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1950年，中华人民共和国刚刚成立不久，解放战争的硝烟尚未散尽，建立共和国水电工程的庞大事业开始了。1950年8月，第一次全国水力发电工程会议在北京召开，朱德总司令在大会上做了重要指示。大会由燃料工业部李范一副部长做工作报告。按照中央部署，农业部部长李书城、重工业部副部长钟林、水利部副部长张含英发表讲话，水利工程和水电机械技术专家如清华大学工学院院长施嘉炀、清华大学教授张光斗、河北省立农学院教授舒扬棨、东北电工局工程师俞炳元等人在会议上发言。
东北电工局统一管理东北地区电器工业，将东北境内所有电工企业重组为13个电工厂。其中，后更名为哈尔滨电机厂的东北电工四厂负责生产水轮发电机组、交直流电动机和发电设备辅机。1949年年底，四川解放前夕，四川长寿龙溪河下硐水电站机组被逃跑的国民党反动派炸毁。这一事件引起了党中央的高度关注，周恩来总理亲自安排东北电工局全力抢制800千瓦水轮发电机组，要求迅速恢复发电。接到中央的命令之后，重工业部从全国各地调集了一些优秀的技术人员来到沈阳和哈尔滨，拉开了中国水电从无到有的序幕。
设计制造800千瓦立式水轮发电机组的任务落到了几位30多岁的年轻工程师的肩膀上。这个团队的主要成员是美国留学归国的工程师。1945年，俞炳元工程师被资源委员会派到美国摩根史密斯公司学习水轮机技术，1947年，王述羲和陶炜随后而到。1946年，吴天霖工程师被资源委员会派到美国西屋公司学习水轮发电机设计。1948年，俞炳元在回国前争取到自己设计国民政府原本准备向美国采购的3 000千瓦水轮机的机会，在美国工程师的指导下，他们几人系统地掌握了设计理论和制造方法，完成了这台水轮机的设计，回国时把全部设计图纸带了回来。
基于从美国学到的技术和收集到的资料，俞炳元和王述羲负责水轮机设计，吴天霖负责水轮发电机设计，陶炜负责水电机组制造，卢堃和李基昌分别负责水轮机和发电机的工艺。当时中国工业基础相当薄弱，绝大多数人都没有见过水轮发电机组的样子，这是项目团队面临的巨大挑战。参加项目的工程师、高级工匠和技工们白天紧张工作，晚上加班加点学习，上技术课，补习水轮机和发电机的知识。在冰天雪地的沈阳和哈尔滨，这批年轻人拉开了水轮发电机组设计制造的序幕。
工程团队面临的第一个挑战是转轮的设计。水轮机转轮是水电机组的核心组件，但是被炸毁的水轮机转轮并不是从国外学习时所获资料上的型号，必须进行全新设计。因为团队在美国摩根史密斯公司系统地学习了水轮机设计理论和方法，俞炳元领导的团队用两个多月完成了转轮的水力设计和全部结构设计图纸。在制造过程中，因为转轮叶片木模图的形状是三轴坐标的，不直观，工人师傅在第一次接触这种木模图时看不懂，不知道工件是什么样的和怎么做。设计人员也陷入了困境，大家充分发挥各自的智慧，最后找到了一个简便易行的办法。技术人员用容易切削的大萝卜，削出了一个与叶片木模图形状和尺寸都一样的物件，使工人结合图纸知道工件大概是什么形状，工人师傅按木模图纸参考此形状做成木制模型，由此解决了技术的挑战。水轮发电机的推力轴承镜板和推力头是一个整体锻件，其镜板镜面的表面粗糙度和精度要求非常高。老技师张乃西按照摩根史密斯公司的工艺规程，在一台1米立车上加工。张技师用镶乌金重盘研磨镜面，垫金丝绒，加研磨粉抛光，不仅平直度完全符合技术要求，而且光洁精美，明亮照人。水轮发电机的定子冲片的冲模由工具车间制造，经验丰富的八级工匠程星武率领他的小组，出色地完成了我国第一副扇形冲模，在冲床上精细地加工出了完全符合技术要求的扇形定子冲片。当时水轮机零部件在东北电工十五厂（后更名为沈阳高压开关厂）二车间制造，水轮机在哈尔滨电机厂组装。在车间主任雒永富、副主任张盛林等领导下，全体职工夜以继日，成功地完成了所有零件的加工制造，技工们一次次乘坐单程需20多个小时的火车，穿梭于哈尔滨和沈阳之间，终于在年底前完成了水轮机总装工作。
水轮发电机总装试验是一项相当具有挑战性的工作。发电机转子需要按飞逸（失控）转速做超速试验，是一种高风险的试验。在通常情况下，为避免万一出现转子磁极断裂等事故时部件飞出伤人，这项试验需要在专门的地坑中进行，可是当时哈尔滨和沈阳两地都没有这样的试验场地。大家集思广益，采用在车间装配平台上，在发电机的外围堆起一圈1米多厚、2米多高的沙袋防护墙代替试验场地。在主任设计师吴天霖的领导下，根据西屋公司发电机制造技术规范，制定了严格的试验计划。
1951年12月下旬的一天，项目组进行了超速试验，对于如此重要的试验项目，东北电工局局长周建南亲临现场指导。鉴于当时试验条件的限制，为了获取第一手情况，当一切准备工作就绪时，吴天霖不顾个人安危，走进沙袋围墙，登上了发电机的顶端，他要在上面亲自查看运转情况，亲自测量发电机转速。他表情严肃，展眼向沙袋墙外远处的人群望去。他向大家点了点头，随着一声令下，试验控制台上的徐毓翰工程师立即起动用于拖动电机试验的一台直流电机，同时被试电机也跟着飞转轰鸣起来。吴天霖迅速地投入工作中，忘记了周围的一切。而周围关注他的人却摒住了呼吸，双眼紧紧地盯着他一刻不离，到达规定的试验转速和测试时间后，试验结束。吴天霖宣布新中国第一台水轮发电机在哈尔滨电机厂总装试验成功。刹那间雷鸣般的掌声响起，哈尔滨电机厂向新中国交出了第一份合格的答卷。1952年，我国第一套800千瓦立轴混流式水轮发电机组在四川下硐水电站顺利投产发电，开创了行业的先河。
1952年，四川上硐水电站的3 000千瓦水电机组也完成设计和生产。同年中国科学院在长春召开的科技成果大会上，这个项目被列为国家重要成果之一。自1953年开始，哈尔滨电机厂在水轮机、水轮发电机、调速器设计和工艺方面逐步加大力度，完成了对引进的设计图样和技术资料的消化吸收，并储备了一批水电机组结构设计、水力计算、调速器设计、机组制造工艺和焊接工艺技术方面的人才，同时推行了初步设计、技术设计和施工设计的三段式设计法，掌握了完整的设计计算方法、制造工艺方法、管理方法，形成了初具规模的研发体系。1955年，随着哈尔滨电机厂的大型水轮机厂房建成，工程团队开始挑战北京官厅水电站10 000千瓦水电机组。由于机组容量超过了在美国学习的技术范围，工程团队深入研究国内已有的外国大机组的经验，吸收其优点，终于试制完成并安装发电。官厅水电站的成功建设标志中国具备了自己设计和生产近代中型水电设备的能力。1956年6月，哈尔滨电机厂二期扩建工程完成，具备了更大的生产能力。
回顾中国水电设备工业的发展史，在1949年前，国内自己的设计规模都很小，只是作坊式的水轮机、发电机设备，没有形成工业体系。抗日战争胜利后，这批年轻的中国工程师在美国摩根史密斯公司和西屋公司学习，引进了当时世界先进的水轮机和发电机的设计和生产技术，为新中国现代水力发电设备制造工业创造了条件、奠定了基础。
1953年，中国从苏联和东欧国家引进了156项重点工矿业基本建设项目。哈尔滨电机厂是这批基本建设项目之一，同时工厂开始转向全面学习苏联，在苏联专家指导下设计水电机组。
1956年哈尔滨电机厂开始设计新安江7.25万千瓦水电机组，虽然哈尔滨电机厂做过很多机组，也积累了不少经验，但一下子从1万千瓦做到所需要的7万千瓦以上的大型机组，着实有很大难度。12月初，哈尔滨电机厂组织了由副厂长俞宗瑞带领，由水轮机专业的王述羲、卢堃，水轮发电机专业的吴天霖，工艺专业的梁维燕，焊接专业的毛用宾等11人组成的中国水电设备代表团，专程到苏联列宁格勒（现名为圣彼得堡）的金属工厂和电力工厂，学习设计制造大型水电机组的技术。水轮机总设计师俞炳元因海外关系复杂，没有被允许出国学习。根据协议，这次出访引进了一批苏联图纸和技术标准，决定采用苏联水轮发电机组的先进生产技术和经验，如设计计算方法、制造工艺、管理办法。这些对推动中国水电设备工业水平的提高都发挥了积极作用。
制造新安江水电机组的工作在哈尔滨电机厂的新厂房开始。在制造过程中，苏联专家每天都在车间上班，检查指导工艺技术工作。哈尔滨电机厂的干部、职工和苏联专家相处得十分融洽，苏联专家对哈尔滨电机厂也全力尽心帮助，对生产的每个环节都严格审查把关，使新产品的试制进展得很顺利。机组的设计制造汲取了苏联水电设备工业的先进技术，采用了中国当时未采用过的一些新结构、新工艺。在苏联专家指导下，由中国工程技术人员设计的新安江水电机组在1958年4月设计完成，1959年5月第一台机组制造完工，1960年4月第一台机组投产发电。
新机组试制必然会出现一些问题，1960年中苏关系破裂，苏联撤走了大批专家和设备，这让深处经济困难时期的国民经济雪上加霜。哈尔滨电机厂工程技术人员只能自力更生，勒紧裤腰带自己干。在已经担任副总工程师的俞炳元和吴天霖的领导下，他们改进了苏联的设计方案，第8台新安江水轮机的转轮采用上冠、叶片、下环分别制造，然后用电渣焊技术焊接成整体的制造工艺；水轮机主轴由整体锻件改为锻焊结构；水轮机顶盖由铸造结构改为焊接结构；蜗壳采用等强度变厚度钢板结构；发电机定子线圈采用水内冷设计；推力轴承和导轴承采用油浸自循环刚性支撑式结构等一批新技术。新设计的新安江机组技术经济指标接近了当时国外先进水平。该机组的研制成功为中国在大型水电机组的设计、工艺、生产组织和安装调试方面都积累了大量的经验。
总结新安江水轮机设计过程，从接受苏联的技术，到自己完全掌握设计和生产方法，哈尔滨电机厂技术人员走过了一段艰难的创业路程。水轮机专家王述羲说：“我国水轮机制造业是极其年轻的新兴工业，开头用美国技术，后来学习苏联技术。俞炳元同志积极争取并活动，为使国内新建电站能立足于自己设计制造的基础上，他曾为此进行了艰苦的努力。他从一开始就与苏联专家一起设计7.25万千瓦新安江大型机组。我们能在一定条件下，部分利用苏联和捷克斯洛伐克资料，于1959年制成这套机组，确非易事。初期盲目信赖苏联技术，跟着苏联专家走，而忽视了批判地接受苏联技术。没有做细微艰苦的工作，结果初期的机组出现了严重的气蚀问题。他组织力量分析研究，进行改型。这时已完全脱离了原有的资料基础，超出了我们的原有经验。”
1959年4月，周恩来总理在视察新安江水电站时题词：“为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼！”1961年，国家组织有关水电专家在新安江电站召开了机组鉴定会，俞炳元带领工厂科技人员前去参加，大会对机组的性能和质量给予了充分肯定。1977年10月，最后一台机组安装完成并入电网运行。哈尔滨电机厂前后成功地为新安江水电站生产了5台7.25万千瓦和4台7.5万千瓦共9台水电机组。这是哈尔滨电机厂设计制造能力的大跨越。新安江水电站被誉为长江三峡试验田，被称为中国水电事业的丰碑，它拉开了中国现代水电建设的序幕。
矗立在中朝界河鸭绿江上吉林省集安县境内的云峰水电站，是20世纪60年代世界上著名的水电站。1958年6月北京，中朝鸭绿江水力发电公司第一届理事会会议决定：中朝两国共有、共管云峰水电站。水电站的建设主要由我国负责，4套水电机组由苏联供货。
由于1960年苏联政府背信弃义，撕毁了所有援建中国项目的协议，苏联只为云峰水电站提供了1套10万千瓦的水轮发电机组，没有提供余下3套的设备和资料，使云峰水电站的建设陷入了困境，而当时世界上只有苏联和美国有生产10万千瓦及以上水轮发电机组的经验。
1962年的一天，水电建设部门的代表和哈尔滨电机厂的部分技术负责人在哈尔滨电机厂进行了一次具有历史意义的座谈会。俞炳元、吴天霖、王述羲、王初铭等人参加了座谈。会上有两种截然不同的意见。哈尔滨电机厂人员一致认为，在新安江水电站7.25万千瓦机组已经成功投入运行的基础上，哈尔滨电机厂有能力承担云峰水电站急需的3套机组的设计制造任务。水电建设部门的代表则怀疑哈尔滨电机厂的能力，主张这批设备应向其他国家订货，并将国外的机组比作“绸衣服”、国内的产品比作“布衣服”，认为当然希望要绸衣服。当时我国正受到资本主义国家的经济封锁，社会主义阵营除苏联外还没有一个国家制造过这么大的水电机组，要向国外订货谈何容易！哈尔滨电机厂人员表示：“布衣服”是我们自己做的，有了“布衣服”，今后才会有“绸衣服”，并表示有能力承担云峰机组的设计和制造。我们要争口气，把云峰10万千瓦机组做成“绸衣服”。座谈会虽没能取得一致意见，但却激发了哈尔滨电机厂人员的爱国热忱和质量意识。
座谈会后，沈从龙、俞炳元和吴天霖三位副总工程师再也按捺不住要制造大电机的愿望。他们顶着巨大的压力，由俞炳元提议，并在哈尔滨电机厂的支持下，按年龄排序，以三人个人名义联名上书周恩来总理，阐述了哈尔滨电机厂目前的技术水平和制造能力，表达了请国务院将云峰水电站3套10万千瓦机组制造任务交给哈尔滨电机厂的愿望，并保证其质量不低于苏联的产品。
在自己的手中实现中国人制造大型水轮发电机组的夙愿，是他们多年来的追求。他们从美国实习回国后，都怀着发展祖国电机事业的雄心壮志。直到新中国成立后，国家展开了大规模的经济建设，他们的夙愿才逐渐变成现实。同样他们都经历了我国水电机组从参考美国资料到参照苏联资料的仿制时期，已经积累了一定的经验。沈从龙曾主持过哈尔滨电机厂的工厂设计，并正在负责工厂的生产工艺，非常清楚工厂的生产能力；俞炳元和吴天霖又有刚刚成功完成新安江7.25万千瓦水电机组重大项目的经验，他们有充分的信心。不久，他们的请战书得到了周恩来总理和其他中央领导同志的首肯，国家计委批准由哈尔滨电机厂设计制造云峰水电站10万千瓦水轮发电机组。
1962年9月，第一机械工业部在北京审查通过了云峰水电站10万千瓦机组技术建议书，审查会要求建议书中水轮机的最高效率保证值应采取措施尽量达到苏联供货机组的水平，对调节保证值中48%的转速上升值予以研究，使之适当降低。会后经哈尔滨大电机研究所努力，水轮机最高效率达到92%，转速上升值降低到45%。哈尔滨电机厂提出了对机组设计的具体细节的技术应对措施，并由哈尔滨大电机研究所进行结构试验，请哈尔滨工业大学焊接教研室协助核对金属材料冷脆试验结果。1963年3月，由第一机械工业部主持，水电部代表参加，审查通过了云峰机组技术设计。会后进行施工设计，并于1964年初投入生产。云峰机组在设计制造过程中采取了90项主要改进措施，并进行了大量的试验研究工作。制定了行之有效的确保质量的30条措施，精心设计，精心制造，对水轮机、发电机主要部件制定了详细的技术要求和质量标准。
水轮机效率决定了对水的能量的利用率，而飞逸转速对发电机设计带来影响，按苏联传统的方法计算，飞逸转速偏高将会对发电机的设计带来困难。能不能把水轮机最高效率提上去，把飞逸转速降下来则必须经过试验。
主持水轮机设计的俞炳元非常重视科研基地的建设。他曾多次向有关部门建议，建立我国自己的水轮机科研基地。1958年，一机部批准在哈尔滨筹建水轮机试验室。当时苏联专家来我国援助建设，本希望向专家多学些东西，结果1960年专家撤走时试验台也没有建成。一切又要从头开始，俞炳元在美国摩根史密斯公司曾看见过水轮机试验室并拍有照片，在自主创建我国自己的试验室时，俞炳元手中仅有的资料就是这张他从美国带回的试验室照片。俞炳元鼓励技术人员，建设水轮机试验室就靠我们自己去创造了。经过几年的努力，1963年第一座水力机械能量试验台基本建成，我国终于有了可用于工业生产的水轮机试验基地。这首先为云峰水电站水轮机的水力设计准备了条件，使水轮机性能的设计计算在试验室里得到了科学的验证。经过试验，证明俞炳元的把水轮机的最高效率提上去、把飞逸转速降下来的设想是成功的，并以试验结果为依据降低了水轮发电机的设计难度。
水轮机的最主要部件之一是转轮，当云峰水轮机40多吨重的转轮在沈阳重型机器厂造好后，质量却没达到设计要求。俞炳元立即带队赶到沈阳，他们仔细检查了转轮的每个部位，发现是转轮叶片的铸造质量不好，型线不能满足设计要求。但是如果重新铸造，工期来不及不说，也不见得一下就能符合质量要求，而已铸造的庞然大物就要报废。俞炳元决定充分发挥工人师傅的技术能力，大家一起想办法、出主意。俞炳元确定了最终的修复方案，指导老师傅操作，终于调整好了转轮各个叶片，使修复后的转轮达到了设计要求。
推力轴承是水轮发电机的关键部件，云峰发电机组1 000吨的转动部分重量都压在了它的身上。所以推力轴承质量的好坏直接决定了发电机的生命。主持发电机设计的吴天霖常说，推力轴承是发电机组安全运行的心脏。早在20世纪50年代，吴天霖就严格要求技术人员和工人，必须十分重视解决推力轴承的生产技术问题。对于这次设计的云峰水轮发电机，吴天霖反复计算和权衡后把推力轴承的尺寸适当放大了一些。实践证明，他的设计思路是对的。水轮机的主任设计师是方庆江，水轮发电机的主任设计师和试制组长是王初铭，全体员工在毫无外援的情况下，精心设计、施工，终于按时制成，成为我国大型水电机组质量样板产品，并带动全厂的产品质量达到历史高峰。
1964年12月，国产第一台云峰机组试制完成。一机部、水电部联合组成鉴定委员会，褚应璜担任主任，主持并监督整个工厂鉴定过程。出厂鉴定认为，本套机组质量比过去该厂生产过的任何一台机组都好，同意出厂交付电站安装使用。
电站运行表明，哈尔滨电机厂生产的机组比苏联制造的机组运行更平稳，噪声小，振动小，安全可靠，发电能力超过设计保证值。1965年，哈尔滨电机厂顺利完成了3套10万千瓦水轮发电机组的设计制造任务。
1980年7月，在北京人民大会堂，国务院举行第三次“质量月”广播电视大会，云峰型10万千瓦水轮发电机组荣获当时机电行业级别最高的国家优质产品银牌奖。可惜俞炳元、吴天霖都已在“文化大革命”中含冤去世，没能看到这块银牌。为机组试制做出卓越贡献的沈从龙积劳成疾，不幸于1983年病逝。哈尔滨电机厂的老工人、老同志至今怀念他们三位为我国水电事业做出的贡献，厂里仍流传着“布衣服”赛过“绸衣服”的佳话。
云峰水电站的建成标志着我国大型水电机组的设计和制造由仿制进入了自行设计的新时期，也是国内大型机械、电器企业联合完成的一项重要工程，是我国大型水利工程的重要里程碑。
刘家峡水电站是新中国成立后第一个五年计划的重点工程，黄河上游的重要梯级电站之一。如果说1951年龙溪河下硐800千瓦水轮发电机组的设计成功拉开了新中国水电建设的序幕，那么1966年刘家峡水电站22.5万千瓦和后来30万千瓦水轮发电机组的设计与研制成功则标志着中国水电建设体系的形成。这个时候，哈尔滨电机厂水电机组的设计制造技术与国际先进水平是相当的，哈尔滨电机厂设计22.5万千瓦机组时，苏联当时运行的还是21万千瓦的机组。
设计和制造超大型水轮发电机组，需要大批的科学技术人才。1956年，在苏联专家的帮助下，哈尔滨工业大学成立了我国第一个水力机械专业。俞炳元兼任教研室主任，他参与拟定教学大纲，亲自授课，指导毕业设计并主持毕业设计答辩等。1960年，第一批毕业生到厂后马上就参加了云峰、刘家峡等大型水轮发电机组的设计工作，成为一支生力军。这些专业人才后来都成为现代中国水力发电设备事业的栋梁。
设计22.5万千瓦大型水轮机，特别是水轮机的核心组件水轮机转轮，需要完整的理论与试验数据来验证设计的准确性。这时基本建成的水力机械能量试验台为刘家峡水轮机的设计定型起了关键作用。
当云峰10万千瓦水轮机组尚在设计的时候，俞炳元已经在研究刘家峡水电站水轮机的设计工作了。在初步设计阶段，机组容量是个大课题，当时有18.3万千瓦和22.5万千瓦两个设计方案。1965年，第一机械工业部和水电部在哈尔滨科学宫联合召开设计审查会，对两个初步设计方案进行了评审。因为是当时国内单机容量最大的水电机组，所以国家有关部委的领导十分重视，主管机械行业科技工作的原国家科委三局邓局长参加了会议，一机部周建南部长亲自主持，会议最终审查通过了采用22.5万千瓦机组的设计方案：水轮机的型号为HL008-LJ-550，采用直径为5.5米的分瓣铸造转轮；发电机的型号为SF225/48-12600，定子装配采用分瓣运输方案。
1966年年初，22.5万千瓦机组刚刚完成设计工作，就有技术人员提出搞30万千瓦机组的方案。俞炳元十分注意保护同志们的积极性，凭着他的经验，分析研究后认为有实现的可能性。他亲自到国家科委去争取，终于获得批准试制一台30万千瓦机组。
1966年8月，“文化大革命”在全国展开，俞炳元、吴天霖等被污蔑为资产阶级反动技术权威，被批斗，并被关进牛棚，哈尔滨电机厂也处于半停产状态。第一台22.5万千瓦水轮发电机组一直拖到1969年4月才在刘家峡投运发电。
哈尔滨电机厂为刘家峡水电站制成的22.5万千瓦机组中，水轮机采用了哈尔滨大电机研究所自己研究的A12转轮，转轮为分瓣结构，上冠用螺栓把合，下环在工地焊接；水轮机导轴承采用中国自己研究试验成功的筒式稀油自动润滑轴承；发电机定子线圈采用环氧玻璃粉云母B级绝缘材料；定子铁心采用高导磁、低损耗的D44冷轧硅钢片；转子磁轭采用3毫米厚钢板；转子支架由中心体和盒形支臂组合而成；推力轴承采用液压支柱式及双层轴瓦结构。刘家峡机组的研制成功使中国水电设备制造水平步入当时世界先进行列，成为世界上少数能生产20万千瓦以上水电机组的国家之一。
我国首座百万千瓦级水电站——刘家峡水电站于1958年9月27日开工建设，1969年4月1日第一台机组正式发电，1975年2月4日刘家峡水电站全面建成，并于2009年入选“新中国成立60周年百项经典暨精品工程”。
葛洲坝是长江流域规划中三峡工程反调节和保航运的水电站，距三峡大坝下游38公里。1970年，湖北省根据国际形势和地区缺电的实际情况，建议兴建葛洲坝工程，作为三峡工程的实战准备。同年毛泽东主席批准了这项工程。一机部立即行动，组织哈尔滨电机厂、东方电机厂和武汉汽轮发电机厂成立了联合设计组。哈尔滨电机厂设计组的全体人员由王述羲牵头，十分自豪地投入紧张、繁忙的工作中。新年、春节他们不休息，都以百倍的热情为一个共同的目标连续工作，终以较快的速度提出了初步设计方案。1970年11月，一机部与水电部就葛洲坝工程中的水轮发电机组召开设计生产会议，哈尔滨电机厂、东方电机厂各有7位代表出席，哈尔滨电机厂由王述羲带队。这次会议确定了2台试验机组，单机容量为17万千瓦，转轮直径为11.3米，采用四叶片的A30转轮，由哈尔滨电机厂、东方电机厂各负责制造一台。但是当2台17万千瓦试验机组投料后，技术人员发现当时选用的转轮叶片合金钢材料有些性能指标达不到要求，并不合适，加上对应于该转轮的电站的最大运行水头偏高，难以保证机组长期安全运行。
葛洲坝水电站是长江干流上兴建的第一座水电站，是我国最大装机容量的低水头水电站，也是当时世界最大装机容量的低水头水电站之一。根据葛洲坝运行水头范围和性能要求，以及当时国内的金属材料水平，为慎重起见，技术人员认为采用五叶片转轮的轴流式水轮机更为合适。但当时我国水轮机系列型谱中五叶片转轮还是空白，而且我们所掌握的国外相应的转轮资料相当有限，且性能差，不能满足葛洲坝水电站的要求，因此必须为葛洲坝水电站开发具有世界先进水平的、全面满足葛洲坝运行水头范围及性能要求的、自主创新的轴流式水轮机五叶片转轮。
最终确定由哈尔滨大电机研究所、中国水利水电科学研究院和金华水轮机厂联合开发五叶片新转轮，由王述羲主持领导研发课题。经过一年多的努力，经多方案设计及其模型试验，最终获得了满足性能要求的新转轮，新水轮机采用直径为10.2米的五叶片轴流转桨式转轮，机组出力为12.5万千瓦，可以全面满足设计要求，解决了葛洲坝工程关键技术难题。经同台模型试验对比，新开发的水轮机转轮的各种性能指标均优于当时国内已有的其他转轮，填补了国内水轮机这一水头段转轮的空白，确定被葛洲坝工程所采用。1974年2月，一机部确定了最终方案，葛洲坝二江电厂7台机组中的2台已投料的四叶片17万千瓦机组由东方电机厂继续研制（转轮叶片材料更换为强度更高、性能更好的不锈钢材质），5台12.5万千瓦机组由哈尔滨电机厂研制，大江电厂的14台12.5万千瓦机组中的8台由哈尔滨电机厂生产，其余6台由东方电机厂按照哈尔滨电机厂的设计图纸制造。此后王述羲一直指导哈尔滨电机厂机组的研究、设计、制造及安装。
充分的科研是新产品试制成功的必要条件。葛洲坝机组研制中由哈尔滨大电机研究所与有关科研院所一起合作承担的有39项科研课题。水轮发电机推力轴承是重大科研课题之一，其中试验急需推力轴承试验装置，厂里就做了一套葛洲坝真机尺寸的试验装置和相应尺寸的推力瓦，在三门峡水电站的大力支持下，整套推力轴承装置装在被试机组上进行了运行试验，取得了完整的实测数据，验证了计算数值，确保了真机可靠运行。
经过全厂职工的努力奋战，到1980年年底，哈尔滨电机厂试制成功我国第一台五叶片、低水头、大容量轴流转桨式水轮发电机组，填补了国家空白。此外12.5万千瓦机组开创了世界上最早在发电机定子线棒绝缘成型技术上采用一次模压成型工艺的先河。在首批机组安装的关键时刻，王述羲常驻葛洲坝电厂安装现场，主持处理机组安装中出现的技术问题。为了保证机组一次启动成功，他一直在工地上，出现问题随时解决，因此常常彻夜不眠。
东方电机厂承担的2台17万千瓦机组由王荣昌担任水轮机主任设计师，陈锡芳担任发电机主任设计师。机组制造时，副总工程师朱仁堪作为技术专家主持了葛洲坝项目办公室（当时称为330办公室）的技术工作。在电厂安装试运行机组时，陶炜刚恢复在东方电机厂的领导工作不久，当时机组安装过程中曾发生过一些技术问题，他多次到葛洲坝工地现场开会研究，指导安装和抢修工作。
1981年年底，二江电厂首批17万千瓦和12.5万千瓦水电机组先后交付电厂发电，都满足了设计要求。由于葛洲坝工程完全是国内设计和自制设备，而且均运行良好，1985年葛洲坝二江工程及其水电机组荣获国家科技进步特等奖。1987年，葛洲坝大江工程及其水电机组获得国家质量奖金质奖章。到1988年12月6日，葛洲坝21台机组271.5万千瓦达到全部满负荷稳定运行要求。机组投入运行后，由于性能优秀，对缓和华中电网缺电局面发挥了重大作用。至1991年，机组投入运行十年后，已收回葛洲坝全部工程投资，其经济效益和社会效益十分显著。五叶片轴流转桨式转轮被列入国内水轮机系列型谱后，被多个该水头段的水电站机组所采用。
葛洲坝水电机组荣获了共和国水电事业的最高荣誉，这是中国水电发展史上前所未有的光辉一页。历史会铭记，共和国会铭记，所有参加葛洲坝建设、为机组研制安装贡献过力量的人都将被铭记。
孙中山先生的建国方略： 1919年五四风云过后，孙中山先生再次应邀到交通大学发表演说，宣讲他的“建国方略——实业计划”，首次提到三峡工程的设想。当时的学生会骨干成员、电气机械科三年级学生恽震，在孙中山演说时专司记录整理。恽震对孙中山的演说感受极深，从此立志从事工程技术，后成为我国电机工业的先驱。
恽震等踏勘三峡： 1932年恽震得到国防设计委员会的资助，11月他约了5名工程师历时约20天，考察了长江宜昌的葛洲坝段到黄陵庙的三斗坪段，认为三斗坪是作为三峡大坝的理想坝址。1933年6月，他完成了《扬子江上游水力发电勘测报告》（详见恽震《电力电工传略》）。
20世纪50年代的论证： 1953年，毛泽东主席提出修三峡大坝的设想，通过论证，国务院准备1961年开工建设，后因经济困难和苏联撤走专家而暂停。1958年3月30日，毛泽东主席乘船视察长江西陵峡中堡岛，6月在武汉召开了三峡水利枢纽科学技术研究第一次会议，决定枢纽工程按蓄水高程200米设计。12月，哈尔滨大电机研究所与中国科学院电工所编制完成了《三峡枢纽机组容量论证初步意见》，由俞炳元、朱仁堪、吴天霖、王述羲等负责，提出了单机容量30万千瓦、45万千瓦、60万千瓦、80万千瓦和100万千瓦五个方案，含参数、尺寸和装配图等，内容十分详尽。但由于这个蓄水位方案淹没地区损失大，20世纪80年代初论证采用的蓄水高程降到150米的方案，单机容量也做了调整。
《人民长江》1959年第6期发表了王宗素处长代表一机部八局和装机容量组所做的三峡工程机组容量的报告，对于装机容量、装机进度、投入时间，以及动力系统规划等都进行了阐述。
三峡工程论证： 1980年邓小平考察长江和三斗坪，再次提出兴建三峡工程。1986年6月，中共中央、国务院通知，责成水电部负责进一步论证三峡工程，史称“重新论证”。三年后，形成了可行性研究报告，1989年9月由水利、能源两部联合上报国务院三峡工程审查委员会。1990年12月到1991年8月，国务院三峡工程审查委员会审查通过，又报中共中央、国务院批准。1992年4月3日，第七届人大五次会议审议通过了《关于兴建长江三峡工程的决议》。
三峡工程实施： 三峡水电站装备的巨型水轮发电机组的尺寸和容量大，水头变幅宽，机组多，运行稳定性要求高，设计和制造难度居世界之最。当时我国水电设计研发制造技术与国外先进水平仍有差距，国务院三峡工程建设委员会从全局和战略高度出发，做出了三峡机组“技贸结合、技术转让、联合设计、合作生产”的重大决策。1996年6月，中国长江三峡工程开发总公司宣布，三峡左岸电站14台70万千瓦机组进行国际招标采购。
为配合技术转让，中国三峡总公司支付了技术转让费，并在合同执行过程中，通过合同中的经济约束条款，根据技术转让的进程和执行情况分期支付，确保核心技术转让完全到位。
招标的结果是，法国阿尔斯通、挪威KB和瑞士ABB公司组成的AKA集团供应8台机组，加拿大GE、德国VOITH和西门子等组成的VGS集团负责制造供应6台机组，国内哈尔滨电机厂、东方电机厂参与分包，两个集团各自最后一台机组分别由哈尔滨电机厂和东方电机厂独立制造。
同时，哈尔滨电机厂和东方电机厂于1997年和2001年分别承担了国家“九五”和“十五”三峡科技攻关“三峡水利枢纽工程成套设备研制”课题。
通过科技攻关，哈尔滨电机厂和东方电机厂掌握了大型混流式水电机组的水力、电磁、发电机冷却、刚强度及静动应力计算程序和试验技术，突破了巨型转轮（直径10米，重500吨）、5 500吨推力轴承、20千伏绝缘线棒等关键部件的制造技术，达到了世界先进水平。两厂应用科研成果研制的70万千瓦机组及其关键部件达到国际先进水平，运行良好。
“十五”攻关后的三峡右岸电站12台机组招标中，法国阿尔斯通公司、哈尔滨电机厂和东方电机厂各中标4台。三峡地下电站6台机组招标中，阿尔斯通公司、哈尔滨电机厂和东方电机厂各中标2台。哈尔滨电机厂、东方电机厂均自主开发设计三峡右岸和地下电站机组。其中，哈尔滨电机厂设计的水轮发电机采用了全空冷技术。东方电机厂设计的地下电站的2台水轮发电机采用了我国具有完全自主知识产权的常温无泵自循环蒸发冷却技术。
各单位共同研究解决了三峡70万千瓦巨型水轮发电机组设计、制造和安装等难题，使我国水力发电重大装备的自主研制取得了重大突破。2012年7月4日，最后一台机组交付，实现全面建成投产。三峡水电站共有32台70万千瓦机组和2台5万千瓦电源机组，总装机容量达2 250万千瓦，2015年通过竣工验收。三峡水电站充分发挥了防洪、发电、航运和水资源利用等巨大综合效益，为长江经济带发展提供了基础性保障。
朱仁堪前辈是1986年中国三峡工程论证机电设备专家组的专家，全程参加了三峡水电站的技术论证和前期设计工作，并且主持研究了定子铁心隔振结构及绕组端部电屏蔽等新技术，解决了电机发热和振动等问题，功不可没！
丁舜年院士在1992年主编出版了《大型电机的发热与冷却》专著，这是第一部由中国学者编著的大型电机发热与冷却问题的专著，有力支撑了一线工程科技人员。在这个意义上，可以说我们的前辈一直与后辈共同前行，为三峡工程做出了贡献。
三峡工程通过引进、消化、吸收，实现再创新，经过几代人的坚持不懈的努力，三峡梦终于实现了。
引以为傲的是，我国哈尔滨电机厂在1951年首开纪录，为四川龙溪河制成2台800千瓦水轮发电机组，1953年又为福建古田电站制造2台6 000千瓦水轮发电机组，到了1955年12月27日，也就是第一个五年计划的第三年，已经能为北京永定河的官厅水电站制成3台1万千瓦中型水轮发电机组，使北京直接受益。之后新安江7.25万千瓦、云峰10万千瓦、刘家峡22.5万千瓦和30万千瓦、龙羊峡32万千瓦、二滩55万千瓦，以及三峡70万千瓦等机组陆续投运。到2004年9月，我国水电装机容量突破1亿千瓦大关，装机容量和年发电量超过美国、加拿大，位居世界第一。2010年8月，水电装机容量突破2亿千瓦。2021年6月，白鹤滩水电站首批单机容量100万千瓦机组正式投产发电，标志着我国大型水电工程建设完成从“中国制造”到“中国创造”70年的历史性跨越。截至2021年年底，我国水电装机容量达到3.91亿千瓦，稳居世界第一，继续刷新了水电开发速度的世界纪录。