2011年上虞市科技计划项目申报表-成稿版

附件 2: 上 虞 市 科 技 计 划 项 目 申 请 表 项目编号： 项目名称：XGNxx-12 交流高压固定式小型化开关柜 计划类别：一般科研扶持专项 申请单位：浙江中电之星科技发展有限公司 （盖章） 申请日期: 2011-5-20 上 虞 市 科 学 技 术 局 二一一年制 2 填 报 说 明 1、填表前，请先仔细阅读上虞市级科技计划项目申报文件 精神及上虞市科技项目重点领域具体内容。 2、申报表须使用 A4 纸打印，并将有关附件左侧装订整齐。 3、申请表各项内容，要实事求是，认真填写。表述要明确、 字迹要清晰。申报单位名称要按公章填写全称。 4、项目立项后要及时汇报进展情况，到期后市科技局、市 财政局将对项目实施后达到的主要技术、经济指标（对照表中 所填的主要研发内容和技术指标、项目研发经费和预期经济效 益等）进行绩效考评。 承诺书 本单位所提交的申请表各项内容数据和有关附件真实、合法、有 效，复印件与原件一致，并对因提交虚假文件、证件所引发的一切后 果承担相应的法律责任。 法人代表（签字）： 单位（盖章）： 2011 年 5 月 20 日 3 上虞市科技计划项目申请表 一、项目情况 项目名称 XGNxx-12 交流高压固定式小型化开关柜 项目计划类别 3 1、重大科技攻关专项 4、科技合作 项目 2、重点科研引导专项 5、农业科研项目 3、一般科研扶持专项 6、社会 发展项目 项目技术领域 7 1、机械装备 2、精细化工 3、照明 电器 4、轻工纺织 5、新能源新材料 6、电子与信息 7、节能环保 8、生物技术 9、医药与医疗器械 10、农业 11、社会发展 12、其它 项目技术来源 2 1、自有技术 2、产学研联合开发技术 3、国内其它单位技术 4、引进技术本企业消化创新 5、国外技 术 6、其它 开始日期 2009 年 7 月 完成日期 2011 年 12 月 其中： 总投资 自筹部分 银行贷款 向市科技局申请部分 400 200 170 30 实际已投资 其中：支付院校的合作经费（申报合作项目的企业填写） 项目经费预算 （万元） 300 年增产值 （万元） 年增税金 （万元） 年增利润 （万元） 年创汇 （万美元） 年节汇 （万美元）预期经济效益 15000 570 3000 论文数 专 利 其中发明专利 预期其它成果 3 2 1 4 备 注 二、申请单位概况 单位名称 浙江中电之星科技发展有限公司 详细地址 浙江省上虞市小越镇工业园区 法人代表 丁东升 电话/手机13757521777 联系人 俞锦毅 电话/手机13758243842 上年销售收入 （万元） 2000 上年利润（万 元） 300 上年税收 （万元） 340 职工人数（人） 108 第一 申请 单 位 开户银行 浙江上虞 农村合作银行 道墟支行杜 浦分理处 银行帐号 201000060786019 单位名称 法人代码 职责* 1 华北电力大学 1 2 3 4 合 作 单 位 5 5 承担单位数 参加单位数合作单位 总 数 2 1 1 *：0承担，1参加 6 三、项目负责人及项目组成员情况 姓 名 丁东升 身 份 证 号 码电 话/手机13757521777 传 真/E-mail学 历 大专 学 位 职 称 高级经济师 从事专业 材料化学 工 作 单 位 浙江中电之星科技发展有限公司 单位法人代码 69389989-8 项 目 负责人 在本项目中的分工 项目统筹、组织落实 姓名 出生年月 专业技术职务 从事专业 工作单位 在本项目中分工 顾煜 炯 1968.10 教授，博士 生导师 能源与动 力工程 华北电力大学 技术总设计 王成 东 1962.12 高级工程师 电气一体 化 浙江中电之星 科技发展有限 公司 工艺 、钣金 设计 俞锦 毅 1964.11 工程师 电气自动 化 浙江中电之星 科技发展有限 公司 电气设计 熊 航 1988 技术员 浙江中电之星 科技发展有限 公司 装配、调试 项目组 成 员 顾建 平 1972.10 经济师 浙江中电之星 科技发展有限 公司 成本核算 7 8 四、项目综述 1、项目内容摘要 XGNXX-12(MX600-12)是配用 VLP-12H 隔离真空断路器的交流高 压固定式小型化开关柜，柜 体采用敷铝锌板组装结构,它既可灵活方便 组合成环网供电单元，又能很好 满足配电站及开闭所应 用要求，适用范 围广泛，是实现变配电站、馈线环网自动化系 统的理想开关设备。 该产品三相真空 主体采用目前世界最为流行的纵向布置、空气 绝缘,柜体宽度仅为 520mm.大大缩小了开关柜的总 体体积。一次主要元件之间是固定连接，插接件少，接触 电阻小，无温升。开关柜的动稳定性和热 稳 定性好。在断路器- 熔断器组合电器中，熔断器采用撞 针式结构，具有 单相短路三相联动脱扣功 能，通过机械联锁 在面板上可方便地观察到熔断器当前的运行状 态，因此整套 产品既经济又安全。 VLP-12H 隔离真空断路器是多功能复合化产品，它不但具有真空断路器的功能， 还具有三工 位隔离/接地开关的功能。两者之间的操作程序，由完善的 电气及机械闭锁（凸轮滑块实现）来保证。 在 传统 的开断、保 护功能的基 础上增加了隔离开关隔离电源功能。隔离真空断路器本体，是 APG 环氧树脂注射工 艺的真空灭弧室固体封装绝缘结构。真空 灭弧室选用内阻低、温升低、开断电容性 负载重击穿极低的 BOV 型产 品。断路器配备了结构简单 、性能可靠的弹簧操动机构。 VLP-12H 隔 离真空断路器也可配备三相分离式永磁操动机构，可实现选 相操作。选相操作，不但减少了触 头的 烧损，延长 了使用寿命，而且抑制了涌流、过电压、谐波的发生，提高了 电网质量，特 别适 于开合电容器组、电抗器和电 弧炉等特殊场合。 9 2、项目的意义和必要性 目前国内高可靠性产品几乎都是进口，如 ABB、ALSTOM、西 门子等的产品，国内只有少 数几家大公司、合资公司生产 。国外和合 资企业生产的断路器制造工 艺较为复杂，成本高、 维 护维修难度大、价格昂贵。国内目前生产的断路器存在可靠性差、体积大、机械传动效率低等 不足之处。所以我国电力市场 急需可靠性高、价格适中、性能 优越的断路器产品以满足市场需 要。12KV 各种断路器在中压电 网中，对标准化的解决方案的需要日趋明显，这有助于提高可 靠性和缩减安装运行成本。国外各大 电气公司都在这方面 积极行动。 开发研制新一代固封式真空断路器，在技术参数上有明显 突破，已 满足现有 12KV 电网需 求，也同时考虑派生 24KV 的可行性。公司已具备高寿命弹操机构技术核心，研发高可靠性、 小型化模块型结构真空断路器已具备条件和可操作性和可行性。 城市电网的变配电站按结线方式由于使用埸合的不同，有分一次站和二次站之分。一次配电 处于馈线的电源首端，为主变压 器枢纽站，容量 较大；二次站 处于中段或末端的开关站，容量较小。 据有关专家统计分析，10kV二次站容量一般在1600A/25kA及其以下的，占总量的75%左右。 本开关柜目前主要围绕电力系统的二次开关站设计，加之中小型的工矿企业站、交通枢 纽站 等，其市场前景是很大的。 农村电网随着农村经济的高速发展， 农业人口的城镇化趋势 越来越快，目前 农村电网的用电量 已占全国总量50%以上。 县城及大乡镇的供电模式已经与城市电网相接近， 户内开关柜接受（断路器柜）和分配（ 负荷开 关柜）电能的形式日益增加，也迫切需要造价低、少维护的产品。因此本产品填补了市场的空白。 另外，35kV的箱式变电所在农村电网中已经得到推广， 2007年底，全国已有 782个站在运行。 若选用本开关柜，箱式变电站的将体 积更小、运 输更方便、技术更先进、性能更可靠。随着本产品 各项技术指标的日益成熟和市场推广力度的不断加大，其销售前景将十分美好。 10 3、主要研发（推广）内容和技术指标 柜体：柜壳是数控冲、剪、弯设备加工的敷铝锌板组装结构，金属封闭铠装式，分母线室、隔离 真空断路器室、电缆室和辅助装置隔室四个隔室。宽敞的辅 助装置隔室，极大地方便了辅助回路和 智能化装置的安装和维护。具有承受内部 电弧故障的能力，柜体的前面和侧面能对一般人员提供防 护。 主母线：三相主母线沿开关柜深度方向纵向布置，母 线包敷 绝缘层，固定在静触 头盒上。纵向 布置的优点是：不但便于与其它环网柜并接，且支母 线不变 位、用 铜量少、温升低，也降低了成本， 缩小了开关柜宽度。 功能复合化隔离真空断路器：隔离真空断路器是多功能复合化产品，它不但具有真空断路器的 功能，还具有三工位隔离/接地开关的功能。是一种固封纵装式真空开关与隔离开关融为一体的复 合功能型的新式开关，两者之间的操作程序，由完善的 电气及机械 闭锁来保证 隔离真空断路器本体，是 APG 环氧树脂注射工艺的真空灭弧室固体封装绝缘结构。真空灭弧 室选用内阻低、温升低、开断电容性负载重击穿极低的 BOV 型产品。其主要特点如下： 1）、真空灭弧室极柱代替了隔离开关的穿 墙套管，断路器与隔离开关合二为一，成为一种自带隔 离穿墙式真空组合电器。此时环 氧树脂不仅作为一次部分的主 绝缘，同 时兼为机械支撑，其电场分 布和应力分布优于各种形状的绝缘隔板结构。故采用 APG 工艺的固封灭弧室提高了开关的绝缘安 全性，提高了抗恶劣环境的能力，实现了设备的免维护。 2）、VLP-12H 隔离真空断路器将断路器、高开断真空负荷开关及熔断器融为一体，根据负荷需求、 通过调整机构中的模块，就可以形成不同功能的 产品。 三工位隔离开关-断路器操动 机构储能电机采用永磁式急转式储能，互逆超越离合器的使用，可 实现电动、手动储能自动离合，而且互不影响；机构由五个模块构成：箱体模块、储能模块、合闸模 块、分闸模块、大轴模块；机构在没有完成储能时 (即储能 过程中) 断路器不能合闸；机构处于合闸 位置时,机构无论是在二次储能状态下,还是未储能状态下,或是在二次储能状态过程中,断路器完全 可以正常分闸 (即该断路器具有自由脱扣功能) ；机构处于合闸状态,且合闸弹簧处在二次储能时,给 合闸指令 (手 动或电动) 储 能弹簧不能释放能量；电机储能结束后,推进棘爪自动抬起,此时电机空 转,能实现对其机械保护；这样不但提高了工作效率，更主要的是解决了装配精度。大大的提高了机 构的可靠性。机构部份出厂调试 后,不需再调整,能达到十年不 检修的要求。 11 主要技术参数和性能 项 目 名 称 单位 参 数 额定电压 kV 12 额定电流 A 630、1250 额定频率 Hz 50 额定冲击耐受电压 kV 75 额定工频耐压 kV 42 电缆测试电压（相对地） kV 32(15min) 额定动稳定电流（峰值） kA 80 额定热稳定电流（有效值） kA 25 额定热稳定电流持续时间 s 4 额定短路开断电流 kA 25 额定关合电流（峰值） kA 80 电寿命 级 E2 机械寿命 级/次 M2/30000 容性电流开合性能 级 C1 断路器 额定电缆充电开断电流 A 25 隔离开关机械寿命 级/次 M1/2000 接地开关机械寿命 级/次 M0/1000 接地开关电寿命 级/次 E2/5 内部电弧故障耐受能力 级 IAC 级，BFl-AR 运行连续性 级 LSC2A，25kA 外壳防护等级（柜外/柜内） 级 IP4X/ IP3X 辅助回路电源电压 V AC 220 标准柜外形尺寸 mm 宽 550，高 1900，深 980 12 4、拟采取的工艺流程或技术路线（可用框图表述） 配电柜整体设计 壳 体 设 计 极 柱 固 封 的 设 计 触 臂 设 计 操 动 机 构 设 计 储 能 电 机 设 计 储 能 传 动 比 设 计 储 能 弹 簧 设 计 电 子 模 块 选 择 检 验 组装调试 13 5、市场分析与预期效益 “十一五“计划以后，我国年发电机装机均以 1600-1800 万 kW 稳定增长，输配电装置也将按此增 幅协调发展。椐此测算，对户内中压开关柜总的年需求量应 均在 25-30 万台左右，总产值应在 150- 200 亿左右。在较长时间内，我国仍将是世界上电力设备需求量最大的市 场，我国的中压开关设备制 造业仍将是朝阳行业。 根据我国中压开关设备的技术成熟周期以及用户对新产品的认识过程，一般新产品从研发到推 广应用，大约需要三年左右的 时间。 产品更新换代的周期一般都在十年以上，随着技术创新步伐的加 快，更新的节奏也随之加快。由于本类型产品具有极强的技 术优势和较低廉的价格优势，预测在三年 内有望成为我国中压电器市场上主要产品。 目前，国家电网公司正在编报 “十二五“电网规划及2020年 远景目标报告。据初步汇总，我国“十 二五”期间内的 电网总投资将达到1.7万亿元，新建大容量输电线路、对电网设备进行更新和继续对城 市电网改造等，投资较“ 十一五 ”期间增长了140%。据悉， 仅 上海市明后年，每年将要投入80亿；长沙 市明年将要投入60亿。这无疑 给输变电企业带来巨大的商机。椐此测算，全国对户内中压开关柜的年 总需求量将在30万台左右，总产值应 在180亿左右。 XGNxx-12 交流高 压固定式小型化开关柜是一个量大面广的产品，本产品是在对国内市场经长期 调研后开发的，必然代替其它型号的 产品，市 场前景较为广 阔。 在产品通过鉴定后，通过对装配工 艺的完善， 试验设备的扩 大投入及培训员工、形成批量生产 后，年产量可达 5000 台、创产值 15000 万元、创利税 570 万元，可实现利润总额 3000 万元，可新增 40 人就业。依上述数字可推断如年 销售量在有所增加的情况下，产品单位成本还将有大幅度下降， 会使利润的实现额度、利税总额 、劳动生产率、人均创利额都有一定幅度的提高。将会给企业今后的 发展、服务于社会的能力带来极大的 动力。可 见 XGNxx-12 交流高压固定式小型化开关柜产品不仅 是科技含量高的产品，而且还 是能给企业、国家 带来巨大财 富的产品，是非常有发展前景，有强大生 命力的高科技产品。 14 6、环保措施及效果： VLP-12H 隔离真空断路器采用复合材料绝缘技术，在生产过程中,产品使用的原料及零部件全部属 于环保条件下的达标材料,，主开关的 灭弧室选用“ 真空”灭弧介质，开关主触头免维护,其它的导电和 绝缘材料都选用了对环境无害的环保材料。无温室效 应气体及其它毒性气体排放，具体措施阐述如 下 ： 公司将绿色设计理念运用在产品的设计及制造过程中， 1）、在设计过程中应尽量减少所用材料的种 类，减少 废弃后的回收技 术成本，提高产品的标准化程度， 增强同一类型、不同规格产品零部件的互 换性。 优先使用可回收、易分解、可循环利用、低 污染的材 料。 2）、为便于回收，在设计产品的所用材料上都注明其型号、种类等内容，分别是作为中压电气产品绝 缘材料广泛应用的树脂、塑料等 绝缘材料。 3）、XGNxx-12 开关柜及 VLP-12H 隔离真空断路器均采用单元模块式设计和通用其他机构进 行功能组合、设计相对独立的功能模 块， 这样绿色设计和模 块化的结合、就可以满足电力市场 对高、中压电器产品功能属性和 环境属性的要求。 4）、在设计过程中我们考虑了 产品更容易制造和装配、 调整、测试，并且在产品的制造和装配 过程中应对环境无污染或少 污染、所需能源和资源最少。 5）、采用合理的新型加工方法、如激光加工，少/无切削加工、激光焊接，超声波焊接、快速成型 技术等。优化工艺设计方案、避免不必要的二次加工、降低厚材料的消耗、减少废料。 6）、 设计采用合适的包装形式，采用通用包装、可反复使用的包装形式，包装废弃物应可能 降解处理。同时开发新的包装材料、实现用最少的材料来满 足各种包装。 7）、可拆卸性和可回收性设计 我们考虑到设计的产品应易于拆卸、使用不同材料的零件 应可以方便的分离开来，其原 则是减 少材料种类、提高材料的零件的兼容性、允 许使用可重复使用的零部件，使用不需要特殊工具 连接的 连接件、并进行循环利用等。 通过以上方面的设计运用、我 们的产品在整个生产周期将会形成一个 绿色的闭环系统， 对环 境的负面影响也达到最低。 。 。 15 、现有生产科研基础及条件（研发机构、研 发人员、科研资产、科研 仪器设备等） 公司拥有一个技术研发中心， 专业担任新产品的开发设计 和试制任务，并与 华北电力大学建立 了友好的协作关系。常年聘用 顾煜炯教授为技术顾问，并定期走访企业，最新提供产品技术信息。技 术中心拥有人