大容量高速开关及消弧装置可行性报告x

大容量高速开关及消弧装置可行性报告

大容虽高速开关及消弧装置

可行性研究报告

申报单位： 安徽凯立科技股份有限公司 地 址：

合肥市长江西路669号

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目 录

第一章总论

概述

项目的意义和必要性 国内外现状及市场分析

第二章项H技术基础

成果及知识产权情况

已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限 产品

技术特点

产品技术优势与产品关联度分析

该重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和

作用

第三章建设方案、规模、地点

地理位置 厂区总平面布置 其它相关建设条件

第四章工艺技术方案

生产规模 工艺流程 主要生产设备 主要原材料消

天毛定额

第五章原材料供应及外部配套情况 第六章环境污

染防治

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第七章建设工期和进度安排

第八章 项目实施管理、劳动定员及人员培训 第九章

投资估算

编制说明 项目总投资

第章资金筹措与经济效益分析

概述 资金筹措

产品品种、产虽及产品价格 项目成本费用估算说明

财务评价 分析结论

附表1附表2附表3附表4附表5附表6

固定资产折旧，无形资产、递延资产摊销估算表 单

位产品生产成本估算表 损益表

借款还本付息计算表 现金流虽表 投资计划与

资金筹措表

附件：

1.企业法人营执照 2.高新技术企业认定证书 3.国家

重点新产品证书4.检验报告

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5.承贷意向书6.信用等级证书

7.办公厂房基地建设情况说明 8.地块定位图

新增厂房总平面布置图

合肥高新技术产业开发区集中新建区出让土地基础

设施的配套条件

环保证明

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第一章总论

概述

项目名称、项目承担单位名称、企业性质及法人。

项目名称：安徽凯立科技股份有限公司年产 1000台套 大容虽高速开关及消弧装置项目。

项目承担单位名称：安徽凯立科技股份有限公司 企业 性质：股份制

法人代表：王川 可行性研究报告编制的依据和原则

国家发展和改革委员会办公厅文件《国家发展改革委员

会办公厅关于组织申报信息产业企业技术进步和产业升级 专项的通知》。

国家发展和改革委员会办公厅文件《国家发改委办公厅 关于开展20XX年信息产业企业技术进步和产业升级专项项 目可行性研究的通知》

项目承担单位和项目法人的情况

安徽凯立科技股份有限公司前称为合肥凯立电子有限

责任公司，1994年王川博士创建。1995年合肥凯立电子有

限责任公司被安徽省科委认定为高新技术企业。 1996年底公

司迁址至合肥市长江路 669号一一合肥高新技术开发区天达 路。公司总部占地面积 2755M2,建筑面积6282MZ

20XX年12月公司改制成股份制公司，目前公司净资产 总额已达到4286万元。公司拥有固定资产原值 1080万元，

净值929万元。20XX年公司销售总额为 5681万元，利润总 额1431万元，净利润613万元。公司资产负债

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率为％。公司下设总工办、技术部、生产部、质虽部、

财务部、供销部、办公室等。公司现有职工 201人，其中技

术人员26人，有较强的技术开发能力。 1999年公司获得中

国方圆认证委员会ISO9001质虽体系认证。几年来公司先后 获得省、市先进私营企业；依法纳税先进企业；重合同守信

用企业等称号。20XX年被评为本年度省民营企白强排序 20

强企业。

公司主要生产电力设备安全保护装置，拥有十几个自主 开发，拥有完全知识产权的产品。三相组合式过电压保护器 为专利产品，96年获省科委“省级高新技术产品”认证并获 省科技进步四等奖；发电机非全相及大滑差异步运行过电压 保护装置为专利产品，96年获省科委“省级高新技术产品” 认证，并获国家五部委“国家重点新产品”认证；高压限流

熔断器组合保护装置为专利产品， 98年被省科委认定为“省

级高新技术产品”；交流无间隙氧化锌避雷器分跨式电流在 线检测微安表产品97年被认定为“省级新产品”， 98年被

认定为“国家级新产品”；公司产品在技术上具有领先优势， 销售情况良好。

公司董事长王J|| 1988年毕业于中国科学院等离子所热

核聚变专业，获工学博士学位；1988年任中科院等离子所副 研究员；1994年被中国电机工程学会聘为励磁分会委员； 1995年获省政府特殊津贴；1996年获教授级高级工程师职 称。王川博士多年来致力于电力系统高科技产品的开发、研 究工作，成果卓著，自 1994年以来有十余项成果获国家专 利，并获多项国家级荣誉。王川博士为了把研究成果转变为 生产力,1994年以50万元创办该企业，至今企业已拥有 7474 多万元总资产规模，平均年增长率达82%,为安徽经济发展 做出了突出贡献。

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项目的意义和必要性

企业电网和供电电网的过电压和可靠性问题是行业专

业会议谈论最为热烈的话题，于大容虽高速开关装置 FSR和

消弧及过电压保护装置 XHG^针对供用电系统目前在运行中 存在的主要问题而专门研制的专利技术产品，解决了电力系 统困惑多年而乂急于解决的问题，为提高供电电网和企业内 部电网的供电可靠性，提供了有效的方法。

大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG 这两种专利技术产品被越来越广泛地接受和认可。 20XX年3

月国家经贸委曾组织全国各大企业主要领导参加的高级研 讨会，研究采用安徽凯立科技股份有限公司的专利技术产品 解决企业内部电网运行可靠性和节能降耗问题的可行性，使 上述两种产品的信息在市场上迅速扩散。 尤其是冶金、石化、

煤炭等行业，对解决上述问题的要求更加迫切。

全国石油系统和全国铁路与城市轨道交通系统也分另U

于20XX年4月和20XX年4月组织专题会议，并形成会议纪 要，对上述两种产品在提高电网运行可靠性、治理过电压方 面所能够起到的作用做了充分的肯定，并建议推广应用。

我国目前电力系统存在的主要问题

断路器开断能力满足不了要求，影响供电可靠性

随着电力系统的扩大，单机容虽的提高，系统短路容虽

越来越大。发电机出口短路电流已超过 80KV,厂用变压器分 支短路电流已超过 100S 国产断路器已无法满足要求，进 口断路器价格昂贵。致使大型发电机出口和厂用变压器分支 短路时，得不到有效保护。

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断路器开断短路故障时间过长

常规的断路器开断短路故障一般需要 80- 140ms,系统 设备不可避免地要承受 4- 5次强大的短路电流的冲击，使 设备的运行寿命和可靠性大大降低。

电抗器的负面影响越来越明显

作为限制短路电流用的电抗器，正常运行时长期串联在 主回路当中，会加大电压波动范围，产生巨大的电能损耗， 强大的漏磁场还将对通讯系统和厂房寿命造成威胁。

中压电力系统受弧光接地过电压的影响，供电可靠性很 难保证

我国中等电压等级的电力系统，中性点多为非直接接 地，一旦发生单相弧光接地，在非故障相将产生持续时间较 长的3—4倍的过电压。这种弧光接地过电压对于电缆线路 等固体绝缘的设备将造成积累性损伤，很快发展成为相间短 路故障。并且弧光接地过电压还容易激发铁磁谐振， 导致PT

或避雷器爆炸。

大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG任电力系统中的应用

大容虽高速开关装置 FSR利用高能氧化锌非线性电阻 吸收开断过程中的能虽，从而使装置的开断能力达到 160KA

甚至更高，能有效地解决断路器开断能力不足的问题。

大容虽高速开关装置 FSR可在1ms之内使短路电流在 上升的起始阶段被强行截流，可使最大短路冲击电流降低 6?7倍，避免系统设备遭受强大短路电流的冲击。

大容虽高速开关装置 FSR可与是抗器并联，正常运行时

电抗器被FSR

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短接，消除了电抗器带来的电压波动、电能损耗和漏磁

场等问题。一旦短路故障发生， FSR在1ms截流，3ms电流

衰减到零，将电抗器高速投入运行，达到限制短路电流的目 的。

消弧及过电压保护装置 XHGST以在系统发生单相弧光接 地的30?40ms之内，将弧光接地高速地转化为金属性接地， 把3?4倍的弧光接地过电压限制到设备能够承受的线电压 的水平。可避免电缆线路等固体绝缘设备的积累性损伤，有 效地防止电压互感器和避雷器的爆炸。

大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG?技术产业化的必要性

大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG 是为解决电力系统中存在的问题而专门研制的高新技术产 品。大容虽高速开关装置 FSR于20XX年上半年研制成功，

同年10月21日获得国家实用新型专利，20XX年完成样机的 工业试运行，20XX年1月在西高所通过产品的型式试验。

消弧及过电压保护装置 XHG于20XX年初研制成功，同 年6月17日获得国家实用新型专利， 20XX年完成样机的工 业试验和试运行。

　上述两种产品于 20XX年被国家五部委认

定为国家重点新产品。

大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG 一投放市场，即受到用户的极大关注与欢迎。

随着产品的不断成熟和完善，市场销售一直保持高速增 长的势头。20XX年两种产品的销售虽为 9台，20XX年为28 台，年增长率为 211%, 20XX年为94台，年增长率为236%。

　20XX年 为202台，年增长率为 214%。随着

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产品信息的扩散，市场需求的增长，安徽凯立科技股份 有限公司现有生产能力不足的问题越来越突出。

一般说来，一种新产品要维持 3?5年的高速增长势头，

其生命力可达5?10年。按照这样的增长趋势， 预计至20XX 年市场需求H将达到 1000台。尽管目前企业在加班加点生

产，生产能力远远不能满足市场的需要。 尽早扩大和产规模，

使大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG薛 高新技术产品迅速实现产业化，已成当务之急。

国内外现状及市场分析

按国家计划，“十五”期间我国将新增装机 7000万一

7600万千瓦。每万千瓦装机容虽需 126千伏以上的断路器万 台，也就是说，“十五”期间，高低压断路器年均需求虽即 达近6000万台。FSR大容虽高速开断装置能够取代断路器用 于需要大容虽快速开断大电流场所，广泛应用于电厂、变配

电所、石化厂、钢铁厂等行业。中石油化集团已发文向全系 统推广使用FSR产品。据调查每年仅石化、钢铁行业需求虽 就达1000台以上。按目前的均价每台 30万元计，采购额就

达到3亿元人民币。安徽凯立科技股份公司于产能所限，目 前仅小批虽生产，20XX年生产销售36台左右，销售额达到 1100万元，产品供不应求。国外唯一能生产类似产品的德国 ABB公司，年生产销售1000台以上，产值达2亿美元以上， 但产品价格是FSR大容虽高速开断装置 5倍以上。于FSR大 容虽高速开断装置的推出，20XX年ABB公司在国内没售出一 台同类产品。

XHG消弧过电压保护装置也是王川博士的专利产品，适 用于供电局届下的供电电网，以及石化厂、钢铁厂等大型企 业内部电网。据预测，至

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20XX年国内输变电设备需求虽将达到 1478294台，平均

年采购额近千亿元；据调查仅石化、钢铁系统对 XHS肖弧过

电压保护装置年需求虽就达 3000台以上。按目前 XHG消弧

过电压保护装置均价每台 15万计，采购额达亿。安徽凯立

科技公司20XX年小规模生产销售 58台，销售额达1160万 元，20XX年生产151台，销售额为2300万元。

本次项目建成投产后将形成 1000台套的年生产能力，

年销售额达到18500万元，消耗原材料及外协件约万元。带 动钢材、铜材、化工材料、陶瓷、绝缘材料、密封材料等相 关产业的发展，增加就业机会，有较好的社会效益。

第—章 项H的技术基础

成果及知识产权情况

安徽凯立科技股份有限公司董事长王川博士开发的 FSR

大容虽高速开关装置于 20XX年10月21日获得国家实用新 型专利；XH◎肖弧及过电压保护装置于 20XX年6月17日获 得国家实用新型专利。

　上述两产品，20XX年被国家五部委认 定为“国家重点新产品”。

已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定

大容虽高速开关装置 FSR和消弧及过电压保护装置 XHG 是为解决电力系统中存在的问题而专门研制的高新技术产 品。大容虽高速开关装置 FSR于20XX年上半年研制成功， 同年10月21日获得国家实用新型专利，20XX年完成样机的 工业试运行，20XX年1月在西高所通过产品的型式试验。

消弧及过电压保护装置 XHG于20XX年初研制成功，同 年6月17日获得国家实用新型专利， 20XX年完成样机的工 业试验和试运行。 上述两种产品于 20XX年被国家五部

委认定为国家重点新产品。

产品技术特点

FSR大容虽高速开关装置

大容虽高速开关装置应用于电力系统作为短路故障的

开断保护，桥体、熔断器、非线性电阻和测控单元组成。测 控单元监测电流和电流变化率，在短路时向桥体发出分断信 号。桥体在之内快速断开，桥体断开后，全部短路电流转移 到熔断器，熔断器在内熔断，并产生足够的弧压使非线性电 阻导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在允许范围内。

　使用FSR全过程短路电路在 1ms以内被截流，3ms之内衰 减到零，故障被完全切除。 关键技术：

a.短路电流检测技术。采用电流幅值、电流变化率作为 判据：快速，可靠。b.熔断技术：快速爆炸桥技术。 c.高

性能氧化锌非线性电阻制造技术。 XHG消弧及过电压保护

装置

XHG装置主要三相组合式过电压保护器 TB只可分相控 制的高压真空接触器 JZ、微机控制器 ZK、高压限流熔断器 组件FUR及带有辅助二次

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绕组的电压互感器 PT组成，一旦系统发生单向间歇性 弧光接地过电压，微机控制器 ZK立即判别故障类型与相别， 并向故障相的真空接触器 JZ发出动作指令，真空接触器 JZ 在30?40左右完成合闸动作，间歇性弧光接地随之被转化 为金属性接地，弧光接地过电压消失。真空接触器动作之前 的过电压三相组合式过电压保护器 TBP限制在较低的数值。

于时间短，不超过 TBP允许的400A2ms的能虽指标，仍可保

证TBP的安全。当于装置故障、检修调试人员误接线等原因 造成装置误判断，导致相间弧光短路时，FUR组件可以在2ms

之内快速熔断，短路电流远没有达到最大值时快速切除故

障，不会造成任何后果，对系统的运作没有影响。 关键技

术：

a.独创的作用原理 b.快速的微机判别技术 c.真空接

触器JZ高速合闸技术

产品技术优势与产品关联度分析 FSR 大容虽高速开

断装置

速动性提高20倍以上，系统承受的冲击电流大大减弱，

冲击时间大大缩短。传统使用的断路器继电保护时间为 30

—40ms,固有分闸时间为 40—80ms,燃弧时间为 10—20ms, 总的故障切除时间达 80- 140ms。短路电流开断前，系统经 受到了 3-4次最大峰值断流电流冲击。使用 FSR大容虽高

速开断装置，短路电流在 1ms以内被截流，3ms之内衰减到 零。截流时电流值仅为最大短流冲击电流的 16?17,且不存

在多次峰值短路电流的冲击， 因而发电及变、配电设备设计、

选型余度就能减小，可节省大H资金。

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另外于截断电流的降低，发生短路时系统所受的电动力

及热效应大大降低，提高了供电系统的可靠性。所以 FSR大

容虽高速开断装置完全可以替代庞大、昂贵的断路器。

开断容虽大大提高，于国产断路器的最大开断电流目前 只能做到80KA,如此大的短路电流，无法选到合适的断路器。

　这类短路电流开断设备以前主要依赖进口。 FSR大容虽高速

开断装置最大开断电流可达到 240KA,完全可以用于上述大

电流开断场所，替代进口。

开断过程中无危害性过电压。 FSR中的氧化锌非线性电

阻具有良好的非线性特性，可将开断过程中形成的过电压限 制在倍的额定相电压以内。

九五期间我国用于电网改造投资达二千六白多亿元。预

计“十五”期间，全国 220千伏及以上交、直流线路将达到 23万公里，新增装机容虽 1000万千瓦以上。电网改造时于 供电容虽的增大，会使短路电流增大，原有的开关设备需要 更换，需要大虽资金。使用 FSR大容虽高速开断装置，利用 其对断路电流的速动性，能够使并联运行变压器在发生短路 时快速解列，原有开关设备上不会出现大的短路电流，因此 得以继续利用，大大减少系统扩建或联网运行所需投资。

FSR与电抗器并联提供经济有效的限流方案。正常运行 时FSR将电抗器短接，避免了电抗器巨大的电能损耗和大型 电动机启动时的电压降。短路时 FSR快速断开，负荷侧断路 器的开断电流被电抗器限制在允许范围。

对不允许瞬时间断供电或须强行自启动的重要负荷，可

提高供电质虽。线路短路时， FSR快速断开，交电抗器投入, 电抗器上的残压可设计足以维持重要负荷继续运行而不受 影响。

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FSR大容虽高速开断装置开断电流不受限制、使用范围 广，断流时间短、断流可靠，具有国际先进水平。目前世界 上仅有安徽凯立科技股份有限公司和 ABB公司拥有该项技

术。拥有该技术使我国发电、 输变电设备成套能力大大加强， 利于我国电力设备成套出口。“十五”期间，中国电力将投 产发电装机9000万千瓦，其中大中型机组 8500万kw。发电 设备也趋向于大型化。安徽凯立科技股份有限公司生产的 FSR大容虽快速开断装置售价仅为 ABB公司同类产品价格

15?110,替代进口，能节省大虽外汇。 XHG消弧及过电压

保护装置

我国3?35Kv(66Kv)中等电压等级的电网多采用非直接 接地系统。该类电网发生单相金属性接地时，其余两相对地 电压将升高至线电压。

　这类电网使用的电气设备， 如变压器、

电压电流互感器、断路器等的对地绝缘水平，设计选型时都 能长期受线电压作用。

对于架空线路，电网中内部过电压的幅值不高。危及电 网绝缘安全的主要因素不是内部过电压，而是大气过电压。

长期以来，架空线路采取的过电压保护主要针对大气过电 压，装设各种类型的避雷器。上述过电压保护措施对内部过

电压不起任何保护作用

目前，架空线路逐步被电缆线路所取代。电网发生单向 间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及此而激发的铁 磁谐振过电压，成为这类电网安全运行的一大威胁，其中以 单向弧光接地过电压最为严重。

现行运行规程规定，当非直接接地系统发生单相接地故 障时，允许继续运行两小时，如经上级有关部门批准，还可 以延长。但规程对于“单相接地故障”的概念未作明确界定。

　如果单向接地故障为金属性接地，则故障相对地电压降为 零，其余两健全相的对地电压升高至线电压，前已指出。

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大容虽高速开关及消弧装置

可行性研究报告

申报单位： 安徽凯立科技股份有限公司 地 址:

合肥市长江西路669号

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目 录

第一章总论

概述

项目的意义和必要性 国内外现状及市场分析

第二章项H技术基础

成果及知识产权情况

已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限 产品

技术特点

产品技术优势与产品关联度分析

该重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和

作用

第三章建设方案、规模、地点

地理位置 厂区总平面布置 其它相关建设条件

第四章工艺技术方案

生产规模 工艺流程 主要生产设备 主要原材料消

天毛定额

第五章原材料供应及外部配套情况 第六章环境污

染防治

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第七章建设工期和进度安排

第八章 项目实施管理、劳动定员及人员培训 第九章

投资估算

编制说明 项目总投资

第章资金筹措与经济效益分析

概述 资金筹措

产品品种、产虽及产品价格 项目成本费用估算说明

财务评价 分析结论

附表1附表2附表3附表4附表5附表6

固定资产折旧，无形资产、递延资产摊销估算表

位产品生产成本估算表 损益表

借款还本付息计算表 现金流虽表 投资计划与

资金筹措表

附件：

企业法人营执照 2.高新技术企业认定证书 3.国家 重点新产品证书4.检验报告

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5.承贷意向书6.信用等级证书

7.办公厂房基地建设情况说明 8.地块定位图

新增厂房总平面布置图

合肥高新技术产业开发区集中新建区出让土地基础

设施的配套条件

环保证明

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第一章总论

概述

项目名称、项目承担单位名称、企业性质及法人。

项目名称：安徽凯立科技股份有限公司年产 1000台套 大容虽高速开关及消弧装置项目。

项目承担单位名称：安徽凯立科技股份有限公司 企业 性质：股份制

法人代表：王川 可行性研究报告编制的依据和原则

国家发展和改革委员会办公厅文件《国家发展改革委员 会办公厅关于组织申报信息产业企业技术进步和产业升级 专项的通知》。

国家发展和改革委员会办公厅文件《国家发改委办公厅 关于开展20XX年信息产业企业技术进步和产业升级专项项 目可行性研究的通知》

项目承担单位和项目法人的情况

安徽凯立科技股份有限公司前称为合肥凯立电子有限

责任公司，1994年王川博士创建。1995年合肥凯立电子有 限责任公司被安徽省科委认定为高新技术企业。 1996年底公

司迁址至合肥市长江路 669号一一合肥高新技术开发区天达

路。公司总部占地面积 2755M2,建筑面积6282MZ

20XX年12月公司改制成股份制公司，目前公司净资产 总额已达到4286万元。公司拥有固定资产原值 1080万元，

净值929万元。20XX年公司销售总额为 5681万元，利润总 额1431万元，净利润613万元。公司资产负债