12兆瓦级以上风力发电机专用母线系统产业化项目可行性研究报告

12兆瓦级以上风力发电机专用母线系统产业化项目可行性研究报告内容摘要：

．项目的技术可行性和成熟性分析 1．项目的技术创新性论述 （ 1）详细说明本项目的基本原理及关键技术内容；论述项目创新点，包括技术创新、产品结构创新、生产工艺创新、产品 8 性能及使用效果的显著变化等。 风电设备专用母线 主要用 于发电机组和主变压器、厂用变压器之间的电气联接，用于传输大电流。 该项成果运用电磁学、传热学和力学等多学科理论，改变母线的传统结构，使母线电流的强磁场受到屏蔽，基本上清除了周围钢结构的发热，并大量减少短路时的电动力，从根本上解决了大容量发电机组大电流的传输问题。 风电设备 由于 铝管作为母线 ，基本上消除了母线附近钢构架感应发热的问题 ， 大大减小了母线导体相间短路电动力。 从而提高了母线及发电机组运行的安全可靠性。 日常维护工作量少。 关键技术是 对各种母线内部整体、各部件的电位进行综合计算分析，实现对设计产品绝缘状态的仿 真分析，达到绝缘的合理配合；铝管焊接技术，由于铝焊接难度大，必须采用氩弧焊，而且焊缝对温度、油污等非常敏感，必须制定合理的焊接规范，才能确保焊缝质量。 通过 绝缘状态的仿真分析，选择最佳绝缘配合，使母线之间绝缘距离达到最佳值，防止意外事故发生，确保风电系统安全运行。 采用先进的铝镀锡技术，保证了保证和提高母线绝缘强度，确保安全可靠运行。 产品结构创新 采用铝管作为母排而不是传统的铜排， 为填补空白产品：其一，改传统铜排为铝管插接式结构，因铝比铜的输送能力高，故可以提高输送能力 30％左右；其二，用铝替代铜，绝缘效果 好，产生不了磁场，实现了无磁场效应； 其三， 防腐性能好，采取铝镀锡工艺，使母线可以防 湿气、污秽、凝露、阴雨等，不受外界温度影响， 9 大大提高了该产品抗自然灾害的能力；其四，由于采用铝作为原材料，造价低、体积小、重量轻，减轻了母线对支架的压力，确保了运行安全。 其五，由于该产品为 插接式结构，便于运输与安装及设备维护。 生产工艺创新 ：通过 采用半自动氩弧焊，设计制作专用工装，操作者在固定位置进行操作，工作自动转动，使焊缝处于水平位置均匀转动，保证了焊缝质量。 （ 2）详细描述项目的技术来源、合作单位情况；说明项目知识产权的 归属情况。 项目的技术来源为 GE 加拿大公司，引进产品技术 生产 ， 现阶段全部出口返销 ，知识产权归 GE加拿大公司。 通过消化吸收在创新后，开发设计符合我国国情的风力发电专用母线系统， 成为具有自主知识产权的产品。 （ 3）简述本项目国内外发展现状、存在的主要问题及近期发展趋势，并就本项目与国内、外同类产品现行指标进行比较。 中压 封闭母线主要 应用发电机组出口与升压变压器之间和发电机出口与厂用变压器之间的电气连接；发电机组厂用电变压器至开关柜之间的电气连接。 产品主要分为共箱封闭母线、隔相封闭母线和离相式封闭母线和风电用母线四个大类。 国外 中压 封闭母线技术发展迅速，技术水平高，制造商主要有 美国 AZZ 公司、 GE 公司 、西屋公司。 我国目前专业生产中压封闭母线的主要厂家有 4 家，其中以北京电力设备总厂生产历史较长，生产量也比较大，年产值过亿元，其次是大全集团下属沃特电气公司， 年产 10 值 7000 多万元，另有 2 家是阜新封闭母线厂和镇江列车电站生产基地，这 2 家其每家的 年产值估计在 5～ 7 千万元左右。 上述企业 技术水平达到了二十世纪九十年代水平。 但生产风力发电机用专用母线量不大，也都是传统的采用铜排作为主要材料生产，价格高。 而进口风力发电设备的风电母线都由国外厂家配套。 2020 年我国计划装机容量为 9000 万 千瓦 ，需要约价值为 80 亿元的中压母线，另据国家有关部门提供的数据表明，我国今后 5～ 10年内国内经济的增长速度每年在 8%～ 9%之间，按比例电力供应及装机容量也需相对增长到 9%才能满足国民经济增长的需要，因此，中压母线在今后 5 年中的整个中压母线市场的总量约 100 亿 元 /年。 而风 电专用母线需求量以每年 40％增长，占母线市场总量的 10～ 20％，即 10～ 20 亿左右。 因此，风电专用母线市场前景十分广阔。 GE 公司作为世界一流的中压封闭母线设备供应商，其具有完全集成化的制造工厂已经通过了 ISO9001 认证。 GE 公司不仅在加拿大和美国市场上承接了大批项目，特别是在国际封闭母线设备市场上也非常地活跃。 在过去的 20 年里， GE 公司是加拿大 封闭母线系统市场上的主要供应商。 公司引进的 GE 加拿大公司生产的风力发电机专用母线， 为填补空白产品：其一，改传统铜排为铝管插接式结构，因铝比铜的输送能力高，故可以 提高输送能力 30％左右；其二，用铝替代铜，绝缘效果好，产生不了磁场，实现了无磁场效应； 其三， 防腐性能好，采取铝镀锡工艺，使母线可以防 湿气、污秽、凝露、阴雨等，不受外界温 11 度影响，大大提高了该产品抗自然灾害的能力；其四，由于采用铝作为原材料，造价低、体积小、重量轻，减轻了母线对支架的压力，确保了运行安全。 其五，由于该产品为 插接式结构，便于运输与安装及设备维护。 本产品在国际领域中，目。