JBT 15060-2025 大中型水轮机导叶接力器技术规范标准立项发展报告

大中型水轮机导叶接力器技术规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforGuideVaneServomotorsofLargeandMediumHydraulicTurbines摘要随着我国水电事业的快速发展，大中型水轮机作为水力发电核心装备，其运行安全性与可靠性直接关系到电站的稳定运行和电力系统的安全。导叶接力器作为水轮机调速系统的关键执行机构，承担着控制导水机构开度、调节机组出力与转速的重要功能，其设计制造水平和技术规范体系对机组整体性能具有决定性影响。为适应行业技术发展和市场需求，工业和信息化部下达标准制定计划，由行业优势单位联合编制了《大中型水轮机导叶接力器技术规范》（JB/T15060-2025），该标准于2025年5月9日正式发布，并将于2025年11月1日起实施。本标准规定了适用于大中型水轮机导叶接力器的术语定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存等内容，填补了我国在该领域行业标准的空白，为产品设计、制造、检验和验收提供了统一的技术依据。本报告系统介绍了该标准的立项背景、编制过程、主要技术内容及预期实施效益，并对标准的推广应用前景进行了展望。关键词：大中型水轮机；导叶接力器；技术规范；行业标准；标准化Keywords:LargeandMediumHydraulicTurbines;GuideVaneServomotor;TechnicalSpecification;IndustryStandard;Standardization1引言1.1标准立项背景水力发电作为清洁可再生能源的重要组成部分，在我国能源结构调整和"双碳"目标实现过程中发挥着不可替代的作用。近年来，随着金沙江、雅砻江、澜沧江等大型流域梯级水电站的相继建成投运，以及抽水蓄能电站的大规模建设，我国水轮发电机组正向大容量、高参数、智能化方向快速发展。单机容量700MW级、甚至1000MW级水轮机组已广泛投入使用，对水轮机调速系统及其关键部件提出了更为严苛的技术要求。导叶接力器（GuideVaneServomotor）是水轮机调速系统的执行元件，其作用是通过液压压力驱动水轮机导水机构的活动导叶转动，从而调节进入转轮的流量，实现对机组转速、出力及开停机过程的控制。接力器的性能优劣直接影响水轮机的调节品质、运行稳定性及安全性。尤其是在机组甩负荷、事故停机等瞬态工况下，接力器必须在极短时间内完成关闭动作，防止机组飞逸，其可靠性和响应速度直接关系到电站乃至电网的安全。然而，长期以来，我国在大中型水轮机导叶接力器领域缺乏统一的行业技术标准，各制造企业依据自身企业标准或参照相关通用标准组织生产，导致产品质量参差不齐、技术参数不统一、检验验收要求不一致等问题。这不仅增加了用户的选型和采购难度，也在一定程度上制约了行业整体技术水平的提升和国际竞争力的增强。因此，制定一部科学、统一、先进的大中型水轮机导叶接力器技术规范，对规范市场秩序、引领技术创新、保障电站安全运行具有迫切的现实意义。1.2标准制定的必要性（1）行业发展的客观需求。我国水轮机制造行业经过数十年的技术积累和创新突破，已在全球水电装备领域占据重要地位。哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电气集团东方电机有限公司等龙头企业具备自主设计制造大型水轮机导叶接力器的能力，产品出口至多个国家和地区。但行业标准的缺失使得各企业在设计理念、材料选用、性能指标、试验验证等方面存在较大差异，难以形成统一的质量评价体系，不利于行业健康有序发展。（2）技术进步的必然要求。近年来，液压传动与控制技术、密封技术、材料科学、状态监测与故障诊断技术的快速发展，为导叶接力器的性能提升和技术创新提供了有力支撑。新材料、新工艺、新结构的不断涌现，新型数字式电液调速器的推广应用，对导叶接力器的响应特性、控制精度、可靠性等方面提出了更高要求。已有的一些技术文件和内部规范已难以适应技术发展的需要，亟需通过标准制定将先进技术成果固化为行业共同遵循的技术准则。（3）与国际接轨的现实需要。随着"一带一路"倡议的深入实施和我国水电装备"走出去"步伐的加快，国产水轮机设备在国际市场上的份额不断增加。国际电工委员会（IEC）已发布IEC60308等涉及水轮机调速系统的国际标准，对包括接力器在内的调速系统部件提出了明确的技术要求。制定与国际接轨又符合我国国情的行业标准，有助于消除国际贸易中的技术壁垒，提升我国水电装备的国际竞争力。1.3标准编制依据本标准依据国家标准化管理委员会和工业和信息化部关于机械行业标准制定的相关规定，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写。标准制定过程中主要参考了以下文件和资料：-GB/T15468《水轮机基本技术条件》-GB/T9652.1《水轮机调速系统技术条件》-GB/T191《包装储运图示标志》-GB/T4879《防锈包装》-JB/T7072《水轮机调速系统及装置技术条件》-IEC60308《Hydraulicturbines-Testingofcontrolsystems》-相关水轮机制造企业设计制造技术文件及工程实践经验2标准编制过程2.1立项阶段在工业和信息化部下达的行业标准制修订计划中，《大中型水轮机导叶接力器技术规范》被正式批准立项，确定标准性质为推荐性行业标准，标准编号为JB/T15060-2025，项目周期为24个月。标准由中国机械工业联合会提出，全国水利水电工程技术协作组归口管理。2.2起草阶段标准起草组由国内主要水轮机制造企业、科研院所、检测机构和用户单位的专家组成。起草组在全面收集国内外相关技术资料的基础上，结合各成员单位多年积累的设计制造经验和工程应用数据，经过多轮研讨论证，形成了标准草案。草案初稿完成后，通过函审和会议讨论等方式广泛征求各方意见，对标准的技术内容、指标参数、试验方法等进行了逐条审议和反复修改。2.3审查与报批阶段标准草案经多次修改完善后，提交全国水利水电工程技术协作组组织专家审查。审查专家组一致认为该标准内容完整、技术指标合理、可操作性强，达到了国内先进水平，同意通过审查。标准经过进一步编辑性修改后，按照行业标准审批程序报送工业和信息化部审批发布。2.4发布与实施安排2025年5月9日，工业和信息化部正式批准发布《大中型水轮机导叶接力器技术规范》，标准编号为JB/T15060-2025，自2025年11月1日起实施。为保证标准的顺利实施，行业主管部门将组织开展标准宣贯培训活动，编制标准实施指南，引导相关企业和用户单位做好新旧标准的衔接过渡工作。3标准主要技术内容《大中型水轮机导叶接力器技术规范》正文内容涵盖了从产品设计到使用维护全生命周期的技术要求，主要包括以下章节：3.1范围本标准规定了大中型水轮机导叶接力器的术语和定义、型式与基本参数、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等内容。标准适用于公称容量不小于10MN的大中型水轮机导叶接力器（包括直缸接力器和摇摆式接力器），其他类似用途的接力器可参照执行。3.2规范性引用文件标准列出了执行本标准时所引用的文件和标准清单，包括上述编制依据中提及的各类国家标准、行业标准以及相关技术文件，确保标准的实施具有明确的技术依据和可操作性。3.3术语和定义标准对导叶接力器的关键术语进行了统一规范，包括但不限于：接力器（servomotor）、直缸接力器（linearservomotor）、摇摆式接力器（swingservomotor）、行程（stroke）、额定工作压力（ratedworkingpressure）、最短关闭时间（minimumclosingtime）、开启时间（openingtime）、关闭时间（closingtime）、接力器容量（servomotorcapacity）等，为标准的理解和实施提供了统一的语言基础。3.4型式与基本参数标准根据结构形式的不同，将大中型水轮机导叶接力器分为直缸接力器和摇摆式接力器两大类，并规定了公称容量系列、额定工作压力等级、行程范围等基本参数系列，以及与导叶操作力矩的匹配原则，为产品的系列化、通用化设计提供了依据。3.5技术要求标准从以下几个方面对接力器的技术性能提出了明确要求：（1）设计与结构要求。规定了接力器缸体、活塞、活塞杆、缸盖、密封件、连接螺栓等主要零部件的设计计算准则、结构形式选择和材料要求。要求缸体在最大工作压力的1.5倍静压试验下不得出现渗漏和有害变形，关键受力部件应进行强度校核并提供计算报告。（2）材料要求。对缸体、活塞杆等主要受力零件的材料牌号、力学性能、无损检测要求等作出了规定。锻件应符合相应锻件标准的规定，焊接结构件的焊缝应进行无损检测，检测方法和合格级别按照相应标准执行。（3）密封性能要求。规定了接力器在静态和动态工况下的密封性能指标，包括内泄漏量、外泄漏量限值以及密封件的使用寿命和更换周期要求。要求接力器在额定工作压力下的内泄漏量不超过规定值，静密封部位不得有任何渗漏现象。（4）动作性能要求。对接力器的开启时间、关闭时间、最短关闭时间、行程偏差、动作灵活性等进行了量化规定。如在额定工作压力下，接力器的关闭时间应能在设计规定范围内整定，最短关闭时间不应超过设计值；接力器动作应平稳，无卡滞、爬行和异常振动现象。（5）强度与耐久性要求。要求接力器各受压部件必须能够承受规定的静压试验和疲劳强度验证，接力器应能承受额定操作次数的反复动作试验而不发生任何形式的损坏和超标泄漏，确保其在机组全寿命周期内的可靠性。（6）耐压和出厂试验要求。规定每台出厂接力器均应进行耐压试验和动作试验，耐压试验压力为额定工作压力的1.5倍，保压时间不少于10分钟，试验过程中不得有渗漏和异常变形。（7）外观与防腐要求。规定了产品表面涂装、防锈处理、标识标注等外观质量要求，确保产品在运输、贮存和使用环境中的耐腐蚀性能。3.6试验方法标准规定了各项技术指标的试验方法和检验条件，包括试验装置要求、试验介质和温度条件、测量仪器精度要求、试验步骤和数据处理方法等，以确保试验结果的准确性、可重复性和可对比性。3.7检验规则标准明确了产品检验的分类（型式检验和出厂检验）、检验项目、抽样方案和合格判定准则。规定了在下列任一情况下应进行型式检验：新产品或转厂生产产品的试制定型鉴定、正式生产后结构材料工艺等有较大改变可能影响产品性能、产品停产一年以上恢复生产、国家质量监督机构提出型式检验要求等情形。3.8标志、包装、运输和贮存对接力器的铭牌内容、随机技术文件、包装方式、运输要求及贮存条件作出了明确规定，包括铭牌上应标注产品名称、型号、公称容量、额定工作压力、行程、制造厂名、出厂编号和制造日期等信息。包装应能防止产品在运输过程中受到损伤和锈蚀，贮存环境应通风干燥、无腐蚀性气体。4标准创新点与先进性本标准在编制过程中充分吸收和借鉴了国内外先进技术成果和工程实践经验，在以下几个方面体现了技术创新和标准先进性：4.1建立系统完整的技术指标体系以往相关标准对导叶接力器的要求较为分散，未形成完整、系统的技术指标体系。本标准首次将大中型水轮机导叶接力器作为一个整体产品类别，从设计、材料、制造、试验、检验到使用维护全过程进行了系统规范，构建了涵盖性能参数、安全要求、可靠性指标等多维度、多层次的技术指标体系。4.2合理确定关键技术指标标准在确定各项技术指标时，充分考虑了我国水轮机制造行业的技术现状和发展趋势，既保持了指标的先进性和引领性，又兼顾了可操作性和经济合理性。在密封性能、动作时间、疲劳寿命等关键指标的确定上，结合各制造企业的试验数据和运行统计资料，经过反复论证和验证，确保了指标值的科学性和可行性。4.3突出安全性和可靠性要求安全性和可靠性是导叶接力器最为重要的性能要求，标准从材料选用、强度计算、无损检测、耐压试验、疲劳验证等多个环节强化了安全可靠性要求。特别是在机组甩负荷和事故停机工况下的接力器关闭性能和可靠性保障方面，提出了明确的技术要求和验证方法。4.4充分体现智能化发展需求结合当前水电站智能化建设和数字化转型的发展趋势，标准在技术内容中纳入了关于位置传感器接口、状态监测信号接口等方面的导向性要求，体现了标准的技术前瞻性和对行业智能化发展的支撑引领作用。5修订企事业单位《大中型水轮机导叶接力器技术规范》的制定工作聚集了我国水轮机行业最具实力的骨干企业和科研机构。在众多参与单位中，哈尔滨电机厂有限责任公司作为主要起草单位之一，在标准制定过程中发挥了核心作用。哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称"哈电电机"）始建于1951年，是国家"一五"期间156项重点建设工程之一，是我国生产大中型发电设备、大中型交直流电机的重点骨干企业，也是中国电器工业协会水电设备分会理事长单位。经过七十余年的发展，哈电电机已形成涵盖水轮发电机组设计、制造、安装、服务全产业链的综合能力，累计生产各类水电机组超过1000台套，产品装备了包括三峡、白鹤滩、溪洛渡、乌东德等国家重大水电工程在内的众多电站，并出口到美国、加拿大、日本、巴西、越南、缅甸等50多个国家和地区。在水轮机调速系统及接力器领域，哈电电机拥有深厚的技术积淀和丰富的工程经验。公司设有专门的水力机械设计研究所和液压控制技术研究室，配备了先进的液压元件试验台和大功率动态仿真系统，具备从基础研究、产品开发到试验验证的完整研发体系。多年来，哈电电机先后为三峡左岸电站、溪洛渡电站、白鹤滩电站等特大型水轮机组设计制造了具有完全自主知识产权的导叶接力器产品，掌握了超大型接力器设计制造的核心关键技术，形成了多项具有自主知识产权的专利技术和专有工艺。在标准制定过程中，哈电电机充分发挥其在大型水轮机导叶接力器设计制造方面的技术优势和工程经验积累，牵头负责标准第4章"型式与基本参数"、第5章"技术要求"等核心章节的起草工作，贡献了大量基于工程实践的试验数据和设计计算资料。公司还承担了标准征求意见阶段的技术咨询和答疑工作，为标准技术内容的科学性、合理性提供了坚实的技术支撑。6标准实施预期效益6.1经济效益标准的实施将有效规范大中型水轮机导叶接力器产品市场，统一产品技术要求和质量评价准则，有利于制造企业优化产品系列、降低设计制造成本、提高生产效率和产品质量的一致性。同时，统一的技术标准有助于减少用户选型、采购、验收环节的重复技术论证工作，降低交易成本，促进市场公平竞争，形成优胜劣汰的良性市场环境。6.2社会效益导叶接力器是保障水电机组安全运行的关键部件，其质量水平和可靠性直接关系电站运行安全和电力系统稳定。标准的实施将为水电站的设计、建设和运行管理提供权威的技术依据，有助于提高水电设备整体安全水平，减少设备故障引发的停电和安全事故，保障电力安全可靠供应，促进清洁能源的充分利用和"双碳"目标的实现。6.3技术引领作用标准的编制充分吸纳了行业最新的技术成果和创新经验，体现了当前大中型水轮机导叶接力