12兆瓦級以上風力發(fā)電機專用母線系統(tǒng)產業(yè)化項目可行性研究報告(編輯修改稿)
2024-12-29 09:52 本頁面
【文章內容簡介】 ．項目的技術可行性和成熟性分析 1．項目的技術創(chuàng)新性論述 （ 1）詳細說明本項目的基本原理及關鍵技術內容；論述項目創(chuàng)新點，包括技術創(chuàng)新、產品結構創(chuàng)新、生產工藝創(chuàng)新、產品 8 性能及使用效果的顯著變化等。 風電設備專用母線 主要用 于發(fā)電機組和主變壓器、廠用變壓器之間的電氣聯(lián)接，用于傳輸大電流。該項成果運用電磁學、傳熱學和力學等多學科理論，改變母線的傳統(tǒng)結構，使母線電流的強磁場受到屏蔽，基本上清除了周圍鋼結構的發(fā)熱，并大量減少短路時的電動力，從根本上解決了大容量發(fā)電機組大電流的傳輸問題。 風電設備 由于 鋁管作為母線 ，基本上消除了母線附近鋼構架感應發(fā)熱的問題 ， 大大減小了母線導體相間短路電動力。從而提高了母線及發(fā)電機組運行的安全可靠性。日常維護工作量少。 關鍵技術是 對各種母線內部整體、各部件的電位進行綜合計算分析，實現(xiàn)對設計產品絕緣狀態(tài)的仿 真分析，達到絕緣的合理配合；鋁管焊接技術，由于鋁焊接難度大，必須采用氬弧焊，而且焊縫對溫度、油污等非常敏感，必須制定合理的焊接規(guī)范，才能確保焊縫質量。 通過 絕緣狀態(tài)的仿真分析，選擇最佳絕緣配合，使母線之間絕緣距離達到最佳值，防止意外事故發(fā)生，確保風電系統(tǒng)安全運行。 采用先進的鋁鍍錫技術，保證了保證和提高母線絕緣強度，確保安全可靠運行。 產品結構創(chuàng)新 采用鋁管作為母排而不是傳統(tǒng)的銅排， 為填補空白產品：其一，改傳統(tǒng)銅排為鋁管插接式結構，因鋁比銅的輸送能力高，故可以提高輸送能力 30％左右；其二，用鋁替代銅，絕緣效果 好，產生不了磁場，實現(xiàn)了無磁場效應； 其三， 防腐性能好，采取鋁鍍錫工藝，使母線可以防 濕氣、污穢、凝露、陰雨等，不受外界溫度影響， 9 大大提高了該產品抗自然災害的能力；其四，由于采用鋁作為原材料，造價低、體積小、重量輕，減輕了母線對支架的壓力，確保了運行安全。其五，由于該產品為 插接式結構，便于運輸與安裝及設備維護。 生產工藝創(chuàng)新 ：通過 采用半自動氬弧焊，設計制作專用工裝，操作者在固定位置進行操作，工作自動轉動，使焊縫處于水平位置均勻轉動，保證了焊縫質量。 （ 2）詳細描述項目的技術來源、合作單位情況；說明項目知識產權的 歸屬情況。 項目的技術來源為 GE 加拿大公司，引進產品技術 生產 ， 現(xiàn)階段全部出口返銷 ，知識產權歸 GE加拿大公司 。通過消化吸收在創(chuàng)新后，開發(fā)設計符合我國國情的風力發(fā)電專用母線系統(tǒng)， 成為具有自主知識產權的產品。 （ 3）簡述本項目國內外發(fā)展現(xiàn)狀、存在的主要問題及近期發(fā)展趨勢，并就本項目與國內、外同類產品現(xiàn)行指標進行比較。 中壓 封閉母線主要 應用發(fā)電機組出口與升壓變壓器之間和發(fā)電機出口與廠用變壓器之間的電氣連接；發(fā)電機組廠用電變壓器至開關柜之間的電氣連接。產品主要分為共箱封閉母線、隔相封閉母線和離相式封閉母線和風電用母線四個大類。 國外 中壓 封閉母線技術發(fā)展迅速，技術水平高，制造商主要有 美國 AZZ 公司、 GE 公司 、西屋公司 。 我國目前專業(yè)生產中壓封閉母線的主要廠家有 4 家，其中以北京電力設備總廠生產歷史較長，生產量也比較大，年產值過億元，其次是大全集團下屬沃特電氣公司， 年產 10 值 7000 多萬元，另有 2 家是阜新封閉母線廠和鎮(zhèn)江列車電站生產基地，這 2 家其每家的 年產值估計在 5～ 7 千萬元左右。上述企業(yè) 技術水平達到了二十世紀九十年代水平。 但生產風力發(fā)電機用專用母線量不大，也都是傳統(tǒng)的采用銅排作為主要材料生產，價格高。而進口風力發(fā)電設備的風電母線都由國外廠家配套。 2020 年我國計劃裝機容量為 9000 萬 千瓦 ，需要約價值為 80 億元的中壓母線，另據國家有關部門提供的數據表明，我國今后 5～ 10年內國內經濟的增長速度每年在 8%～ 9%之間，按比例電力供應及裝機容量也需相對增長到 9%才能滿足國民經濟增長的需要，因此，中壓母線在今后 5 年中的整個中壓母線市場的總量約 100 億 元 /年。而風 電專用母線需求量以每年 40％增長，占母線市場總量的 10～ 20％，即 10～ 20 億左右。因此，風電專用母線市場前景十分廣闊。 GE 公司作為世界一流的中壓封閉母線設備供應商，其具有完全集成化的制造工廠已經通過了 ISO9001 認證。 GE 公司不僅在加拿大和美國市場上承接了大批項目，特別是在國際封閉母線設備市場上也非常地活躍。在過去的 20 年里， GE 公司是加拿大 封閉母線系統(tǒng)市場上的主要供應商。 公司引進的 GE 加拿大公司生產的風力發(fā)電機專用母線， 為填補空白產品：其一，改傳統(tǒng)銅排為鋁管插接式結構，因鋁比銅的輸送能力高，故可以 提高輸送能力 30％左右；其二，用鋁替代銅，絕緣效果好，產生不了磁場，實現(xiàn)了無磁場效應； 其三， 防腐性能好，采取鋁鍍錫工藝，使母線可以防 濕氣、污穢、凝露、陰雨等，不受外界溫 11 度影響，大大提高了該產品抗自然災害的能力；其四，由于采用鋁作為原材料，造價低、體積小、重量輕，減輕了母線對支架的壓力，確保了運行安全。其五，由于該產品為 插接式結構，便于運輸與安裝及設備維護。 本產品在國際領域中，目
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