光伏電站電氣施工質(zhì)量控制

朱麗倩 沈陽昊誠電氣有限公司 葛自強(qiáng) 沈陽微控電力工程有限公司

近期，中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活水平有了很大提高，電力供需需求也在不斷增加。同時(shí)，隨著綠色和可持續(xù)發(fā)展政策的不斷實(shí)施，社會(huì)對(duì)新能源發(fā)電項(xiàng)目的開發(fā)興趣逐漸增強(qiáng)。中國(guó)幅員遼闊，太陽能資源充足，中國(guó)太陽能發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展空間很大。但由于太陽能電站的工程建設(shè)技術(shù)水平較高，國(guó)內(nèi)從事該領(lǐng)域的施工人員相對(duì)較少，因此在建設(shè)太陽能電站的過程中還存在必要的質(zhì)量和技術(shù)問題。

一、太陽能發(fā)電方式的特點(diǎn)

對(duì)于光伏模式的應(yīng)用，其特點(diǎn)比較明顯，具體表現(xiàn)如下。首先，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)越來越成熟，可以明確太陽能發(fā)電廠的具體情況，從而更好地約束太陽能。此外，隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，光伏發(fā)電的應(yīng)用種類也越來越多。通過結(jié)合不同的應(yīng)用環(huán)境和特定區(qū)域，可以選擇更合理的太陽能發(fā)電。此外，對(duì)于逆變器、箱式變壓器、并網(wǎng)電源等元件的應(yīng)用，以及整個(gè)太陽能電站檢修后的穩(wěn)定運(yùn)行，可以更加協(xié)調(diào)、高效。

二、施工控制要點(diǎn)

（一）測(cè)量放線

布線時(shí)，首先要進(jìn)行精確的測(cè)量，根據(jù)平面圖中提供的坐標(biāo)點(diǎn)查看其位置，并根據(jù)控制網(wǎng)在各個(gè)區(qū)域放置控制點(diǎn)。使用全站儀和RTK測(cè)量機(jī)，導(dǎo)出參考點(diǎn)，分別測(cè)量控制樁的高度和坐標(biāo)，直到施工區(qū)域，找到每個(gè)樁基組。同時(shí)，樁的中心位置是：一個(gè)帶有紅色標(biāo)記的小木樁用石灰標(biāo)記了樁的圓形輪廓，以便于標(biāo)記對(duì)齊。建筑物建成后，確定光伏陣列的位置和主軸，經(jīng)有關(guān)部門核實(shí)驗(yàn)收后方可開工建設(shè)。

（二）光伏組件安裝

1.支架安裝

安裝支架前，應(yīng)確?；A(chǔ)高度、中心位置等滿足設(shè)計(jì)要求，如有不符合及時(shí)通知土建。檢查合格后，將子陣兩端的立桿與中間的立桿一起安裝，安裝調(diào)整立桿，然后安裝并擰緊拉桿。檢查立桿的垂直度，確保符合要求。安裝時(shí)不要過度敲擊或割氣，安裝支架時(shí)，垂直、水平、平行度必須與設(shè)計(jì)相符。支架的接地電路必須符合設(shè)計(jì)要求并具有良好的連續(xù)性，接地電阻必須小于4歐姆。

2.安裝電池板

電池板、卡箍和連接螺栓必須按照?qǐng)D紙中的規(guī)格和型號(hào)要求運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，電池板必須小心搬運(yùn)并妥善放置。安裝前應(yīng)檢查支架是否固定牢固，各部分連接螺栓是否擰緊，支架與檁條是否調(diào)整好。電池板的安裝需要從下往上一根一根的拉線對(duì)元器件進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整，確保每排電池板安裝平直美觀。為了充分利用太陽能，增加單位面積的收入，需要按照設(shè)計(jì)圖紙安裝相同的方陣面板間距，安裝面板時(shí)要注意面板的正負(fù)極，防止面板接線錯(cuò)誤和安全事故。另外，一旦安裝完成，應(yīng)測(cè)量電池板串兩端的電壓，確保電壓符合實(shí)際要求，檢測(cè)完成后，應(yīng)斷開電路，確保不中斷后續(xù)操作。

（三）逆變器和匯流箱安裝

安裝逆變器和匯流箱時(shí)，必須按要求設(shè)計(jì)，逆變器和匯流箱的位置和高度必須一致，進(jìn)出水管必須整齊，孔必須堵塞。出于安全原因，支架和固定螺栓必須是鍍鋅件。作為電氣設(shè)備，匯流箱必須安裝接地設(shè)備，接地設(shè)備必須按照最高要求安裝，設(shè)備安裝前必須進(jìn)行測(cè)試，安裝必須堅(jiān)固可靠，地線的橫截面必須符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。安裝前，確保整個(gè)電路斷開。

（四）其他設(shè)備安裝及電纜敷設(shè)

安裝其他設(shè)施時(shí)，原則上主要按圖紙安裝，安裝前應(yīng)檢查設(shè)施是否符合規(guī)定，各種材料是否齊全。敷設(shè)電纜時(shí)，通常按圖紙要求深埋，挖掘時(shí)確保槽口筆直，敷設(shè)電纜時(shí)，移動(dòng)時(shí)不得拖拽，防止電纜磨損，電纜插入電纜溝時(shí)不得彎曲，否則會(huì)影響傳輸效率，鋪設(shè)交叉電纜時(shí)，必須通過管道保護(hù)電纜，多條電纜之間不應(yīng)有重疊。

（五）防雷接地與安全

為防止雷擊對(duì)太陽能電站造成損害，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，完整的接地網(wǎng)安裝主要包括太陽能支架、逆變器、換箱、防雷和組件各區(qū)域的接地。電氣設(shè)備外殼、電氣設(shè)備基礎(chǔ)、太陽能設(shè)備支架、電纜支架等必須可靠接地。例如電池板周圍的鋁合金框架與支架連接，每組支架安全接地，支架之間進(jìn)行等電位連接，水平接地網(wǎng)和垂直接地極形成復(fù)合接地網(wǎng)。

三、光伏電站電氣施工總體流程分析

在太陽能電站電氣施工過程中，必須嚴(yán)格按照有關(guān)程序進(jìn)行施工活動(dòng)，在施工活動(dòng)正式開工前必須編制專門的施工組織設(shè)計(jì)文件，并必須符合施工組織設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。同時(shí)，在施工過程中，要積極配合各專業(yè)施工人員，及時(shí)開展安裝接地線和鋪設(shè)電纜的工作，在整個(gè)施工過程中，以安裝、測(cè)試和調(diào)試。太陽能電站的電氣工作可分為三個(gè)階段，第一階段為施工準(zhǔn)備階段，第二階段為施工階段，第三階段為竣工驗(yàn)收階段。在施工準(zhǔn)備階段，最重要的是進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，審查研究施工圖，了解相關(guān)技術(shù)資料，準(zhǔn)備材料采購計(jì)劃，準(zhǔn)備相關(guān)施工機(jī)械設(shè)備，并公布建筑工作簿。在施工階段，主要安裝調(diào)試電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備，進(jìn)行電氣高壓檢測(cè)、全系統(tǒng)組輸電檢測(cè)，同時(shí)進(jìn)行施工質(zhì)量三階段檢查，完善施工記錄。在最終竣工驗(yàn)收階段，主要是完成項(xiàng)目資料的整理工作，建設(shè)單位和施工單位分別進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收，以及電氣設(shè)備的調(diào)試。以上就是太陽能電站電氣施工的全過程。

四、地面光伏電站施工問題

（一）設(shè)計(jì)與施工的矛盾

地面式太陽能電站在設(shè)計(jì)階段，必須主要考慮施工場(chǎng)地的地質(zhì)、水文條件，如果地質(zhì)、水文條件調(diào)查不當(dāng)，將嚴(yán)重影響施工場(chǎng)地的地質(zhì)、水文條件。而一些工地的施工條件不滿足基本條件，在地上太陽能電站的整體設(shè)計(jì)中就必須注重防洪，忽視一些防洪問題是非常適得其反的。許多地面太陽能發(fā)電廠周圍都有峽谷，這些峽谷在陰雨天儲(chǔ)存雨水，雨水造成侵蝕，特別是在北方土地，北方地區(qū)容易出現(xiàn)積雪問題。如果積雪的問題考慮的不周全，那么很多的組件會(huì)被積雪覆蓋，產(chǎn)生損壞的情況。

（二）施工協(xié)調(diào)性問題

地面太陽能電站的建設(shè)需要多種建設(shè)項(xiàng)目，而這些建設(shè)項(xiàng)目需要密切配合，如果配合不夠緊密，就會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量和安全問題。例如，在很多情況下，土木工程與電氣工程的銜接沒有做好，就體現(xiàn)在施工過程中，在施工過程中出現(xiàn)不同的矛盾，嚴(yán)重影響施工效率和施工質(zhì)量。太陽能電站項(xiàng)目建設(shè)中不同項(xiàng)目之間存在一定程度的協(xié)調(diào)，如果項(xiàng)目協(xié)調(diào)不好，地形不均勻，串間距不夠，低日照量也會(huì)降低。施工電纜溝拐角時(shí)，必須遵循一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)必須是拐角轉(zhuǎn)彎半徑，有時(shí)轉(zhuǎn)彎通常是直角，這樣會(huì)縮短電纜壽命。此外，部分建設(shè)單位不重視地面光伏電站后期的維護(hù)保養(yǎng)，單純的目的就是為了提高項(xiàng)目的施工效率，最終導(dǎo)致施工不合理，阻礙日后的維護(hù)。

（三）質(zhì)量和安全問題

電纜套管的選購也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來做，通常選用鍍鋅鋼管作為電纜套管的主要材料。由于鍍鋅鋼管的成本比較高，應(yīng)該盡量減少鍍鋅鋼管的使用，為了增加利潤(rùn)空間，很多企業(yè)都在減少鍍鋅鋼管的使用，用PVC管代替鍍鋅管鋼管管材的優(yōu)點(diǎn)。但是，尤其是在陽光和低溫的情況下，這兩種極端的天氣條件都會(huì)導(dǎo)致PVC管老化和損壞，有的甚至?xí)霈F(xiàn)破損和絕緣現(xiàn)象。這將影響整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度，增加地面太陽能電站應(yīng)用的安全隱患?？梢姽こ痰氖┕べ|(zhì)量是必須要考慮的，因?yàn)閲?yán)重影響了工程的整體質(zhì)量和安全。

五、光伏電站電氣設(shè)備質(zhì)量管控措施

1.整個(gè)項(xiàng)目從開始到完成的管理必須以最終的優(yōu)質(zhì)電廠產(chǎn)品為指導(dǎo)。已完成工廠的性能由阿波羅評(píng)級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。例如，EPCM項(xiàng)目管理軟件驅(qū)動(dòng)信息監(jiān)控，利用EnOS數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目參與方交互、監(jiān)控、記錄從項(xiàng)目啟動(dòng)到完成、交接的項(xiàng)目管理過程。

2.合同管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、進(jìn)度管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)均瑤實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的項(xiàng)目管理目標(biāo)。

3.檢查強(qiáng)度的增加確保了電氣設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)。根據(jù)大型光伏電站檢查前和檢查中的內(nèi)部設(shè)施和運(yùn)行情況，對(duì)檢查工作提出明確要求，禁止型式檢查和盲檢。任務(wù)需要專門人員設(shè)置和發(fā)布任務(wù)，并需要專門人員在實(shí)際檢查中記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，為后續(xù)檢查的順利進(jìn)行提供依據(jù)和支持。

4.在操作和維護(hù)方面，如果處理不當(dāng)，變電站設(shè)備將工作不穩(wěn)定，因此應(yīng)定期派專人對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行檢查。在實(shí)際檢查過程中，首先打開低壓側(cè)門，檢查內(nèi)部低壓裝置內(nèi)部是否積灰，是否有特征性氣味和發(fā)熱，如果有，則需要檢查積塵原因積累，更換變電站設(shè)備內(nèi)部除塵等方法。由專家操作專業(yè)工具，并根據(jù)變電站環(huán)境因素采取防潮措施，經(jīng)環(huán)境調(diào)查發(fā)現(xiàn)因受潮問題造成短路或斷線，應(yīng)立即進(jìn)行防潮處理。

5.該設(shè)備的具體安裝質(zhì)量控制要求是準(zhǔn)確固定太陽能電池板，嚴(yán)格控制樁的參數(shù)，避免出現(xiàn)大的偏差，通常0.5%左右的偏差是標(biāo)準(zhǔn)樁安裝的合適范圍。保證標(biāo)準(zhǔn)厚度值的浮動(dòng)范圍0.5mm左右，確保樁身曲率符合施工要求，避免嚴(yán)重彎曲，對(duì)預(yù)制管樁進(jìn)行質(zhì)量控制，現(xiàn)場(chǎng)勘察，保證施工順利。

6.專業(yè)的技術(shù)實(shí)施必須有專業(yè)的維修隊(duì)伍作為支撐，在實(shí)際操作中，維修技術(shù)水平和熟悉設(shè)備的能力是維修人員非常重要的技術(shù)素質(zhì)，從專業(yè)素質(zhì)到綜合素質(zhì)。有助于太陽能電站電氣設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)和檢修的順利開展，在實(shí)際建設(shè)過程中，需要對(duì)專家的專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和綜合能力進(jìn)行評(píng)估。通過培訓(xùn)、實(shí)踐和學(xué)習(xí)交流和專業(yè)水平的持續(xù)改進(jìn)為設(shè)備維護(hù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

六、結(jié)束語

在建設(shè)地上太陽能電站項(xiàng)目時(shí)，要注意施工質(zhì)量和施工管理，良好的施工質(zhì)量管理可以促進(jìn)電力企業(yè)的改革和發(fā)展，這也是電力企業(yè)改革的重要一步。還可以促進(jìn)太陽能資源的有效利用，降低傳統(tǒng)煤炭資源的利用率。從這個(gè)角度看，地面式太陽能電站的施工質(zhì)量是需要關(guān)注的，從設(shè)計(jì)、材料等各個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析，重點(diǎn)是質(zhì)量和管理方面，才能綜合進(jìn)行。