哈爾濱大電機研究所建于1959年，是我國發電設備產品開發的重要科研基地。主要從事大型水輪發電機組、大型汽輪發電機、大型交直流電機的研究，并負責組織上述各類產品國家標準的制、修訂及承擔產品質量的監督檢測工作。
研究所下設水輪機、電機、絕緣、金屬材料、強度、計算機等專業科室和一個試驗裝置加工車間。國家大型水電設備、大型電機產品質量監督檢測中心和黑龍江省水力發電設備工程技術研究中心設在該所。我國電力行業的8個國家級學術機構也掛靠在哈爾濱大電機研究所，其中有全國水輪機標準化技術委員會和全國旋轉電機標委會發電機分會。現有職工300余人，其中從事各種專業具有中級以上技術職稱的230多人，約占總數的76%。所內擁有碩士研究生30人，博士研究生4人，中層干部18人。
研究所科研設施完備，技術裝備精良，擁有各類試驗設備及裝置370余臺套，其中重要的有二座試驗水頭在百米以上的高水頭水力試驗臺，3000T推力軸承試驗臺，通風模擬試驗臺，蒸發冷卻試驗臺，絕緣試驗用 300KV/300KVA工頻試驗臺，金屬材料試驗用島津精密萬能試驗機和高、低頻疲勞試驗機二臺五軸聯動數控加工中心等。
研究所擁有一批本行業的知名專家和中青年學術帶頭人，有較強的科研能力，各專業的研究成果一直居國內領先地位，有數百篇學術論文發表在國內外著名的學術刊物上。建所 40多年來，完成了2400余項科技攻關項目，其中有140多項獲國家、部及省市科技進步獎，大部分研究成果已直接用于國家重點工程項目，例如，葛洲壩、巖灘、水口、三峽、平圩和珠江等大型水、火電站。
研究所與美國、德國、法國、瑞士、挪威、加拿大、日本、俄羅斯等國動力設備制造公司和科研機構有著多年的技術交往和合作關系。
一、水力開發研究達到世界先進水平
在哈電股份制改造10年中，哈電科研水平得到很大的提高。研究所有目前國內最大的水力機械試驗室，共有兩座高水頭水力試驗臺。其中高I臺最高試驗水頭 100米，最大流量1.2m3/s，效率綜合測試精度為0.25%，可進行各種型式水輪機模型試驗。2000年建成投入使用的高水頭試驗Ⅱ臺，采用可控硅整流供電、計算機控制機組運行，電氣系統可靠、測試系統先進，效率綜合測試精度達0.22%，最高試驗水頭可達150米，屬目前世界上一流水平的水力試驗臺。由內窺鏡、攝像、頻閃光源、計算機圖像采集與處理器組成的流態觀測成像系統，既可觀測蝸殼、導葉、尾水管內的流態，又可觀測轉輪葉片間的流態，從外特性試驗發展到了內特性研究。改造后的沖擊式水輪機專用試驗臺，可進行１－４個噴嘴的沖擊式轉輪試驗。水輪機圓筒閥接力器驅動結構試驗和主軸密封結構試驗臺，研究開發了我國自己的水輪機主軸平板密封、端面碳精密封、水壓端面密封、轉槳式水輪機轉輪葉片密封、稀油自潤滑筒式軸承、水輪機圓筒閥和主軸靜壓密封等結構形式，還進行了水輪機導水機構自關閉的研究，并對水輪機導水機構導葉軸套及傳動機構軸套的材料進行了改進，用自潤滑軸套代替干油潤滑的青銅軸套。還擁有流體三維粘性流動分析軟件TASCflow；用于三維實體造型和工程繪圖的MDT軟件；科學計算及試驗數據處理的Matlab軟件；用于工程繪圖的 CAXA軟件，以及VXI總線的HP、HD2000數據采集與處理系統，Iotech500便攜式數據采集與處理系統，SJ-911超聲波流量計等相關設備組成的超聲波法現場性能試驗測試系統、F700AC測溫儀等相關設備組成的熱力學法現場性能試驗測試等系統。同時還擁有多通道頻譜分析儀等試驗設備和儀器儀表。
水輪機的水力設計，從一元、二元理論發展到今天應用現代水力設計方法和全三維粘性流體計算分析；水力試驗由初期的低水頭、低精度，發展到今天的高水頭、高精度；試驗手段由原來外特性研究發展到了內特性研究。綜合試驗能力增強、試驗自動化程度高的當代國際先進水平。研究范圍包括了流體機械方面的大型水電機組水輪機的能量性能、空化性能以及穩定性的專題研究；大型泵和特殊用泵的性能研究；過流通道的水阻計算；新的水輪機結構研究；水輪機模型驗收試驗；大型機組的現場試驗；貫流和可逆式水輪機等新產品開發等。結合三峽機組技術引進與消化吸收，全面采用了全三維粘性流體計算分析，改進了模型制造手段并提高測試精度，在各個不同的水頭段，研制出了一大批模型效率超過94%的轉輪，其中三板溪 250MW水電機組的模型轉輪效率更是突破了95%。先后完成了三峽右岸、邦朗、公伯峽、新豐江改造、三板溪、巖灘、樂灘、尼爾基、戈蘭灘、構皮灘等一大批大型水電項目的模型試驗研究，特別是三峽右岸新模型開發取得重大突破，使哈電實現了在水力開發上“爭國內第一、創世界一流”的目標。
二、大型旋轉電機研究取得突破性進展
推力軸承是大型水電機組的關鍵核心部件，哈爾濱大電機研究所有國內最大的3000T推力軸承試驗臺，可進行推力軸承的全尺寸模擬試驗，對潤滑參數作全面的測試。在大型水輪發電機組全空氣冷卻研究方面，研究所有1∶5的廣西龍灘700MW、黃河拉西瓦700MW、云南小灣700MW和三峽右岸700MW等多臺進行通風研究的試驗模型，在大容量全空冷技術研究方面走在了行業前列。對于700MW以上容量或更高轉速的大型機組建成了800MW蒸發冷卻試驗臺。研究所還有電機流體及換熱參數試驗臺（又稱回流式風洞），可進行流體各種阻力元件的特性測試，阻力元件、壓力元件方面的科研試驗，冷卻器性能試驗，電機外表面散熱系數試驗和其它與流體相關的熱模型試驗，此試驗臺目前在國內電機制造方面處于領先水平。在各種船用電機的軸承研究方面有水潤滑推力軸承試驗臺和水潤滑徑向軸承試驗臺。同時擁有進行汽輪發電機、水輪發電機、交、直流電機產品電磁、溫度及結構設計的ANSYS計算軟件；用于蓄能電機的起動過程計算、三峽電站的直流輸電分析及各種變頻電機仿真計算的SIMSEN電機及系統分析軟件；用于進行大型發電機端部磁場、損耗和溫度計算的FLUX3D三維電磁場計算軟件；用于電機通風、溫度計算的FLOWMASTER流體及溫升計算分析軟件；用于水輪發電機推力軸承性能分析的TBEARMG軟件；自行開發的 FEEM、TP、NS、TM等用于電磁、冷卻、結構研究的軟件。
在大型旋轉電機研究方面，應用ANSYS電磁場分析、 Flowmaster通風網絡分析和SIMSEN網機分析等當代先進的計算軟件，使電磁理論、支撐結構、冷卻技術、機電一體化等方面的研究達到了國內領先水平。1997年和1999年與ABB公司合作，對三峽水電機組6000T級彈性金屬塑料瓦和ABB設計的巴氏合金瓦進行了模擬試驗，獲得了大量的寶貴數據，為三峽機組的安全運行提供了可靠的依據。2003年進行高水頭大容量抽水蓄能機組雙向推力軸承的試驗研究，為國內企業制造抽水蓄能機組創造了條件。大電機研究所開發的大型水輪發電機徑向供風無風扇端部回風式通風系統，風量分配均勻，通風損耗小，冷卻效率高，安全可靠，已為國內外制造廠廣泛采用。首次在國產汽輪發電機上采用徑—軸向氣隙隔板技術，使定、轉子平均溫升及最熱點溫升均有了大幅度地下降，經不斷完善的水氫氫、氣隙取氣斜流通風方式已成為哈電 200MW、300MW及600MW汽輪發電機成功選用的冷卻方式。將副槽冷卻新技術成功地應用到大型全空冷汽輪發電機組中，提高了聯合循環機組電機的安全和可靠性，單機容量達到180MW。蒸發冷卻技術為大容量水輪發電機組及抽水蓄能機組提供了新型冷卻方式。電機通風模型技術研究保證了三峽等700MW 大型水輪發電機組的安全可靠運行。在電機瞬態過程的分析方面，首次提出了變轉速情況下電機瞬態過程的等空間位移時變場仿真方法，從而實現了對電機瞬態過程的時變場、電路和機械方程的聯合模擬，解決了汽輪發電機誤同期過程及各種突然短路過程的計算機仿真問題。在汽輪發電機的負序承載能力、端部發熱、端部電動力以及機網關系等方面的研究也取得了豐碩的成果，為產品設計提供了可靠的依據。上述這些成果保持了哈電在大型電機研究領域的領先地位。
三、材料研究工作確保了公司生產經營的順利完成
近十年來哈電絕緣技術有了很大發展。絕緣室現有高壓試驗大廳，條式線棒包絕緣及熱壓和圈式線圈模壓場地，電機絕緣結構和工藝，絕緣材料的理化性能、機械性能、電氣性能，電暈等試驗室。在高壓試驗大廳有800千伏沖擊電壓發生器、高精度恒溫干燥箱、300KV/300KVA工頻高壓變壓器、美國產局部放電檢測儀、180kV直流高壓發生器、高壓交流電機定子線圈匝間試驗器、瑞士產2809A高精度半自動平衡電橋等試驗設備可進行高壓電機定子條式（圈式）線圈的工頻耐電壓、匝間耐電壓、電老化試驗等結構性能試驗。還擁有自動條式線圈絕緣包帶機、圈式線圈模壓機和試驗用小型VPI設備以及硅鋼片絕緣電阻測試等裝置可進行線圈的結構試驗和工藝探索試驗。絕緣結構、工藝和電暈試驗室可進行常態介電強度試驗和高壓線圈（線棒）防暈性能試驗。QS—37高壓電橋、10T自動電子拉力機、沖擊試驗機等裝置進行各種絕緣材料和電磁線的機械性能試驗。美國產四系列熱分析儀可進行配方研究和性能測定。自動擊穿儀、常（熱）態介質損耗角正切、常（熱）態體積電阻、表面電阻測試儀等可進行絕緣材料常規電氣性能試驗。絕緣室已具備了電機絕緣材料性能測試和絕緣結構研究工作的自主開發能力。在大型高壓發電機絕緣方面，在B級、F級環氧粉云母絕緣日益完善的基礎上，成功地開發出高云母含量的F級環氧粉云母絕緣，從而使絕緣中云母含量大幅提高，絕緣性能達到一個新水平。研制了定子線棒導線角部的新結構，改善了導線角部電場集中現象，提高了主絕緣的電氣強度與長期耐電性能，從而使大型高壓發電機的主絕緣厚度和性能接近世界先進水平，采用該技術的二灘電站 18KV、550MW水輪發電機和三峽電站20KV、700MW水輪發電機的定子線棒分別通過了加拿大GE公司和瑞士ABB公司的嚴格考核。高壓定子繞組的防電暈技術有了快速進步，防電暈結構已由18 KV 級發展到27 KV 級，定子線棒的起暈電壓達55 KV 以上，瞬時閃絡電壓達115 KV 以上，可以滿足各種高壓線棒的各種耐電壓試驗，進入世界先進行列。在定子繞組固定方面，在原有槽部采用波紋板和斜槽楔的基礎上，還開發了半導體無紡布槽襯結構，加強了定子線棒槽部固定，并降低了線棒的槽電位。繞組端部采用玻璃絲套管做軟端箍，并在下線后往套管內注入環氧膠，極大地加強了定子繞組端部的固定強度，該技術已成功應用于三峽和洪江水輪發電機中。在電機鐵心絕緣方面，在原有F級有機硅鋼片漆的基礎上，開發出了F級半無機水溶性硅鋼片漆，使定子鐵芯的耐熱性和迭裝數量都有極大的改進，該硅鋼片漆廣泛應用于各種電機中。在交直流和特種電機絕緣方面，在原有F級VPI技術的基礎上，開發了H級VPI技術，滿足了用戶的需求。同步電機磁極線圈匝間絕緣和對地絕緣上采用哈電自行開發的上膠Nomex，使該兩種絕緣達到世界先進水平，已在幾十臺電機上應用（包括與日本合作生產的電機）。為了改善VPI整浸的交流定轉子和直流電樞的烘焙質量，哈電于2000年開始采用旋轉烘焙工藝。此外，1994年哈電成功研制扁繞磁極線圈銅排不增厚設備和技術，有效地解決了匝間短路問題。2000年又成功研制了絕緣電磁線繞制隱極轉子線圈設備和技術，滿足了與西門子公司合作生產的需求。
在金屬材料的研究中，有金屬材料金相、拋光及酸洗、熱處理、疲勞、力學性能、電子拉力機、線切割、大噸位拉力試驗室。配備的島津精密萬能試驗機可進行高、低溫拉力試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、剪切試驗。液壓伺服疲勞機、高頻疲勞試驗機等設備可完成材料的高低頻疲勞性能試驗，斷裂力學試驗。奧林巴斯PMG3倒置式金相顯微鏡、HMV─2型顯微硬度計以及高放大倍數的體式顯微鏡等設備能進行材料的顯微組織分析、斷口分析以及晶粒度夾雜物的評定，完成科研和重要零部件的質量事故分析。30KW高溫箱式電阻爐和高溫臺式電阻熱處理爐能完成淬火、正火、退火及回火等熱處理工藝試驗，也可完成小尺寸產品的熱處理。盲孔法殘余應力測試裝置能更準確地測定產品的殘余應力。同時WEW-2000拉力試驗機還可進行大噸位力學性能試驗。通過多年來與國外廠商的合作生產，利用DEFORM葉片模壓熱彎成型分析系統研究實現了轉輪葉片的全仿真模擬，并成功地應用于萬家寨泵輪的制造。在消除大型焊接結構件殘余應力，水輪機抗泥沙磨蝕材料的開發研究方面，提高了轉輪的耐空蝕、抗磨損能力。利用引進的NOVACAST鑄造工藝分析軟件有效地進行了大型鑄件澆鑄過程的計算機模擬，優化了鑄造工藝，提高了大型鑄件的質量。300MW定位筋材料國產化研究的成功，解決了300MW汽輪發電機定位筋依賴進口的被動局面，填補了國內空白。1994年以來在新材料應用工藝方面、轉輪強化及表面強化工藝方面、熱處理及模壓工藝的計算機仿真模擬方面相繼開發了模具鋼材料GD、GM的熱處理工藝、主泵電機軸材料1Cr17Ni2的熱處理工藝、轉輪強化工藝、材料表面強化化學鍍工藝等一大批工藝攻關項目。
四、強度研究保證了發電設備的運行質量
為了保證各種大型水輪發電機的部件應力和變形計算更精確和安全可靠，建立的發電機—水輪機整機有限元計算模型, 能夠進行循環對稱結構的模態分析，系統地研究鏡板鏡面的波浪度與不垂直度導致作用于推力軸承和機組支承結構的交變力，引起水電機組部件振動的因素，掌握了處理機械振動、水力振動、電氣振動、地震和其他方面振動的措施。轉輪與主軸的摩擦傳扭聯接已成功應用于十余個電站的設計安裝中，這種連接技術可避免主軸和轉輪的同鉆鉸，使轉輪具有互換性。轉輪的電測法平衡，平衡精度高于常規的鋼球平衡法和臥式平衡法，使平衡范圍擴大，精度提高。應用的YJD-27智能型自動采集靜、動態應變儀、YZ-22 預調平衡箱可進行水電機組運行時應力與變形、水輪機蝴蝶閥打水壓試驗、水輪機蝸殼打壓試驗、其它結構的應力與變形測試；采用錘擊法應用ORS25FFT分析儀、PCB力錘組、PCB加速度傳感器與電荷放大器，實現了水輪機、發電機各部件，汽輪發電機端部、水輪機轉輪葉片等結構的固有頻率測量與振動模態分析，避免共振問題發生。利用VMS-02B 計算機監測與平衡系統，應用幅相影響系數法平衡軟件可保證水輪發電機轉子等旋轉機器轉子的現場動平衡。擁有先進的分析軟件ANSYS、I-DEAS，可以進行結構的剛強度振動、疲勞斷裂分析和結構件設計和選型的優化，并確定合理的結構方案。
94年以來，完成了三峽水輪機蝸殼座環、頂蓋、導葉等結構，國內最大的軸流式機組—水口水輪機各部件、江口貫流式機組整個部件、以及伊朗蘇里曼、卡倫-Ⅰ等國際、國內數十個大型電站水輪機部件的剛強度計算分析，保證了電站機組的可靠運行。在軸系穩定性研究方面，應用自編和引進的程序進行了各種復雜因素的影響分析，對水口電站、天生橋-Ⅰ級電站、五強溪電站、伊朗蘇利曼電站機組的軸系問題進行了計算和測試，保證了機組的安全運行。應用SUBMODEL子模型法分析了轉輪的局部應力，提高了轉輪的壽命。利用計算斜支撐結構軟件，為我公司拓寬設計不同結構和巨型機組的能力奠定了堅實的理論基礎，并對近20年哈電公司獨立設計制造或合作制造的巖灘、魯布革、天生橋、水口、隔河巖、五強溪、蓮花、萬家寨、小浪底及二灘等大容量水輪發電機的定子機座、轉子支架等部件進行了剛強度計算，實踐證明，機組運行穩定、安全可靠。通過水輪機結構優化設計研究,減輕了傳統結構的設計重量，使結構的變形、應力分布更趨合理，延長了結構使用壽命,優化設計在伊朗蘇利曼、卡爾河等四個電站的蝸殼、座環、蝴蝶閥等設計中得到廣泛應用，節省了大量鋼材和加工費用。振動測試系統解決了機組部件振動問題，提高了機組的運行穩定性。
哈爾濱大電機研究所是我國大電機、水輪機行業技術歸口單位，是全國水輪機標準化技術委員會（以下簡稱全國水輪機標委會）、全國旋轉電機標準化技術委員會發電機分技術委員會（以下簡稱全國旋轉電機標委會發電機分會）、中國電器工業協會大電機分會、中國電機工程學會大電機專業委員會、中國電工技術學會大電機專業委員會、中國動力工程學會水輪機專業委員會、大電機水輪機行業標準化網、全國大電機水輪機行業科技情報網等八個秘書處的掛靠單位，也是國際標準化組織 IEC/TC4（國際電工委員會/水輪機技術委員會）和IEC/TC2（國際電工委員會/旋轉電機技術委員會）的國內技術對口單位，哈爾濱大電機研究所還是國際大電網會議（CIGRE）SC11旋轉電機專業委員會的國家委員單位。十余年來，制、修訂了國家及行業標準250多項。這些標準覆蓋了大電機、水輪機行業的所有產品。
截止到2004年，全國水輪機標準化技術委員會歸口管理現行本專業國家標準13項，行業標準17項；歸口的IEC國際標準共14項，已修改采用7項，采標率為50%。自1994年以來共召開年會9次，標準起草工作組會議及其他會議16次，2002年在北京組織召開了IEC/TC4國際年會。
全國旋轉電機標委會發電機分會（SAC/TC26/SC1）前身是汽輪發電機分會，成立于1992年。 2000年9月由原國家質量技術監督局批準換屆更名為發電機分會。截止到2004年底，該技術委員會歸口管理現行本專業國家標準53項；歸口的IEC國際標準共44項，其中等同采用25項，修改采用6項，采標率為71%（本統計數字包括除本專業專用標準外的IEC/TC2旋轉電機技術委員會與本專業有關的其他標準）。自1994年以來共召開年會10次（包括汽輪發電機分會組織召開的年會），標準起草工作組會議及其他會議8次。
自1994年以來中國電器工業協會大電機分會大電機分會組織會員單位召開會員大會、聯絡員會議、技術交流會及工作會議15次；中國電機工程學會大電機專委會及四個分會共組織行業召開23次學術交流會議；中國電工技術學會大電機專業委員會組織召開學術交流會議4次；中國動力工程學會水輪機專業委員會組織和參與組織召開學術交流會議6次；大電機、輪機行業標準化網完成了1項國家標準，10項行業標準的修訂工作。組織召開行業標準化會議9次；全國大電機水輪機行業科技情報網創辦了《大電機技術》、《國外大電機》、《大電機信息》等期刊以及40余種專題文獻。
研究所還擁有占地面積3000平方米的試驗裝置加工車間，有UCP-1350數控加工中心一臺，該機床為數控五軸聯動，可進行各種水輪機模型轉輪葉片的數控加工。MAHO-700C數控鏜銑床一臺，該機床為數控五軸三聯動，可進行水輪機模型轉輪葉片的數控加工。零級精度座標鏜床一臺，可實現孔系的高精度定位加工。另外還有數控車床，三座標仿型銑床、數控線切割機等設備，保證了加工的試驗裝置的精度。
截至2004年末，大電機研究所所屬各專業共開展科技項目2400余項，其中國家重大科技攻關項目30余項。獲國家、部及省、市科技進步獎共140多項。“葛洲壩水電站125MW水電機組的研制”獲得國家科技進步特等獎，“大型軸流式水輪發電機組研制”、“轉輪葉片模壓計算機仿真模擬”獲國家科技進步二等獎。大量的科研成果被應用于工程實踐，為公司新產品的開發，水、火電機組的可靠運行和水輪機、大電機專業的科技進步起到了關鍵的作用。從300MW、600MW汽輪發電機設計、制造技術的引進與消化，到三峽、巖灘、公伯峽、天生橋、樂灘、凌津灘、洪江等大型水電機組的研制成功；從支撐國內水電的“半壁江山”和火電的“三足鼎立”，到為加拿大、美國、委內瑞拉、土耳其、菲律賓等十幾個國家提供產品；從貫流式水電機組、空冷汽輪發電機的開發，到大三峽700MW機組的研制，哈爾濱大電機研究所科技人員和哈電公司的職工一道鑄就了中國電力事業的輝煌。