技术创新能力建设项目资金申请资料

1、 陕西省企业技术中心创新四大工程建设专项资金申请报告书企业全称: 陕西大唐微型电器股份有限公司 项目名称: 高可靠真空灭弧室技术研发能力建设项目类别：企业技术创新能力建设 陕西省企业技术创新能力建设项目资金申请报告 一、企业基本情况 1、经营管理情况： 陕西大唐微型电器股份有限公司（以下简称“公司”）是由陕西大唐集团有限公司联合陕西省技术进步投资有限公司等五家发起人于1997年12月31日共同发起设立，于2002年1月在上海证券交易所发行股票并上市的股份制高新技术企业。公司注册资本2.1亿元，总资产5.7亿元，位于陕西省宝鸡高新技术产业开发区。公司主要产品为真空灭弧室，产品的额定电压参数覆盖0

2、.38 kV126 kV，额定电流参数覆盖160A6300 A，开断电流参数覆盖2.5kA80kA。自1975年国内第一只真空灭弧室在大唐诞生以来，“大唐牌”真空灭弧室产销量一直居国内首位，产品市场占有率保持在20%以上。产品广泛服务于电力、冶金、矿山、石化、铁路、广播、通讯等发、变、输、配、供电系统。公司的用户遍布国内所有省市，并出口到美国、英国、法国、韩国、意大利、澳大利亚、印度、阿联酋、台湾等国家和地区。公司目前具有年产40万只真空灭弧室的生产能力。2009年公司真空灭弧室销量达到32万多只，同比增长36%。创历史新高。累计已生产、销售260多万只灭弧室，成为国内真空灭弧室行业被广泛认可

3、的领军企业。名牌效益、规模效益非常突出。 多年来，公司与西安高压电器研究院、中国电力科学研究院、北京交通大学、西安交通大学、华中理工大学、德国西门子公司、法国施耐德公司、日本三菱公司、韩国KCC公司、中国台湾稻叶公司及鼎技公司等一直保持着密切、友好的技术合作与交流，紧跟世界科技发展的步伐，不断引进吸收新技术、新工艺，以提高“大唐牌”系列产品的科技水平。“大唐”牌系列产品以科学的设计和卓越的质量，深受广大用户的肯定和欢迎，获得了多项荣誉。公司于1999年被国家科技部、中国科学院认定为“重点高新技术企业”；1995年真空灭弧室荣获首届“陕西省名牌产品”称号。1996年，公司在全国无源器件行业中首家

4、通过国际ISO9002质量体系认证；2002年通过了ISO9001：2000质量体系认证；公司多个产品被列入国家级火炬计划和国家级重点新产品计划；“大唐牌”真空灭弧室多次荣获国家科技进步奖，被国家能源部确认为信得过产品，其中50多项获得省优、部优产品称号和科技成果奖。公司多次荣获国家、部委和省级优秀企业称号，被列入中国电子及通讯设备制造企业100家最佳经济效益企业。2007-2009年公司生产经营数据2、企业在本产业领域技术创新中的作用和竞争力，与国内同行业领域相比，具有的地位、作用和优势 作为国内最早生产真空灭弧室的高新技术企业，公司灭弧室产销量不仅稳居行业第一。而且在技术创新方面，也一直具

5、有领头和示范作用。公司具有很强的技术创新能力，多次承担国家科技支撑计划、国家火炬计划、陕西省火炬计划、陕西省13115科技创新工程等。已经进行的技术研发项目有：n 大电流真空灭弧室的研制开发。额定电流达到6300A，远远超过目前的4000A.n 长寿命真空灭弧室的研发。已经开发出寿命 10万次的长寿命产品。n 高原型12-40.5kV真空灭弧室的研发。n 12kV真空灭弧室固封极柱的研发。n 新型负荷开关用真空灭弧室的研发。n 24KV系列真空灭弧室的研发。n 高海拔35KV开关柜的研发。正在进行的科研项目还有：n 高电压126kV真空灭弧室的研制开发。该项目将研制出额定工作电压126kV的高

6、电压灭弧室，填补国内空白。这对于真空灭弧室向高压领域的拓展，具有里程碑式的意义。目前已经成功完成样品试制，正准备进行型式试验。n 24kV高绝缘真空灭弧室及固封极柱的研制。该项目将主要研制工频电压能达到79kV,雷电冲击耐受电压达到150kV的高绝缘24kV真空灭弧室及固封极柱。该项目对于灭弧室产品的更新换代具有重要意义。n 铁道电器项目。该项目将主要研制适合高速铁道专用的自动过分相负荷开关。该项目对于实现我国高速铁路牵引系统关键装置的国产化具有重要意义。以上正在进行的项目具有重要的现实意义和创新意义，有的甚至对于国民经济发展都具有重要的意义，市场前景十分广阔，是促进企业持续发展的重要动力。3

7、、企业技术中心研发试验的基础条件、技术带头人和技术团队公司拥有灭弧室生产制造所需要的全套生产、检测设备和仪器。自1982年从德国引进全套真空灭弧室生产线开始，公司就坚持生产设备的高起点。目前，公司已具备了大量在国内技术领先的生产装备，如一次封排炉、真空炉、排气台、触头加工车床、电镀生产线、清洗设备等。这些设备都实现了微机自动化控制，保证了工艺执行的精确度。在检测设备方面，公司不仅拥有大量的常规检测设备和仪器，如：真空度测试仪、氦质谱检漏仪、工频耐压测试台、综合测试台（测量触头自闭力、反力和接触电阻用），还配备了加速检测灭弧室气密性的加压检漏装备，检测瓷件金属化层厚度的X射线测厚仪，检测波纹管性

8、能的刚度测试台和机械寿命测试台，检测产品抗拉性的拉力试验台，测试雷电冲击耐压的冲击老练台，在真空中进行耐压测试的真空测试检测设备，进行环境试验的振动试验台、高低温交变湿热试验箱、低温试验箱等，还有很多自制的检测产品形位公差检测量具等。这些完善的检测设备，为全面检验产品质量起到了重要作用。公司还拥有由13人组成的国家二级计量部门，所有仪器仪表和检测设备均由计量部门定期校准，以保证其持续的有效性。公司现有员工1194人，大专以上科技人员数156人，其中从事产品研发的人员154人，占全体员工总数13%。 公司拥有产品设计人员40余名，92%以上具有本科以上相关专业教育背景，并接受过公司外聘西安交通大

9、学电真空专业教授培训。在经过几年从事生产车间灭弧室生产工艺工作后选拔出来从事灭弧室设计工作。因此，公司的这只产品设计队伍，既具有雄厚的专业知识，又具有丰富的实际经验。 他们中有的目前已经享受政府特殊津贴，有的被评为全国“讲理想、比贡献”先进个人，有的被评为省劳动模范，有的被列入行业重点人才库。他们设计的产品，多次被评为省优、部优产品，并多次被列为国家火炬计划项目，被评为部、省重点新产品称号、科技成果奖等称号、获得省、市科技成果奖的产品更是有20多项。 二、本次创新能力建设的意义和必要性 1、本产业领域国际国内发展趋势，国内外主要企业研发基础设施现状真空灭弧室目前的技术发展趋势总的来说是向高可靠

10、、小型化、长寿命、高电压方向发展。由于真空开关已经越来越多的在中、高压领域得到应用，因此，真空灭弧室的可靠性的问题越来越突出。我国研制生产的真空灭弧室，在电压、电流等技术参数方面，已经和国际先进水平属于同等档次，但在产品的可靠性方面，还存在一定差距，这已成为制约国产灭弧室更大发展的突出问题。因此，国内真空开关行业目前从设计、生产工艺、材料、检测方法等各方面进行了大量的研究，灭弧室的可靠性正在提高。灭弧室的小型化一直是国内外灭弧室行业努力研究的方向之一。因为灭弧室小型化不仅可以节约材料成本，而且因为体积减小，减少了不可靠因素。灭弧室的小型化，为实现真空开关的小型化提供了基础。从灭弧室面世至今，经

11、过同等电压等级的灭弧室体积已经减小了约一半。另外，由于SF6开关逐步地退出，各个国家正积极地研制高电压等级的真空灭弧室，以拓展真空开关的应用领域。国际上，美国、欧洲国家以及日本真空开关的研制迅速发展。真空灭弧室额定电压已突破84kV达到168kV，分断电流也已进入100kA并实现12kV、200kA。在我国，随着真空开关技术的日趋成熟，72.5KV的真空开关已经得到成功应用，单断口126kV真空灭弧室正由我公司在国内首家研制。 长寿命灭弧室也是大力研究和发展的方向，国际上日本、德国等国的商用真空开关已经成功实现20万次运行无故障记录，我国在这方面还存在一定差距。目前已经得到试验验证的使用寿命只

12、达到10万次，现在正朝20万次长寿命的目标努力。在一些重大工程，我们的真空开关更多地还是依赖于国外少数几家跨国公司，近几年，为了实现在重大工程中真空开关的国产化，降低工程造价，我国也正大力研制长寿命灭弧室。国际上灭弧室生产企业都具有很高的研究水平，因为他们有完善、系统的试验研究装备，特别是在产品的设计和试生产阶段，研制单位可以比较容易地获得一种试验条件，那就是模拟实际应用条件，对不同种类的开断负载，对电流开断过程中所产生电弧的形态、运动及其对灭弧室电极、绝缘外壳的影响，老炼电压对电极表面的影响等通过试验得到大量的试验数据，使得产品在设计和试制阶段，就可以非常有效、完善地评估设计和生产工艺的合理

13、性、科学性，从而提早对产品的设计和生产工艺予以改进，大大提高产品研发的效率和产品的可靠性。而在我们国内，生产企业只有一般的检测设备，而且大多只针对灭弧室的综合参数和一般的耐压性能，对于实际使用中的一些高电压、大电流检测只能完全依赖于国家专门的试验站。而这些试验大多周期长，费用高，对于企业产品研发有很大局限性。2、企业存在的主要问题和差距、企业技术创新发展规划及近中期目标目前企业存在的主要问题是产品研发的质量和速度。目前国家电网正在大力实行改造，特别是高速铁道的快速发展，对高电压、大电流、长寿命产品及其可靠性都提出了更高的要求。而企业最主要的问题就是缺乏有效的研究和试验手段。企业在产品研发设计和

14、试制阶段一般只能进行简单的耐压检测和产品的综合参数的检测，很多新产品的研制质量只能通过大量的生产试验和用户使用才能得到充分确认，企业在研发初期无法对产品的实际使用性能进行试验研究，这样严重影响了企业新产品开拓市场的竞争力。另外，研发的产品一般都需要到国家定点试验站进行型式试验，而试验的周期一般都比较长，比如切电容试验一般需要3个月左右的时间。一种新产品研发周期一般最快都需要9个月以上，这就使得新产品推向市场的速度大大降低。 2009年公司公司针对市场已经发生的变化，进一步拉开灭弧室产品的生产经营层次，形成以S1产品为核心的高端产品，以矿用开关用灭弧室等为低端产品，其余产品作为中端产品的高中低端

15、产品层次结构，并以此结构细分客户市场，采取灵活的经营策略。对于产品研发，明确了以下方向：以高技术含量产品为先导，体现行业技术领先地位。高技术含量产品，是指大唐股份技术领先标志性产品，简称为高大、长。高：高电压，是特指额定电压126kV的真空灭弧室产品。大：大电流，是特指额定短路开断电流80kA的真空灭弧室产品。长：长寿命，是特指机械寿命10万次的真空灭弧室产品。以上产品研发方向的落实，迫切需要提高企业的技术创新能力。3、本次创新能力建设需要解决的主要问题，创新能力基础设施的关键：n 要建立和目前国家定点的切电容试验站的等效试验室。该试验室整个线路的设计、安装均是首创，无已有经验可以借鉴，需要借

16、助外部专业技术人员进行，并且建立试验室是否和国家定点的切电容试验室等效，需要进行大量的试验对比进行效果验证。 n 要研制出可应用于126kV高电压等级的可拆卸真空电弧研究装备，以利于研究高压电弧及其对灭弧室电极、内壁等的影响。将灭弧室做成可拆卸式、并将工作电压提高到126kV，采用高速成像技术对电弧进行研究，这些在国内属首创，具有较高的技术难度。 n 要研制出对波纹管运动特性进行研究的装置，该装置的关键是模拟灭弧室在实际使用中波纹管的运动特性。由于该运动不是一般的直线运动，而是一个正弦波，如何准确模拟，是一个难点。n 要研制并应用灭弧室成品高性能检测装备。目前企业产品在出厂前的检测大量采用手工

17、方式，不仅检验效率低，而且检验质量不高，不能对产品性能进行准确检测，该项目也属于国内首创，需要应用自动化、信息化、智能化集成技术，能否顺利完成，需要和专业自动化厂家紧密合作。n 要确定灭弧室内部结构X光检测的标准问题。n 要确定灭弧室固封极柱产品的绝缘检测试验问题。4、对行业和企业技术进步的重要意义和作用 该项目完成后，我们将不仅拥有先进的电磁场分析软件和对产品设计全过程进行管理的PDM系统，而且还将拥有对灭弧室波纹管、高电压电弧、切电容性能等进行专门研究的先进和实用的研究装备，为解决灭弧室行业公认的长寿命、高电压、大电流和切电容等难题，为提高产品在以上性能方面的可靠性，提供有力支持。该项目不

18、仅将大大提高我公司的技术研发水平，而且对于整个行业，也都具有重要意义。此次项目建设中包括的切电容等效试验室、高电压可拆卸真空电弧研究装备、波纹管运动特性研究装置等，都属于国内首创，都是研究国内行业共同面临的技术难题所必需的研究试验装备。因此，该项目完成后，还可以为同行单位提供相关试验服务，从而提高整个行业的技术研究水平和自主创新能力，缩小我国灭弧室生产企业和国际先进生产企业在研究水平上的差距。 同时，作为国内灭弧室生产企业的龙头，大唐这一技术创新能力建设项目，将与西安交通大学、西安高压电器研究院合作完成，这将给同行企业积极开展产学研项目，提高企业技术创新能力，起到很好的借鉴、示范作用。 三、实

19、施方案主要内容1、主要建设内容 该项目主要任务是为提高产品可靠性，进行技术研发能力的建设， 项目的主要内容包括：n 建立12kV真空灭弧室切电容等效检测试验室，提高公司切电容灭弧室产品的研发水平。国际国内市场对切电容器组的断路器需求越来越大，而切电容一直是整个行业的软肋，因切电容而重燃的概率高达2%。国内切电容试验定点为绍兴电力试验站，试验周期比较长，费用较高，批量做切电容试验在时间和成本上都缺乏现实性，因此，迫切需要一种测试装置，既能模拟切电容试验的全过程，又能在成本上大大较少试验费用。本项目就是建立切电容等效检测试验室，使企业在产品研发阶段就能对产品的切电容性能进行研究试验。试验室线路包括

20、主回路、控制和测量部分、永磁机构断路器。主回路采用合成回路的方法，由电压源、电流源、和高频涌流回路以及充电回路、保护电路组成，控制回路采用PLC控制，实现隔离开关按照既定的时序动作，方便时序的调整。n 研制可应用于126kV高电压等级下的可拆卸真空电弧研究装备，提高企业对高电压、大电流灭弧室的研发能力。40.5kV以上等级的SF6开关将逐步被取代，因此，研制高电压等级的真空开关对于整个行业具有非常重要的意义。而高电压等级、特别是126kV高压下电弧的形态和运动、以及电弧对电极的影响、对灭弧室内壁绝缘性能的影响都需要一种研究装备进行研制。该项目就是将灭弧室做成可拆卸式，并施加126kV高压，在外

21、壁装备观察孔、高速摄像机观察电弧运动、形态及其对电极的影响。 n 研制出对灭弧室波纹管运动特性进行研究的装置，提高公司对高速铁道专用长寿命灭弧室的研发能力。该项目将实际观察、记录波纹管在实际中的运动曲线，并将其以一种机械装置来实现，用该机械装置对波纹管的机械寿命进行试验验证。n 要研制并应用一种高性能的灭弧室成品检测装备，实现对灭弧室的高质量检测。该检测装备将具备对产品螺纹、同轴度等外形外观的光学检测，实现对综合参数、真空度的自动检测、自动记录和产品的自动分拣。 n 配置能够对灭弧室固封极柱产品绝缘性能进行试验检测的装备。n 配置能够在生产工序检测灭弧室内部结构的X光检测装备。n 配置产品数据

22、管理系统PDM，提高对设计过程的管理水平。该项目将实现对设计过程所有评审信息的管理，实现设计信息的联动，实现设计和工艺的融合，提高设计过程中有关设计更改、工艺更改等的管理水平。n 配置电磁场分析软件，提高产品设计水平。真空灭弧室的基本工作原理基于电磁场。没有对不同设计结构下，电场和磁场这两者相互关联、相互作用的关键变量的量化分析模型，就很难设计出科学的产品。因此，该项目还将配置目前我国最先进的电磁场分析软件，作为设计人员的主要设计工具之一，提高设计水平。我公司拥有30多年灭弧室的研究和生产经验，对于高电压、大电流、长寿命、切电容等方面已经积累了丰富的实践和理论经验，并已经拥有多种电压和电流检测

23、设备，同时，和众多国家定点的试验站都保持了良好的关系，这些都为该项目的顺利开展提供了保障。该项目计划在我公司生产区域11#、1#和3#厂房内实施，项目建设周期为2年。 2、能力建设达到的目标序号目标类别具体目标1技术创新能力目标产品设计时具备电磁场分析、应力分析和动态模拟分析的能力具备对126KV下的高压电弧产生、运动和熔蚀特性进行研究的能力具备对波纹管运动特性和寿命进行研究的能力具备对灭弧室综合参数、真空度、内部结构、局部放电特性进行可靠检测的能力具备对12kV灭弧室切电容特性进行试验研究的能力2综合目标公司在研制高可靠高速铁道专用长寿命灭弧室、126kV高电压等级灭弧室、24KV高绝缘灭弧

24、室和固封极柱、切电容灭弧室、大电流灭弧室等方面的技术研究能力大大提高，并因此产品年销量增加20%， 新增销售收入9000万元，年增加利润约1800万元。3、投资进度安排、总投资和资金筹措方案项目总投资预算约880万元，企业自有资金780万元，计划申请政府支持资金100万元，具体明细是：序号项目明细预算费用（万元）企业自有资金（万元）申请支持费用（万元）1建立12KV真空灭弧室等效检测试验室3002001002研制真空灭弧室高性能成品检测装备20020003研制可拆卸真空电弧研究装备12012004研制灭弧室波纹管运动特性研究装置404005配置产品数据管理系统PDM757506配置局部放电检测设备656507配制X光检测设备303008配置电磁场分析软件50500合计880 780100实施进度：序号具体内容计划时间1建立12KV真空灭弧室等效检测试验室2009年1月-2010年12月2研制可拆卸真空电弧研究装备2009年1月-2009