1992年，全国人大七届五次会议通过了兴建三峡工程的决议。1994年12月，三峡工程正式开工。2007年底，三峡左岸电站全部14台机组及右岸电站7台机组投入运行，三峡输变电工程全部建成。三峡电站强大的电力正源源不断地送往华东、华中、广东各地。三峡枢纽工程和输变电工程采用了单机容量70万千瓦的大型水轮发电机组、大型升压变压器、高性能的GIS开关（六氟化硫气体绝缘开关）、世界先进水平的直流换流站设备、特大型金属结构件以及先进的计算机监控设备调度系统等数千件重大装备，总重量超过500万吨，大部分设备经过了试运行的考验和国务院验收委员会的验收，目前都在稳定、可靠地运行。

    依托三峡工程，通过引进消化吸收和再创新，我国水力发电设备和直流输变电装备研制水平在短短数年间实现了历史性跨越，迈入了国际先进行列，提升了我国装备制造业综合实力。

　　一、 三峡工程重大装备自主创新概况

　　（一）通过国际招标，引进先进技术，取得可喜成绩

    为保证三峡工程充分发挥效益，20世纪90年代初，三峡工程开始兴建时，设计中拟采用的重大装备的技术参数、容量、规模等指标，许多都达到或超过当时世界先进水平。因此，通过国际招标，引进关键设备和先进的设计、制造技术，是三峡工程建设的重要任务之一。在水轮发电机组、升压站高压电气设备、高压直流输电换流站设备等重大装备的国际招标中，通过技贸结合，国内骨干企业引进了国际先进的设计和成套制造技术，通过技术转化、技术培训、合作设计、合作制造，在引进技术的消化吸收方面取得了重大的成绩，为最终立足国内自主设计、自主制造奠定了坚实的基础。

    三峡左岸电站共安装14台单机容量70万千瓦的水轮发电机组。在国际招标选择供货商时，除考虑质量可靠、技术先进、价格合理和提供优惠的出口信贷等条件外，还将国外供货商向国内企业转让关键技术作为必要条件。由国内相关的设计、制造专家评估其技术转让的深度，作为评标的重要条件。经过激烈紧张的谈判，中标的外商不仅在设备性能、供货进度等方面满足了招标文件要求，而且都承诺了全面转让三峡机组设计制造技术。技术转让深度达到许可证贸易水平，转让了设计源程序、商业软件等。哈尔滨电机厂有限公司（以下简称哈电）作为国内分包商，分包2台套，金额1.39亿美元，占合同金额的33%；东方电机股份有限公司（以下简称东电）也是国内分包商，分包2台套，金额1.24亿美元，占合同金额的39%。

    在输变电工程方面，20世纪90年代，我国尚不具备成套设计和制造500千伏直流输变电工程换流站设备的能力。三峡输变电工程在技术引进消化吸收和再创新上，采取了分三步走的方式。一是争取技术转让。在1999年三峡-常州±500千伏直流输电换流站主要设备国际招标时，西安变压器厂和沈阳变压器厂分别接受ABB公司和SIEMENS公司的技术转让，主要是引进换流变压器、平波电抗器、换流阀和晶闸管的技术，并各自分包两台换流变压器，西安变压器厂还分包了一台平波电抗器，整体分包份额为30%。二是扩大分包份额。在2001年的三峡-广东直流输电工程中，西安变压器厂分包份额进一步扩大，增至50%，除上述4种重要设备外，重点引进直流控制与保护系统关键技术。同时，还在贵州-广东直流输电工程国际招标中，引进了最先进的SIEMENS公司光触发晶闸管技术。三是注重能力配套。在2005年三峡-上海直流输电工程招标中，除换流变压器、换流阀等重要设备的国产化率达到70％以上外，重点是掌握成套设计技术。通过这一系列技术引进措施，我国高压电气装备制造厂家的设计、制造技术迅速赶超世界先进水平。

    （二）紧密结合三峡工程，通过科技攻关自主创新

    为满足三峡工程重大装备的需要，各部门统筹协调、全力支持，"八五"、"九五"、"十五"期间，在科技攻关项目方面都给予大力支持。例如，"九五"期间，原国家计委为"三峡±500千伏直流输电成套设备开发"项目安排了10个课题，共2580万元经费；国家经贸委将"三峡水利枢纽工程成套设备"列为"九五"国家重大技术装备研制和国产化项目的首项，安排了6500万元。国务院三峡办坚决执行贯彻国务院决策，坚持自力更生、科技攻关、自主创新的方针，充分发挥协调作用。由于依托的工程非常明确落实，立项紧密结合工程需要，承担单位努力攻关，管理部门加强了监督和检查，这些攻关项目都取得了明显成效。例如，三峡永久船闸通航的关键设备液压启闭机和人字门均由国内企业攻关完成，不仅保证了安全可靠运行，而且大大降低了造价；上海港机厂成功研制了MQ2000高架门机，有5台用于三峡工程，填补了国内空白；三一重工集团成功研制了快速浇筑混凝土的胎带机，该设备被用于溪洛渡电站，该企业还自主创新研发了三级配砼泵，应用于封堵三峡大坝22个导流底孔，不仅质量好，而且工期提前了2个月，为国际首创；国内企业生产的混凝土拌和楼已在龙滩工程中承担70%的拌和量；长江水利委员会成功设计了三峡泄洪坝段的闸门，已经受了三峡水库泄洪的考验；国内几家科研单位联合开展的对三峡电站水轮机泥沙磨损抗磨蚀措施的研究，不仅可以直接应用于三峡电站和三峡地下电站，亦可供其它有泥沙磨损的同类电站进行磨损观察和制订合理防护方案提供有益的参考；广东顺德特种变压器厂研制了世界上最大容量的机组配套干式励磁变压器，已应用于左、右岸电站发电机的励磁系统中。

    （三）大型骨干企业通过技术改造，制造水平显著提高

    "九五"、"十五"期间，国家为增加大型水电设备和直流输变电设备的制造能力，安排了一批骨干企业的扩建和改造项目。各企业在各级政府和金融单位的大力支持下，主动投资进行技术改造，使企业的生产能力、装备水平跃上了新台阶。例如，哈电为适应三峡机组大功率、高强度、高性能的技术要求，投资10亿元进行大规模技术改造；东电投资近4亿元进行技术改造，形成年产200万千瓦水电机组的生产能力，东电还引进了五轴数控铣床等先进加工设备，使东电的超大型转轮年加工能力达到5套以上。沈阳变压器厂投资1.3亿元，建设了专门用于生产500千伏及以上电压等级变压器的主厂房和试验大厅，投入使用后年生产能力达800万千伏安以上。这样大规模的技术改造是近十几年所罕见的，增强了国内企业的竞争能力。例如，现在国内企业进行三峡水轮机转轮"X"型叶片五轴联动数控加工工艺优化，叶片型线误差可控制在±1mm以内，水轮机转轮过流表面粗糙度不大于3.2 μm，超过了国外水平。东电在发电机的绝缘技术设计和制造方面，集40年电机绝缘结构设计和生产经验，形成了完善的多胶模压绝缘结构设计和材料配套、生产制造体制，完成了为三峡左岸电站发电机2.3kV/mm高等级绝缘结构的设计和制造。

　　（四）不断自主创新，水电工程重大装备取得了突破性的进步

    哈电、东电在引进消化吸收先进技术基础上，不断自主创新，不仅完全掌握了先进的水力设计方法，而且进一步开发创新。如哈电研发的全空冷70万千瓦水轮发电机（发电机最大容量为840兆伏安），在右岸电站运行中性能良好，东电修改了原外方公司设计的发电机推力轴瓦结构，使推力轴承运行温度下降。在三峡右岸机组国际招标中，哈电和东电与外商在同一中立试验台上进行模型复核试验的激烈竞争中，以优异的转轮设计成绩，比国外低10%的价格优势，赢得了各自独立承担设计、制造4台70万千瓦水轮发电机组的任务，现已在右岸电站安全稳定地运行。除此之外，双方还以先进的设计中标国内外其他大型水电站。

    三峡总公司和安装企业，通过科学管理和技术创新，不断优化机组安装调试工艺，确保了安装进度和质量，并不断刷新世界记录，2007年，右岸电站装机投运7台水轮发电机组共490万千瓦，这在世界水电建设史上是史无前例的。

    网联直流公司和西安高压电器研究所在消化吸收直流输电工程换流站成套设计技术的基础上，在外商指导下，自主完成了三峡-上海±500千伏直流输电工程换流站成套设计，并独立完成了灵宝换流站的成套设计，目前已完全可以独立承接国内外±500千伏直流工程的换流站成套设计。西变、沈变、保变等企业已能独立设计、制造±500千伏换流变压器、平波电抗器，并正在研发±800千伏换流变压器和平波电抗器；西安电力电子所在熟练掌握ABB公司的电触发技术和SIMMENS公司的光触发技术的基础上，5英寸晶闸管的成品率逐年提高，并试制成功6英寸的晶闸管，将用于±800千伏的直流换流站中；西安整流器厂和许继集团公司已掌握了换流阀的设计、制造技术，成功地应用于西电东送直流工程中；许继集团和南瑞公司在掌握运用直流换流站控制与保护技术基础上，不断自主创新，努力攻克外方仍没有彻底解决的技术难关，国产的控制与保护设备性能明显优于外方。

    大型水轮机转轮的铸锻件，外方拒绝技术转让，曾一度成为制约国产化的瓶颈。经过近几年产学研相结合的自主创新攻关，无论是转轮的上冠、下环、叶片等大型铸件，还是水轮机主轴，发电机大轴等大型锻件，均已攻克研制成功。三峡地下电站6台机组转轮铸钢件基本立足了国内采购，目前正在攻克发电机镜板并形成大型铸锻件批量生产能力。

    （五）高度重视质量，加强质量管理，确保设备优质、稳定运行

    重大装备的质量是整个三峡工程质量的一个重要方面，各有关单位对此高度重视。一是三峡总公司通过招标选择了国内外有资质的单位，明确中标外商对质量总负责，中方分包制造设备的技术和质量也由外商负责和监督。这样既加强了外商的责任感，又加强了外商对我分包企业的监督，促进了国内分包企业进一步加强质量管理。二是国内企业普遍建立了质量保证体系和质量责任制，并严格贯彻执行。各厂家都针对三峡工程产品的严格要求，专门建立了质量保证体系，如江南造船厂和武昌造船厂为永久船闸人字门制作，专门编制了质量保证大纲，并分解制订工序质量保证计划，确保每道工序质量。各制造厂都制订了严格的产品质量责任制，由总经理（厂长）对质量负总责，并成立厂级质量检验站，每个部件均要通过自检、互检、厂级专检三道检验。三是监造制度得到认真贯彻落实。三峡工程通过招标选择了国内外符合条件单位的对重大装备制造进行重点监造。所聘请的监造人员能够做到认真负责，铁面无私，严把质量关，同时积极主动帮助制造厂改进工艺。四是为确保国产重大装备的质量，国务院三峡建委专门成立了三峡三期工程重大设备制造检查组，该组及时检查和监督，并加强协调。上述措施既保证了三峡重大装备的高质量，又使企业的质量管理提升到一个新水平，大大增强了各企业在市场经济条件下的质量意识。

    二、总结经验，深刻启迪，不断推进自主创新

    回顾从三峡左岸电站重大装备的技术引进、分包制造，到右岸电站的中方独立设计、制造的全过程，三峡工程重大装备自主创新工作一步一个脚印，取得了明显成效，许多成功的做法和经验值得认真总结，为其他工程建设和重大装备自主化工作提供参考和借鉴。

    一是党中央国务院的英明决策是三峡工程重大装备工作顺利推进的前提。中央领导对三峡工程的重大装备工作十分重视，做出了一系列重要指示。江泽民同志1997年在三峡工程大江截流仪式上指出，"坚持独立自主、自力更生的方针，同时积极开展国际合作；既要调动外国投资企业的积极性和利用他们的资金技术优势，更要充分发挥我国企业的各种优势和潜力，使他们为三峡工程做出更多的贡献，并促使他们的发展水得到新的提高"。李鹏同志在1997年国务院三峡建设委员会第六次全体会议上强调"采取购买设备和引进技术、国内分包相结合的原则，将提高我国水电设备的制造技术水平，使国内企业有能力承担后12台机组的制造任务"。朱镕基同志在原国家计委"西电东送"报告上批示"通过与国外生产厂家合资或合作生产，经3～5年使直流输电设备基本实现国产化"。温家宝同志2005年在国务院三峡办有关工作情况报告上批示"必须采取有力措施，确保三峡三期工程国产设备优质按时投入运行"。中央领导同志的一系列重要指示，都明确要求一方面要积极开展国际合作，采购世界先进的技术和产品；另一方面要通过引进先进技术，推动我国装备制造业发展，最终立足于国内制造。在三峡工程重大装备采购中，根据"技贸结合，转让技术，联合设计，合作制造"的基本原则，坚持运用国际招标的筹码，引进关键技术，标书中明确把技术转让列为优选授标的条件之一。在优选国内企业参与受让技术和分包制造时，还引入了竞争机制，如1999年三峡左岸电站高压电气设备招标中，规定中标外方必须向中方两家优势企业转让技术。

    二是国务院各有关部委和有关单位的积极组织协调、大力支持，保证了三峡工程重大装备工作的顺利进行。国家发展改革委等部门从提高我国装备水平的大局出发，对有关三峡工程重大装备的技术改造、高新技术开发等工作给予了大力支持，也给予了很多政策指导。原机械工业部（局）和现在的中国机械工业联合会对三峡工程装备制造和促进国产化工作十分重视，做了许多工作。国务院三峡办认真贯彻三峡工程重大装备政策，深入调查研究，努力为基层企业服务，在审查国际招标文件、审查推荐中标方案、检查监督合同执行及技术转让情况、组织科技攻关等方面，做了很多协调工作。

    三是项目法人积极支持，是三峡工程重大装备工作取得成绩的重要因素。三峡枢纽工程和输变电工程的项目法人三峡总公司和国家电网公司，努力做到从大局出发，认真贯彻中央领导指示和三峡工程重大装备政策，多次明确表示，三峡工程建设得到了全国人民的支援，三峡工程也当然要支持国内制造工业的发展。为引进关键技术，支持民族工业发展，他们不仅在设备采购合同中支付技术转让费用，还派专人关注技术转让的落实和监督设备的制造、安装质量。

    四是制造企业奋发图强、精心组织，并且产学研联合攻关是三峡工程重大装备工作取得成绩的关键。国内参与三峡工程设备制造的各企业，既能为参与这项跨世纪工程的建设感到光荣，同时又深感责任重于泰山。大家认识到，确保高质量地按时完成制造任务，确保设备能经受住运行的考验，是实现国产化的根本保证。同时，各制造企业也深刻认识到这是一项创名牌树形象的工程，是本企业能否在国内外竞争中占据优势地位的关键之战。制造企业思想重视，认识到位，精心组织，层层落实具体措施，确保了三峡工程设备的一流质量。（国务院三峡办技术与装备司供稿）

    本期关键词：背靠背直流输电系统

    背靠背直流输电系统（back to back DC transmission system）是输电线路长度为零的直流输电系统。这种类型的直流输电主要用于两个非同步运行（不同频率或相同频率但非同步）的交流电力系统之间的联网或送电，也称为非同步联络站。背靠背直流输电的整流站设备和逆变站设备通常装在一个换流站内，也称为背靠背换流站。在背靠背换流站内，整流器和逆变器的直流侧通过平波电抗器相连，构成直流侧的闭环回路；而其交流侧则分别与联接电网的连接点相连，从而形成两个电力系统的非同步联网。被联电网之间交换功率的大小和方向均由控制系统快速方便地进行控制。为了降低换流站产生的谐波，通常选择12脉动换流器作为基本换流单元。

    系统特点： ①背靠背直流输电的直流侧可以选择低电压大电流（因无直流输电线路，直流侧的损耗较小），可充分利用大截面晶闸管的电流值，同时与直流电压有关的设备（如换流变压器，换流阀，平波电抗器等）绝缘也相应较低，从而使这些设备的造价明显降低。②由于整流器和逆变器均装设在一个阀厅内，直流侧谐波可全部控制在阀厅内，而不会产生对通信的干扰，从而可降低直流侧滤波的要求。通常可省去直流滤波器，同时平波电抗器值也可选择的较小。③利用背靠背直流输电系统，除可方便快速地调节有功功率以外，还可比利用远距离直流输电更加方便地进行无功功率的调节，从而更有利于改善被联交流电网的电压稳定性。因此，背靠背直流输电的造价低，设备制造难度小，运行的灵活性好，是进行非同步联网的最佳选择。

    背靠背直流输电工程近期的发展较快，到1998年世界上已有24项背靠背直流输电工程投入运行，在美国、加拿大、日本、印度、俄罗斯，西欧地区等均有应用。灵宝工程是我国建设的第一个背靠背直流工程，用于华中电网和西北电网联接，额定容量为360MW，额定直流电压120kV，额定直流电流3000A，所有设备完全自主设计制造。目前正在建设东北、华北联网的高岭背靠背直流输电工程，中俄联网的黑河背靠背直流输电工程已经获批。