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1、 宁夏鑫瑞特电机机械制造有限公司 电机试验站扩建可行性报告 电机试验站扩建项目 可行性报告 宁夏鑫瑞特电机机械制造有限公司 二一二年五月 一、鑫瑞特电机概况 4 宁夏鑫瑞特电机机械制造有限公司其前身为“宁夏电机有限责任公司”，是1965 从天津大明电机厂内迁的企业，也是原国家机械工业部在宁夏唯一一家生产中小型电机的厂家，2005 年经改制后冠名宁夏鑫瑞特电机机械制造有限公司。 公司位于银川德胜开发区，全厂占地面积 13 万平方米，员工 280 余人，主要生产普通、特种、高压、耐振电机、隔爆电机等，共有十几个系列，300 多个规格。 公司具有 40 多年的电机生产历史，产品集设计开发、生产制造、
2、销售与一体，具有一定的技术基础和完善的现代化管理制度，其产品先后被自治区评为优质产品和宁夏名牌产品、中国市场驰名品牌。我厂开发的耐振电机被国家评为新产品奖，配套建筑机械出口日本、韩国、马来西亚等国家。多年来企业被自治区政府评为先进企业、省质量管理奖单位，宁夏回族自治区技术质量监督局授予省级电机检验站和省级企业技术中心。 公司自 1998 年开始全面贯彻实施 ISO9001 质量体系标准，完善现代化企业制度，开展了以质量管理为管理轴心的工作程序，形成了从产品原材料进厂到生产过程控制，产品出厂，售后服务等一套制度严明、管理规范客户服务周到的工作程序。确保了产品的制造质量，有效的提高了企业和社会效益
3、。同时，公司还不断的把新产品开发的触角延伸到煤矿、石油、建筑、水力、大型机械领域。随着产品知名度的提高，与陕鼓风机、武汉钢厂、上海凯泉泵业、石家庄水泵厂、安徽三联等国内大型知名企业配套，产品销往长江流域。 为加速企业的发展，做好宁夏电机品牌产品，紧跟国家十二五能源规划，企业对产品结构进行优化，“上大压小”、“高效节能”加速淘汰落后设备和产品，加大技改步伐，提高技术含量，使企业上档次、上规模。完善企业技术中心改造，使技术中心的实验能力能够实验变频、叠频和大功率等级的产品，做到试验用电源是理想的正旋波电源。一期改造后，使企业的实验能力扩展到3.5MW(3500KW)，形成实验电源为：380V、66
4、0V、690V、1120V、3000V、6000V、10000V的宽领域电源。频率为：50HZ、60HZ、5-100HZ的变频电源。一期改造后公司实验能力可以满足高效节能电机、发电机的型式试验、出厂试验及各种鉴定。鉴定标准完全符合IEC国际电工委员会标准和GB755旋转电机通用标准。通过改造使企业迅速形成一个新的实验中心、新的人才队伍、新的管理理念、新的经济增长点的全新机制。 公司一贯奉行“质量第一”的宗旨，积极贯彻“为用户提高满意的产品和服务”的质量方针。愿忠诚与顾客合作，共创美好未来。 二、企业技术中心概况 技术中心由：产品研发设计中心、产品实验中心和产品质量检验中心三部组成。本期改造是产
5、品实验中心。改造目标：提高企业产品研发能力适应市场需求、及保证产品质量。一期改造：使鑫瑞特电机技术中心辖管的实验中心达到同行业先进水平；能够独立的承担我区0.22-11KV电压等级的电动机、发电机的耐电压实验，功率等级0.37-3500KW的型式实验和出厂实验；能够实验5-100HZ不同频率要求的电动机。二期改造：使电动机实验功率由3500KW提升到5600KW，大型电动机开展叠频实验（对温升进行检验）。可以完成自治区质量技术监督局所有大、中、小电动机、发电机监督检验任务。试验标准：GB755-2005旋转电机定额和性能 GB1032-2008三相异步电机实验方法 GB1029-2005三相同
6、异步电机实验方法 GB997-2003旋转电机结构及安装形式 JB10315.2-2002YKK、YKK-W系列高压三相异步电动机技术条件 JB7594YR系列高压三相异步电动机技术条件 GB13957（等同IEC34-1）大型三相异步电动机基本技术条件 GB10069.1(等同ISO1680.1)旋转电机噪声测试方法及限制噪声工程测试方法等。改造后能力：企业通过对技术中心的试验在改造后，其实验范围提升到5600KW及以下，试验精度完全等同于ISO、IEC国际标准。可以对我区100MW及以下的火力发电厂用电动机做全面测试。亦可以作为地区大型电动机实验基地、教学基地。三、实验中心系统解决方案 国
7、家在十一五期间就对用电量大、量广的电动机提出节能高效要求，因为国家发电量总数的75-80%是电动机耗掉。可见提高电动机效率是利国利民的大事，况且发达国家的技术壁垒也促使我们应尽快的缩短与其差距。从五十年代至七十年代，国家几次组织全国联合设计电动机，JO2、Y、Y2系列等，其力能指标不断的缩小和发达国家之差距。改革开放后今天，中国已是世界制造。ISO、IEC、NM（美国尼玛标准）等标准的引进，不断的在提升我们的制造水平，改进我们的设计效率。YE3高效电机的效率已完全符合要求最高的美洲标准，已超过欧洲的效率要求。单台电机容量10000KW及以下的产品，我们国家每年都有数十亿元的产品出口。我公司的产
8、品也通过各种设备出口到日本、泰国、马来西亚等南亚地区，2011年拟把高压电动机出口到中亚、印度和欧洲等国家。产品质量的提升、产品效率的提高、产品功率因数提高都要更好的对制造过程监督和产品性能试验。我公司虽然担负着自治区电机技术中心，但多年来，试验站一直没有改造，试验设备老化、精度低；试验变压器耗电大、效率低；试验用的标准正弦波发电机组容量小，都不足以担当目前实验任务。2013年-2014年一期改造3.1、硬件改造新添设备1、750KVA正选波发电机组（负反馈用一套） 2套；2、SCD9-800KVA干式变压器 2台；3、HXGN-15高压PT柜、进线柜、出线柜 4面；4、GGD2型低压进线、电
9、容出线柜 9面5、电脑 15台。3.2、软件更新 购DCSJ（SK）电磁设计软件，用以优化设计 1套。2014年-2015年二期改造二期改造主要结合我区煤电化工业、火电工业的单机容量大进行。大电机的启动及启动过程的补偿也是电力系统急需解决的大问题。为此，我们结合试验改造降补起动方案如下：3.3、大电动机降补起动概述3.3.1、 主要用途及适用范围TCS系列降补固态软起动装置适用于大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步起动的高压同步电动机，作电机降压起动之用。可以大大的降低实验时起动电流、增大起动转矩，无电磁干扰，对实验仪器没有辐射，提高实验数据准确性。 降补固态软起动装置适用范围：电压等级3 kV
10、 6kV 、10kV ，额定功率8000kW以下电机的降压软起动。3.3.2、 改造后特点特点1、起动时回路电流小于1.8倍电机额定电流，最小可达到额定电流,且恒定；2、起动时电网的压降在5%-12%之间可任意选择； 3、对试验站容量要求很低，显著减小变压器安装容量，大幅降低一次设备投资；4、用新设备起动转矩大，可满足不同负载的要求；5、用新设备可连续起动，重复精度高，起动时切换过程无操作过电压；6、用新设备无谐波，母线压降很低，基本不影响电能质量；无附加有功损耗；7、新设备全密封，不受环境限制，安全可靠，寿命长，基本免维护；8、新设备体积较小，安装使用方便。3.3.3、 结构特征与工作原理3
11、.3.3.1、总体结构及其工作原理、工作特性。总体结构如下图：图1 降补固态软起动装置配置图核心部分为降补固态软起动器（包括降压控制装置和无功控制装置），通过软起起动柜将其与10kV（或6kV）母线相连接，通过软起连接柜将其与电机相连接。众所周知，大型电动机在起动过程中将消耗大量的无功功率，从而引起电网电压的波动。为了降低电机起动对电网电压的影响，需要在电机端并联一个无功发生器，由它提供电动机起动过程中所需要的部分无功功率。为了进一步降低母线电流I1，本此改造将电动机及无功发生器并联回路经降压器接入电网，通过降低机端电压的方式进一步减小电流。此时降压器的输出电流为电机电流ID与无功发生器电流I
12、C之差，输入电流为输出电流的k倍(降压器一二次电压比为 1:k，k1)。即起动时从电网吸收的电流：。当起动柜合闸，电机开始起动。随着转速的增加，电机端电压逐渐升高，起动转矩逐步增加。电机达到额定转速后，运行柜合闸，同时降补装置连接柜及起动柜分闸，切除降补固态软起动器，起动完毕。为减少以至消除操作过电压，我们采用在转切过程中加入缓冲装置的措施。使得电机在转切全压时没有失电过程，并且保证了电机端电压与母线电压相角的一致性，从而消除了转切时的操作过电压，达到理想的转切效果。3.3.3.2、 主要部件的结构、作用及工作原理。本次改造的核心部分为降补固态软起动器，由降压控制装置和无功控制装置组成，其中降
13、压控制装置包括降压器及降压控制柜，无功控制装置包括无功发生器及无功控制柜。6 宁夏鑫瑞特电机机械制造有限公司 提升企业研发能力降压器的作用是降低母线电压，给电机施加恰当的起动电压值。降压器输入为母线电压，考虑到电网及负载的波动，降压器输出设置为三组抽头。其上部端子如下图：图2 降压器上部端子图其中，A、B、C为一次侧三相进线，通过软起起动柜与母线相连。a、b、c为二次侧三组出线，通过软起连接柜与电机相连。X、Y、Z为降压器中性点引出线，连接至降压控制柜进线端。降压控制柜的作用有两点：一是对二次电压的平衡调节作用，弱化中性点的飘移；二是消除转切全压时的操作过电压。一般降压起动方式，在转切到全压时
14、总存在一个操作过电压的问题。为减少以至消除操作过电压，我们采用在转切过程中加入缓冲装置的措施，加入后等效电路如下：图3 缓冲阻抗作用等效电路从等效电路可见，在加入缓冲阻抗后，使得电机在转切全压时没有失电过程，并且保证了电机端电压与母线电压相角的一致性，从而消除了转切时的操作过电压，并使整个转切过程物理过程清晰并可明确计算出来，从而可以预知转切时的状况，达到理想的转切效果。无功发生器的作用是提供电机起动所需要的大量无功，减小从系统吸收的电流，从而减小对电网的影响。其等效电路及矢量图如图4所示：图4 （a） 无功发生器作用等效电路图图4（b） 无功补偿矢量图 由图中可以看出，提供无功后，从系统吸收的电流明显减少。无功控制柜则用来与无功发生器配合，组成无功控制系统，适时提供合理的无功量。在起动过程不同的阶段，电机所需要的无功是变化的，无功发生器输出的无功太大或太小都必然引起系统的不稳定。采取以下三个措施来保证系统稳定：（1）分级控制将无功发生器可以产生的无功量设计为多组，在电机开始起动时需要的无功最大，就投入最多组的无功。当电机转速逐渐升高，所需无功逐渐减少，逐级切除无功组，以限制电压波动、保持系统稳定。（2）电压控制方式但
