)組的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）招標(biāo)文件對(duì)機(jī)組的具體結(jié)構(gòu)不宜規(guī)定過(guò)死、過(guò)細(xì)，要充分發(fā)揮制造廠家各自建立在成熟運(yùn)行業(yè)績(jī)基礎(chǔ)上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。