提高大型電機技術(shù)水平和生產(chǎn)能力項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 、合資等方式引進了一批國外先進的石油鉆機技術(shù)。如：美國ACT公司車裝鉆機技術(shù)、美國EMSCO公司泥漿泵技術(shù)、美國國民供應(yīng)(NATIONAL SPPLY)公司6000米和8000米石油鉆機制造技術(shù)、美國ROSS HILL公司電驅(qū)動鉆機電控系統(tǒng)技術(shù)等。同期，國務(wù)院重大裝備辦公室還組織各單位研制沙漠、海洋石油鉆機，使我國石油鉆機技術(shù)水平大大提高。目前我國石油鉆機制造技術(shù)在許多方面已經(jīng)達到或接近國際先進水平。除能制造一般陸地石油鉆機外，還制造沙漠石油鉆機和海洋石油鉆機。國內(nèi)目前的主要鉆機生產(chǎn)廠家有：蘭州石油化工機器廠、寶雞石油機械廠、上海三高石油設(shè)備有限公司、川油廣漢宏華有限公司等，制造水平與最具實力的美國有一定差距，尤其是電驅(qū)動鉆機，其電機技術(shù)為引進或進口，而控制設(shè)備幾乎全部進口。XX電機股份公司從九十年代開始進行鉆機電傳動系統(tǒng)的研制，目前為配合國家相關(guān)政策，致力于鉆機電傳動系統(tǒng)的國產(chǎn)化。2002年開始，公司對深于4500M的鉆機直流傳動系統(tǒng)中的更大功率直流電機技術(shù)進行研究，設(shè)計出與588kW同等體積及安裝尺寸，但功率高達800kW的他勵鉆機直流電機。為直流電驅(qū)動系統(tǒng)研制打好基礎(chǔ)。2004年，公司成功設(shè)計開發(fā)3000kW、6600V船用交流發(fā)電機，可用于鉆機電傳動系統(tǒng)高壓發(fā)電。 鉆機直流電傳動系統(tǒng)主要由發(fā)電機、電動機及相關(guān)控制設(shè)備構(gòu)成，公司主要需研制的產(chǎn)品是串勵或他勵800kW直流電動機，該電機采用國際上先進的電機制造技術(shù)和先進的Kapton絕緣結(jié)構(gòu)，主極線圈熱壓成型，機座鋼板壓型焊接、換向器螺旋槽、斜刷握、鋼絲綁扎等先進結(jié)構(gòu)。電機主要特點是：正壓防爆、直接測溫、方向性測速、大電流、高扭矩、恒功調(diào)速范圍寬，通用性好，免維護，高效率，高可靠性。該電機可作為直流電傳動鉆機的泥漿泵電機、轉(zhuǎn)盤電機或絞車電機。電動機主要規(guī)格為：額定電壓750V額定功率800KW額定電流1150A額定轉(zhuǎn)速1060r/min最大電流1600A額定效率%額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩勵磁電流60A最高轉(zhuǎn)速1050r/min勵磁電壓≤150V勵磁方式他勵或串勵絕緣等級H/H冷卻方式強迫通風(fēng)防護等級正壓防爆質(zhì)量3250kg 鉆機交流電傳動系統(tǒng)的發(fā)電部分與直流系統(tǒng)基本相同，但調(diào)速電動部分需對變頻器及變頻電動機進行研制。變頻電動機主要規(guī)格有： 800kW／550VAC、400kW／550VAC、400 kW／600VAC、800 kW／660VAC、600kW／600VAC。變頻調(diào)速異步電動機，是為交一直一交電傳動鉆機配套研制的鼠籠式變頻調(diào)速異步電動機。該電機采用了國際上先進的絕緣結(jié)構(gòu)，采用了獨特的防斷條措施。其中心高和安裝尺寸均與國外直流鉆井電機相同。電機主要特點是：轉(zhuǎn)矩大、恒功調(diào)速范圍寬，通用性好，免維護，高效率，高可靠性。該電機可作為交流傳動鉆機的泥槳泵、轉(zhuǎn)盤或絞車電機。以800 kW／660VAC為例，其主要技術(shù)參數(shù)為：額定電壓550V額定功率因數(shù)額定電流1040A額定效率95%最大電流1560A額定轉(zhuǎn)矩額定功率800KW最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)速660r/min最高恒功轉(zhuǎn)速1060r/min額定頻率最高頻率54HZ絕緣等級200級冷卻方式強迫通風(fēng)防護等級正壓防爆質(zhì)量3100kg 市場需求及推廣應(yīng)用前景 目前我國在用鉆機約900多套(中國石油公司擁有600多套，中國石化公司擁有200多套，中國海洋石油公司擁有約20多套鉆井平臺)，其中服務(wù)期在10年以上的有500套左右，將近一半鉆機已到報廢期。我國是能夠生產(chǎn)成套石油鉆機的少數(shù)幾個國家之一，現(xiàn)已具備年產(chǎn)約120臺(套)1000—9000米系列鉆機能力。其中約40％為電驅(qū)動鉆機，每套鉆機平均格約為700萬元，市場規(guī)模為35000萬元左右。 世界上具備生產(chǎn)成套石油鉆機能力的國家還有美國、俄羅斯、羅馬尼亞、英國、挪威等少數(shù)幾個國家。在國際市場，由于世界上生產(chǎn)原油的國家特別是石油輸出國，目前多數(shù)尚不具備石油裝備制造能力，如中東、南美一些產(chǎn)油國就一直從國際市場采購設(shè)備。而我國石油鉆機技術(shù)和質(zhì)量已接近國際水平，加上具有價格優(yōu)勢，使我國石油鉆機具備了較強的國際競爭力。寶雞石油機械廠、川油廣漢宏華石油機械有限公司的產(chǎn)品近年已銷往土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、尼日利亞、印度尼西亞、巴基斯坦、美國等國家和地區(qū)。所以，我國石油鉆機制造行業(yè)發(fā)展機遇看好，國內(nèi)、國外市場前景十分廣闊。 MW級異步風(fēng)力發(fā)電機 國內(nèi)外概況和發(fā)展趨勢風(fēng)能是一種潔凈的可再生能源，具有顯著的節(jié)能和環(huán)保效益。我國已探明的風(fēng)力資源較為豐富，有效開發(fā)利用風(fēng)能是補充能源不足，緩解我國電力緊張和改善環(huán)境的有效途徑之一。公司研制MW級異步風(fēng)力發(fā)電機的目的在于加快實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組的國產(chǎn)化，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，為我國更好地開發(fā)利用風(fēng)能作出應(yīng)有的貢獻。世界風(fēng)電技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾方面： ，目前單機容量為MW機的風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)日益成熟，達到批量化、商業(yè)化生產(chǎn)的水平，已成為當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的主力機型。 b為了減輕風(fēng)力發(fā)電機組每千瓦重量，提高風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)能利用系數(shù)，國際風(fēng)電市場越來越多地采用主動失速、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組以及直接驅(qū)動型風(fēng)力發(fā)電機組，風(fēng)力機組可利用率可達98~99％。 c由于海上風(fēng)力資源比較好，陸地面積少等種種原因，國外風(fēng)電場建設(shè)正在向近海方向發(fā)展。 目前并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組的主要型式有三種，一種是直接驅(qū)動型風(fēng)機采用超大直徑發(fā)電機；其二是定槳距失速保護型風(fēng)機，使用雙繞組雙速異步發(fā)電機；其三是變槳距風(fēng)機，采用雙饋型異步風(fēng)力發(fā)電機。 就風(fēng)力機組的主要設(shè)備之一—異步發(fā)電機而言，電機本身的原理性問題早已解決，其難度在于異步電機運用于高空安裝的風(fēng)機機艙內(nèi)，如何有效地解決溫升、軸承運轉(zhuǎn)壽命等涉及可靠性方面的難點，保障電機能長期可靠運行。在前述的三種型式的風(fēng)機中，第一種由于體積過于龐大，運用場合較少，后兩種是目前MW級風(fēng)機的主力機型，其中第三種雙饋型異步風(fēng)力發(fā)電機的前景最被看好。在上個世紀九十年代，公司承擔(dān)了國家計委“九五”期間國家重點項目(977530105)“300kW、600kW級雙繞組雙速異步風(fēng)力發(fā)電機”的研制工作，成功開發(fā)出我國第一臺300kW級(315kW)異步風(fēng)力發(fā)電機，同時最早實現(xiàn)600kW異步風(fēng)力發(fā)電機的可靠運行。到目前為止，已為營口、錫林浩特、新疆達板、廣東南澳等風(fēng)場提供了近百臺各種規(guī)格的異步風(fēng)力發(fā)電機，經(jīng)受了嚴寒、高溫、沙塵暴、大風(fēng)期長期超額發(fā)電考驗，運行良好。在技術(shù)標準制訂方面，公司受全國風(fēng)力機械標準化委員會委托，主持編寫了《國家標準：并網(wǎng)型風(fēng)力異步發(fā)電機試驗方法》，現(xiàn)已頒布使用。公司本著以科技攻關(guān)為主，攻關(guān)與工程建設(shè)結(jié)合，聯(lián)合國內(nèi)有實力的科研院校，發(fā)揮在異步風(fēng)力發(fā)電機研制項目上十年的技術(shù)積累，實現(xiàn)其國產(chǎn)化。這兩種電機的研制成功，將達到了最新的世界先進水平。額定功率：1300／250kW額定電壓：690／690V額定電流：1180／246A功率因數(shù)：額定轉(zhuǎn)速：1515/1010rpm轉(zhuǎn)差率：≥％/％極 數(shù)：4/6效 率：％/95％絕緣等級：H/H防護等級：IP54定子接法：△/△旋轉(zhuǎn)方向：順時針(從輸入端看)冷卻方式：機殼水冷進水水溫：50℃冷卻水流量：不小于60L/min進水水壓：電機重量：5400kg(干重)轉(zhuǎn)動慣量：．m2安裝方式：IM1001(B3)工作制：S1/S1使用環(huán)境：—30℃~+50℃，海拔不超過1000m安裝狀態(tài)：176。傾斜，輸入端為高端允許溫升：兩端軸承溫度(90℃(額定負載) 發(fā)電機繞組溫升~IOOK(額定負載)電機允許過載倍數(shù)：≥(1h)電機瞬時過載倍數(shù)：(15s)兩極之間的切換頻率：15次/h軸承設(shè)計工作壽命：15000h1. 5MW(4極、6極)雙饋型異步風(fēng)力發(fā)電機主要技術(shù)指標4極6極額定功率（kW）15001500額定定子電壓(V)690690額定定子電流(A)12001200堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電壓(V)約1800約1800功率因數(shù)轉(zhuǎn)速范圍(rpm)1000~2000800~1600極數(shù)46頻率(Hz)5060額定效率%%絕緣等級F級防護等級IP54最大電功率115%額定功率冷卻方式機殼水冷工作制S1使用環(huán)境30℃~+40℃，海拔不超過1000m允許溫升兩端軸承溫度≤90℃(額定負載)發(fā)電機繞組溫升≤80k(F級溫升按B級考核)碳刷壽命 1年軸承設(shè)計工作壽命150000h目前，2004年7月完成首臺電機試制，預(yù)計2005年可實現(xiàn)鑒定，投入批量生產(chǎn)。，2004年底完成樣機制造及試驗，2005年投入試運行，并力爭當(dāng)年鑒定投入批量生產(chǎn)。、應(yīng)用前景作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其大規(guī)模運用將引發(fā)廣泛而深遠的能源革命，可節(jié)約大量的煤、石油、核原料等一次性能源，并且不產(chǎn)生環(huán)境污染，其社會效益和環(huán)境效益十分可觀。按國家及電力部門的規(guī)劃，以及風(fēng)電項目的發(fā)展趨勢，加上我國現(xiàn)有風(fēng)能總量很高，年新增裝機容量超過20萬千瓦，由于目前我國風(fēng)機裝機總?cè)萘窟h低于丹麥、德國等風(fēng)力資源不如我國的西歐發(fā)達國家，預(yù)計國內(nèi)技術(shù)成熟后，風(fēng)電將會進一步迅猛發(fā)展。 擬建規(guī)模 根據(jù)國內(nèi)外市場需求分析，并考慮到國際、國內(nèi)競爭情況擬定在公司原有大電機生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上增加100萬千瓦的生產(chǎn)能力。詳見下表。35生產(chǎn)綱領(lǐng)表序號代表產(chǎn)品名稱 型號規(guī)格電壓等級（KV）單 臺 產(chǎn) 品年 產(chǎn) 量備注容量重量價格數(shù)量容量重量年產(chǎn)值(千瓦)(噸)(萬元)(臺)(萬千瓦)(噸)(萬元)　一、大型同步電機　　　　　　　　　　1大型立式同步電動機TL200048/32501020005820311 6382233　2立式同步電動機TL1000/20/215061000155217 255884　3高速同步電動機T63004/15006630024906 144540　4同步發(fā)電機TFW30006/13406300015656 90390　5交交變頻同步電動機TBP500050001205504 4802200　　小計　　　　44 16076247　　二、大型異步電機　　　　　　　　　1繞線型電動機YRKK90081035502610340 10404120　2繞線型電動機YR160012/173061600184528 5041260　3籠型電動機YKK9001062800257410 250740　4籠型電動機YKS100041010000331246 198744　5籠型電動機YKK10001263150289710 280970　6籠型電動機YCH10004614000351082 70216　生產(chǎn)綱領(lǐng)表序號代表產(chǎn)品名稱 型號規(guī)格電壓等級（KV）單 臺 產(chǎn) 品年 產(chǎn) 量備注容量重量價格數(shù)量容量重量年產(chǎn)值(千瓦)(噸)(萬元)(臺)(萬千瓦)(噸)(萬元)7籠型電動機YSK800663006217 1054　8　　13003930 1621170　9　　150030 2042475　　小計　　　　173 12749　　三、大型立式異步電機　　　　　　　　　1　大型立式異步電動機YKSL180012/1730161800679 603　2　大型立式異步電動機YKSL350020/21501635003914311 4291573　　3大型立式異步電動機YKSL380020/26001638004815211 5281672　　4大型立式異步電動機YKSL315016/21501631503311243 14194816　　5立式變頻電動機800kW/660VAC8003250 1551600　　小計　　　　　124 10264　　四、大型高速電機　　　　　　　　　　　1大型高速電機二極6355018529 162468　　2大型高速電機二極1050002270