精心打造精品 精品创造价值——记天津市天发重型水电设备制造有限公司技术部正高级工程师 苏宝训

人物小传：

苏宝训 , 男，1938年生，天津宜兴埠人，教授级高工，1962年毕业于河北工学院，同年分配到天津电设备总厂工作，曾任主任工程师、副总设计师，中国亚太经济发展研究中心高级研究员，中国科学家协会会员，《市县领导月刊》理事会理事，天津市北辰区人民代表大会常务委员会第十二、十三届委员。

苏宝训独立解决了78台直流励磁机因换向火花不合格无法出厂的难题。

1965年天津发电设备厂接受第一机械工业部下达的生产任务——支援农业的tswn系列农用小水电水轮发电机组从40千瓦至160千瓦，4种规格78台套，由于支农急需，厂领导组织人员进行了“突击”生产（原来没生产经验的车间，也参加了电机部分部件的生产制造），当大部分产品陆续制造出来时，按国家标准要求对4种规格共8台直流励磁机（每一台水轮发电机和一台直流励磁机组成一个配套整机，这个整机再加一台水轮机共同组成一个机组）进行型式（即典型性能）试验，试验结果八台电机中无一台合格，（国家标准规定换向火花等级分为五级：暗换向、11/4级、11/2级、2级、3级，其中前两种为合格品等级）。对此，厂领导心急如焚，指派他去解决处理这一问题。

众所周知直流电机（包括直流励磁机）一旦出现了换向火花，想要消除它，找出产生换向火花的原因是十分困难的。因为换向火花是一个现象，造成这个现象产生的原因颇多，必要时需对造成换向火花的原因逐一分析、逐一检测、逐一辨别、逐一解决和处理。

例如——存在设计的原因：

电磁参数不合理；换向参数不合理；改善和补偿换向措施选择不当；电枢绕组型式选择不当；电刷宽度选择不当。

例如——存在机械上的原因：

换向器加工不一样圆；换向器片间云母板下刻不符合要求；在电机运行中换向片被甩出造成换向表面突起；电刷与刷盒配合间隙不合理；换向器在电机运行时表面跳动。

例如——安装、制造方面的原因：

电枢绕组与换向器梯形铜焊接不良；刷杆与刷杆之间距离不等；主极极距不等；主气隙不等；电枢绕组换向节距被焊错；电刷本体与其引出线接触不良；电刷本体材质选择不当（包括牌号不对盒材质不纯）。

直流电机只要存在上述问题之一，就会产生换向火花，问题的严重程度不同，火花的严重等级就有所不同。如果几个问题同时存在，换向火花的严重程度就会增加。

这样一个错综复杂的难题，交给了仅仅工作二、三年的年轻技术员确实是个棘手的难题，就是交给一个老同志，让他去解决，也决非易事。何况他当时还患有肺结核病，（他没有报告给领导）但他毅然决然地接受了这个任务。

为了尽快解决这一问题，他首先去试验站与实验人员一起对已试验过的八台电机重新一一进行一遍试验，掌握了八台电机各自不同的换向火花发生、发展及稳定下来的全过程。然后校核了全部设计图纸和设计计算资料，查阅了全部制作工艺规程和工艺文件，试图从中找出潜在问题。

接着下车间跟踪电机制造生产的全过程，尤其关注那些会影响换向性能、引起换向火花产生的零件、部件在生产制作的过程中工人是否执行工艺制造规范，是否严格按照图纸、工艺、国家标准的要求进行生产制作，并对此做了详细的记录。

经过了亲自参加试验站电机试验及跟踪深入了解和掌握生产制造、安装、调试的全过程，他掌握了第一手材料。他运用专业基础理论、电机换向、电机换向火花理论对存在的问题进行了系统的、全面的分析和研究，找出了电机产生换向火花的两大原因：

    第一：制造上的原因；第二：设计上的原因。

他解决这一问题采用“先易后难”的办法。第一步先解决好生产制造、安装调试中存在的问题；第二步再解决深层次的问题；即设计上存在的电磁、换向参数问题，因为这一问题涉及到电机结构和制造成本。

为了验证找出的原因是否正确，苏宝训首先对在试验站中的八台电机进行了解体检查和消除质量缺欠处理，使八台电机的制造质量完全符合设计图纸、制造工艺和国家标准的要求。通过消除缺欠处理确实发现六台电机存在机械方面的原因，存在着质量问题。只有两台不存在任何机械方面的问题和缺欠。检查处理后将八台电机重新逐台进行三种工况：空转、空载和负载运行试验，他在试验过程中仔细观察和详细记录了每台换向火花的发生、发展过程。试验结果表明：六台存在机械和制造方面问题的电机，在消除质量问题之后，换向火花均有较大程度的改善，其火花等级都趋向没有存在机械原因、制造质量问题的那台电机。

但是这八台电机仍然存在着换向火花，且等级一致。

显然它们存在着造成产生火花的共同原因——设计上的原因，也就是“先天”不足（即存在设计缺欠）。

由于该产品是原上海市机电产品设计公司设计的图纸，于是他对原图纸计算的电磁计算进行了重新的核算。同时运用直流电机的换向理论、改善换向的措施对原设计主要尺寸、主要换向参数、电磁数据、公式、选值范围进行了分析、比较和推敲。

最终苏宝训认为原设计对高转速给直流电机换向带来的困难估计不足，没有采取任何改善电机换向的有力措施，致使电机产生换向火花。

定子没有设置改善换向作用的换向极；电枢采用了单叠绕组，四个支路并联，当支路电势不平衡时，就会产生均压电流，此电流就会加重电刷的负担，极易产生换向火花。一般采用单叠绕组时，为了改善换向条件在电机电枢绕组中必须增设甲种均压线。

给电机加装换向极要做两项设计：一是设计换向极绕组；二是设计换向极铁心。设计换向极绕组有章可循，可是设计换向极铁心却遇到了困难，换向极铁心包括两部分，即极身部分和极靴部分。极身的设计与尺寸的确定，可以通过电磁计算确定，而极靴的设计和几何尺寸的确定却没有公式可循。使换向极更好地发挥改善电机换向作用关键在换向极极靴的设计，因为换向极极靴的尺寸和形状决定着换向极磁场的分布波形，它决定着抵消阻碍换向的电抗电势的作用。

为了解决长期存在直流电机设计中的难题，他提出了“用试验的方法为直流电机换向极选择合理的换向极极靴。”他的这一建议得到厂领导的大力支持和工程技术人员的赞许。

经过了试验验证了他提出的解决换向极极靴设计尺寸方法的正确性。此种方法确实能为每一台电机选择出一个科学合理的换向极极靴，使电机获得一个理想的无火花换向区域，使电机获得了良好的换向性能，提高了电机的运行性能、可靠性和寿命。

他的这一创新后来写成了论文，得到了很多单位的认可和好评。他终于找到了圆满解决78台电机发生换向火花的最佳方案.

在电机试验站的八台电机全部加装了换向极和甲种均压线措施之后，电机经过试验，换向性能全部达到国家标准优等级别。

至此，78台电机的换向火花问题在厂领导的全力支持下，在试验站全体工程技术人员和试验员的密切配合下历时半年的时间终于得以圆满解决，为厂支农任务的完成作出了贡献。

1982年天津市为解决全市人民饮水困难，在天津市开始了引渠入津重点工程，该工程中要建4座抽水泵站，这4座泵站的主机制造任务下达给天津发电设备厂。该厂为了保质保量，按期完成市里下达的紧急任务，立刻组织了全厂技术力量进行突击设计图纸资料以便投产保证任务的顺利完成。苏宝训担任了三个泵站中容量最大的一个一TL900-24/2150大张庄900千瓦同步电动机总体结构和该机四大主要部套（定子•转子•上机•下机）中的两大部套（上机架装配和下机架装配）的设计任务。4个人组成一个设计小组，苏宝训完成整个图纸设计工作量的一半，创造了设计工作量的最高纪录（出图量是设计定额的3.5倍），在一个月的设计图纸突击中，他每天早上7点钟上班，一直连续工作至晚上9点下班。为天津市的引渠入津工程出了力、流了汗。1985年该机组获得国家科技进步三等奖。

1987年尼泊尔国喜马拉雅山洪水淹没了我国1970年援建的逊科西水电站，该电站装机容量10050千瓦，三台3350千瓦水轮发电机组，主机为天津发电设备厂制造。水电站被淹没，洪水退后，我国驻尼泊尔王国大使馆曾表示帮助修复，被尼方拒绝。

洪水淹没逊科西水电站一年之后，1988年尼泊尔王国电力管理局向中国驻尼大使馆提出希望水电站能“尽早修复发电”的请求。

我国水利电力部责成天津发电设备厂派员赴尼考察水电站淹后情况。天津发电设备厂随即派出水轮机和电机专业工程师各一名及一名翻译于1988年6月赴尼考察。

到达尼泊尔王国首都加德满都之后，我国水电部驻尼机关突然要求赴尼人员完成电站机组“修复任务”，这一工作性质的突变，以工程师们造成很大压力，因为“考察”和“修复”是截然不同的工作。

为了“为国争光”，他们决定竭尽全力去完成。

为了尽快修复机组并网发电，他们马上去了逊西发电站。到站之后，首先向电站官员（即电站站长）、工程技术人员进行了详细调查，尼方反映：1987年7月3日水电站三台机组全部被水淹没，洪水持续了三天。当时水电站机组的情况是：1号机正解体大修、2号机组和3号机组正投入运行，洪水进水电站厂房前才被迫停机。三台机自1971年投入运行，18年来没有维修过，也没有发生任何的故障和事故。洪水退去后，水电站对水浸过的设备全部进行了清理，对2号和3号机组在整装情况下用清水冲洗过，并进行了发电机定子和转子的烘干工作。烘干后对2、3号机组的发电机定子绕组的“绝缘电阻值”和“吸收比”进行了测量。其中2号机最优，3号机远比2号机差。所以选择2号机进行并网发电前的预防性交流耐电压试验，一旦耐电压试验通过，即可并网发电，因为三台机组的水轮机均无问题，三台机的辅机也没有问题。不幸的是2号机组发电机定子绕组在试验中被击穿，2号机只能搁置待修。此电站里只剩下3号机组，而3号机组的发电机定子绕组绝缘情况远不及2号机，故3号机也就不敢动了。同时还反映，洪水对电站其他设备、设施、水工、土建没有构成有害的影响，故电站只要修好电机即可发电。在调查时，他还特别关注了尼方对2号机组发电机的清理、烘干、测量绝缘电阻值和进行预防性交流耐电压试验的方法、程序和操作全过程。从而发现了尼方在绝缘电阻的测量方法上存在问题（应三相分别测量，而尼方三相并联测量）以及预防性交流耐电压试验方法上存在致命问题。

 

在向尼方调研之后，苏宝训又重点勘察了3号发电机定子绕组上、下端部铁心及其通风沟、转子支架、磁极表面情况。在勘察中发现：所有勘察的定子、转子表面均有洪水粉尘存在；在定子绕组上端部表面还存在油渍；个别线圈引出线与主绝缘搭接处绝缘有开裂现象，尼方对此都没有发现和反映。

经过水电站调研和机组实物勘察，电站的三台机组处于：

1号机整机处于解体大修状态；

2号机定子绕组一相被击穿（个别线圈损坏）无法发电；

3号机定子绕组绝缘电阻“吸收比”不合格，不能发电运行。3号机发电机绕组绝缘电阻及吸收比见表1。

以上就是电站3台机的现状。

可是尼方提出要“尽快修复发电”；我国水电部驻尼机关提出要“马上修复一台机好为国争光”。这情况使他处于困难的境地。为了完成“尽快”和“修复”发电机的任务，他必须有所作为，

首先苏宝训对三台机作了透彻地分析：

如果修复1号机组：要将各大部套回装成整机大约需要3~4个月，这在时间上不满足“尽快”要求，能否“修复”投入并网运行，把握性也不大。因为它的定子绕组绝缘状况应该与2号机处于同一水平，绕组绝缘能否通过预防性交流耐电压试验这一关，还是一个问题！所以不能修1号机。

如果修复2号机组，比修1号机组需要的时间还要长，因为它首先要拆机，吊出转子，再修定子绕组，而且还要把国内电机负责下线的技术工人请到现场，进行更换已坏线圈的修理工作，因为线圈已运行18年，其主绝缘已开始老化，如果再启线，下线在进行例行的预防性交流耐电压过程中发生“连环击穿”线圈现象情况会更糟糕，所以修2号机不仅时间长且把握性也不大。故也不能修2号机。

显然，只能修3号发电机。

可是，3号发电机定子绕组绝缘不合格，且比2号发电机差很多。修好了3号机是皆大欢喜的事，修不好，问题就严重了，人家会说：3号机不但没修好，还给弄坏了！使整个电站在近期无法发电！

但是当前的形式要求他必须想方设法把3号发电机修好。那么3号发电机有没有修复的可能性呢？我们冷静地思考一下，修好存在于我们努力之中，因为要确保绕组绝缘通过耐电压试验的考验，就必须提高绕组的绝缘水平，衡量绝缘水平的标准就是“绝缘电阻值”和“吸收比”。而这两个数值的高低又取决于：绕组线圈绝缘是否受潮，线圈绝缘是否存在缺陷及线圈表面是否存在油渍和污垢。

我们在勘察3号发电机时，却发现也存在上述问题，这些问题很可能就是造成绝缘电阻不合格的原因。如果我们采取针对性的措施解决了上述问题，3号发电机绝缘不合格的问题就可能会得以解决。

于是他提出了3号发电机的修复方案，在方案中提出了要解决的问题、要采取的措施、要实施的步骤、检测的方法和标准。

方案的核心是：提高定子绕组线圈的绝缘水平。

方案的措施是：

彻底清除定子、转子内部所有的洪水粉尘（通过人工清扫和用高压气吹走）；彻底清除绕组上端部表面的油渍和污垢（通过喷清洗液来清除）；普遍提高绕组上、下端部线圈的绝缘强度，弥补线圈引出线与线圈主绝缘搭接处出现的绝缘开裂缺陷（通过向上、下绕组线圈表面喷绝缘漆来实现）；彻底烘干绕组绝缘（采用发电机三相短路的方法从线圈内部开始由里向外烘干绝缘层）。

在方案中他还提出检查线圈绝缘引用新标准——“极化系数”（当时国际上发达国家已采用此标准，我国尚未采用）即用“吸收化”和“极化系数”同时检查绝缘，此措施增加了3号发电机定子绕组通过耐电压试验的把握性。

为了正确实施“修复方案”并结合尼方工人的技术水平他又编制了《工人施工细则》指导工人具体施工操作，以期达到预期的效果。这两个文件经电站官员同意后，在电站开始了对3号发电机的修复工作。

修复工作的程序是：

测量冷态绝缘电阻→清理转子→清理定子→烘干升温→保温→测量热态绝缘电阻→  强迫冷却降温→测量冷态绝缘电阻→喷清洗剂→烘干升温→强迫冷却降温→测量绝缘电阻→喷绝缘漆→烘干升温→保温→测量热态绝缘电阻→强迫降温→测量冷态绝缘电阻。1988年7月31日测量绝缘电阻数值如下：见表2

他从6月27日到电站至7月31日经过了35天与电站官员、工程师和工人师傅们一起奋战的生活，试验测试了33次，测得数据396个，最终得出令人满意的结果。当时尼方官员和工程师们对3号发电机定子绕组绝缘性能修复的程度都十分满意，尼方电站官员当时就决定对3号发电机定子绕组进行并网发电前的最后一道工序——进行预防性交流耐电压试验，同时责成电站工作人员做好并网发电前的准备工作。

1988年8月3日逊科西水电站3号机组修复完成，并网发电。中方实现了尼方：“尽快修复发电”的愿望。

这一成果是他深入实际调查研究和实地勘察发电机、试验设备、仪器等电站有限的设备条件，掌握了开展修复工作必须掌握的第一手材料，从而制定出符合电站实际合理的修复方案，并在实践中认真实施的结果。

是他事必躬亲不怕脏不怕累，冒着50℃的高温进到发电机机坑检查和监视电机定子绕组加热烘干时的绝缘状态，更不畏惧爬进充满刺鼻气味的甲苯漆雾的定子腔内查看绕组上端绝缘漆的覆盖情况。在修复工作的全过程中他既是修复方案的设计者又是施工工作的操作者，既是施工质量的检验员又是每道工序完成的验收员。尽管在修复施工中遇到了不少棘手的难题，但是他凭借着自身的坚实理论基础、广博的技术知识、丰富的实践经验，在他的努力下，在他与尼方官员、工程师及工人通力合作下，问题都迎刃而解。

电站机组发电后，尼泊尔军队保卫电站人员在得知他们修复了机组，当他们的汽车出入电站时，都双手合十向他们致意。

回国前，我国驻尼大使馆领导接见了他，对他做出的成绩表示了肯定和赞赏。

就这样，他为尼泊尔王国修复了困扰尼方一年之久、不曾修复的、我国援建的逊科西水电站3350千瓦水轮发电机，为巩固我国援建成果，为援建长期发挥影响和让援建为尼方继续发挥经济效益及中尼两国人民的友谊做出了积极贡献。

继该厂1976年成功研制出我国第一台1万千瓦白垢水电站灯泡贯流式水轮发电机之后，为了进一步开发我国低水头水利资源，他于1984年主任设计了采用先进贴壁结构、转子悬臂、镜板为双工作面合缝组合结构的定子，推力瓦支柱螺丝可在油槽外灵活均匀地调整各瓦受力的全新机型的SFWG3750-44/3640型号的灯泡贯流式水轮发电机。该机更能体现灯泡贯流式水轮发电机组的特点，且便于制造、安装、调试和维护运行。它成为该厂第二代灯泡贯流式水轮发电机的全部机型。1993年他又主任设计并完成了全国重点工程项目广东省白石窑水电站的我国自行设计的单机容量最大的18兆瓦大型灯泡贯流式机组SFWG18-70/6630，该机采用了贴壁结构型式、转子悬臂、镜板推力头一体，双工作面合缝组合成，泡头支撑采用球面镜支撑型式，强迫冷却管道通风方式，风机采用了消音器使泡头内噪音降至80分贝以下，改善了巡视人员的工作环境，该机型在结构上达到了当时国际上先进结构水平。在机组设计过程他熟练地运用了科研成果、专业基础理论和专业技术理论，成功地解决了电机在结构设计中的刚度和强度问题、发热、通风冷却等课题。为该厂设计、生产、制造了万千瓦级大型的灯泡贯流式机型积累了宝贵经验，奠定了基础。该机组于1998年经国家经济委员会专家评定为“国家级新产品”，同时他本人获得了天津市“攻克大型贯流发电机组”一等奖。

1999年苏宝训退休，但他仍然继续工作至今，以旺盛的精力、饱满的热情从事着我国清洁能源水电机组产品制造图纸设计的校审工作，几十年来他从不间断的坚持刻苦学习，不断地更新设计思路和理念，继续发挥着余热，奔跑在我国水电事业发展的康庄大道上。

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天津市天发重型水电设备制造有限公司

2001年，天津市天发重型水电设备制造有限公司整合天津发电设备厂和天津重型机器厂的优良资源组建成立。公司在天津市政府和天津百利机电控股集团有限公司的直接领导下，是多元投资主体共同出资组建的国有控股有限公司，天津市政府重点支持和发展的七大支柱产业之一。

公司主导产品有：大、中、 小型贯流式、混流式、轴流式水电机组，抽水蓄能机组，贯流式、轴流式水泵机组，拥有冶金、能源等诸多产业的研发、制造和服务能力。现有员工近千人，具有行业领军的国家级专家、教授级高级工程师、高级工程师等科技型人才组成的技术团队及精湛的高级技师、技师等技能型人才组成的制造队伍。

公司拥有国家认定的企业技术中心，国家认可委员会颁发的国家级实验室，具有完整的大、中型水电设备加工制造系统。在50多年中，公司向国内外近400个电站提供近千台套大、中、小型水电机组，总装机容量近1200万千瓦，贯流式水轮发电机组成套设备年产量和产品总装机数量已占居全国第一位。

公司的企业愿景是“精品装备中国及世界”，企业使命是“精心打造精品，精品创造价值”。“十二五”时期，公司将打造一支技术创新、管理领先的团队，创造精品文化，永葆创新活力，坚守“创造财富、服务社会、回报股东、造福员工”的核心价值观，致力于为客户提供精品的价值与服务。

天发重型水电公司，是我国最早研发制造低水头成套发电装备的企业，拥有一支涉及水电机组设计分析、材料、制造等多学科的人才队伍，具备水电成套设备技术研发的丰富经验，拥有487项专利技术和646项工艺诀窍应用于产品开发制造，同时拥有Pro-E、Ansys、CAD、CAE、CAM、参数化等应用软件及流场分析的CFD软件。公司通过学习、引进国外先进技术，在自有技术的基础上，联合国内知名院所再创新，已经形成水轮发电机组成套设备完整的自有知识产权核心技术。

依托国家级技术中心和天津市高新技术企业的平台，公司先后承担了“适应海水、淡水不同条件灯泡贯流式水轮发电机组的研制”等天津市高新技术研究发展计划。天津市科委发改委7项、产业化项目对外合作项目83项、企业研发项目157项、三年间研发项目合计251项。其中：产学研合作开发项目33项，科技成果分别获国家机械委科技进步二等奖、天津市科委科技进步一等奖、三等奖。带有筒型阀接力器的水轮机荣获天津市专利金奖。公司确定从增强企业创新能力出发，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创收，加强创新人才的队伍建设，完善科技创新机制，积极参与国际、国家或行业技术标准的制定，加大科技研发、自主创新的资金支持力度，建设成国家级一流的企业技术中心，把天发重型水电公司建设成学习型和创新型的标杆企业。

质量保证：

天津市天发重型水电设备制造有限公司全面执行IS09001：2000标准。公司按照IS09001：2000质量管理体系，建立了质量管理组织机构和质量保证体系，明确了各部门的质量职能和职责，使公司各部门的运作始终处于受控和有序的状态。

我们的质量目标是产品一次报验合格率≥95%，顾客满意度不小于8，产品发货及时性≥99%，内部质量损失下降≥5%，.为达到这一目标，公司给予了组织保证、质量保证、制度保证、技术保证。我们的质量方针是以严求质，以精求量，以诚求信，满足顾客。

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