淺談在光伏建設(shè)項(xiàng)目中的安裝質(zhì)量控制措施

奚奇宏

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

當(dāng)前，由于能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，光伏發(fā)電項(xiàng)目成為能源行業(yè)的聚焦點(diǎn)。我國(guó)地域廣闊，太陽能資源豐富，這就為我國(guó)的光伏發(fā)電項(xiàng)目創(chuàng)造了良好的政策基礎(chǔ)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)，因此，為了確保光伏建設(shè)項(xiàng)目能達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益以及社會(huì)效益。本文就在光伏建設(shè)項(xiàng)目中如何做好安裝質(zhì)量控制展開論述。

1 工程概況

垣曲縣100MW集中式平價(jià)光伏發(fā)電項(xiàng)目位于山西省運(yùn)城市垣曲縣古城鎮(zhèn)、英言鄉(xiāng)等地境內(nèi)，項(xiàng)目規(guī)劃容量100MW，一次建成，同時(shí)配套建設(shè)1座110kV升壓站，用地面積約3100畝，光伏站區(qū)基本場(chǎng)地高程為600～930m。該項(xiàng)目定位為省重點(diǎn)工程，總體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：全容量達(dá)標(biāo)投產(chǎn)，達(dá)到電力行業(yè)優(yōu)質(zhì)工程，創(chuàng)“汾水杯”優(yōu)質(zhì)工程。項(xiàng)目社會(huì)關(guān)注度高，充分體現(xiàn)了相關(guān)行業(yè)和部門貫徹落實(shí)黨中央“2030年前碳達(dá)峰，2060年前碳中和”目標(biāo)的決心。

2 微孔灌注樁質(zhì)量控制

2.1 圖紙會(huì)審制度與技術(shù)交底

在接到正式施工圖紙后，將盡快熟悉圖紙，弄清設(shè)計(jì)意圖、工程特點(diǎn)和施工中可能出現(xiàn)的關(guān)鍵問題，認(rèn)真做好圖紙自審工作。工程施工前項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人就施工圖紙、專項(xiàng)施工方案向全體作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)交底，每個(gè)分項(xiàng)工程施工前工長(zhǎng)要以書面形式向施工班組做詳細(xì)的技術(shù)交底。

2.2 孔位定點(diǎn)

首先應(yīng)保證定點(diǎn)儀器在檢驗(yàn)合格期內(nèi)，在施工現(xiàn)場(chǎng)由業(yè)主提供的不少3個(gè)永久坐標(biāo)、高程點(diǎn)對(duì)儀器效驗(yàn)，效驗(yàn)后方可進(jìn)行放點(diǎn)作業(yè)。其次放點(diǎn)順序應(yīng)從同一地塊由離箱變位置最遠(yuǎn)處放點(diǎn)開始，直至放到箱變位置最近處結(jié)束。然后將設(shè)計(jì)圖紙給出的每組橫向同側(cè)端點(diǎn)兩點(diǎn)坐標(biāo)輸入GPS中進(jìn)行具體放點(diǎn)。放點(diǎn)后將紅色的樁位標(biāo)識(shí)定于放點(diǎn)位，并打出縱向?qū)蚓€（若成排的可用同排另一組端點(diǎn)于本組端點(diǎn)連線作為導(dǎo)向線）。沿導(dǎo)向線和本組組件所處地形坡度一致拉導(dǎo)向繩，沿導(dǎo)向繩按圖紙給定的尺寸用線墜放出本組其他孔位，用黃色的樁位標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)記。

2.3 機(jī)械成孔

根據(jù)打孔機(jī)械的性能，地形坡度，需考慮牽引施工方案。若需要實(shí)地考察地形后、結(jié)合機(jī)械性能出專項(xiàng)方案。機(jī)械就位前，要對(duì)打孔的樁點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保每組樁的個(gè)數(shù)、位置符合設(shè)計(jì)圖紙要求。打孔機(jī)就位后，沖擊鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位標(biāo)識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和調(diào)整，確保打孔點(diǎn)與樁位標(biāo)記點(diǎn)保持一致，調(diào)整沖擊鉆桿的垂直度，保證沖擊桿垂直，開動(dòng)機(jī)器成孔，成孔至沖擊鉆桿1.6m標(biāo)識(shí)處，并與自然地坪重合時(shí)，將孔內(nèi)土石吹清干凈，拔出沖擊頭。開始檢查和記錄成孔的直徑、深度、垂直度是否符合圖紙及規(guī)范要求，檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一孔的施工。

2.4 預(yù)制鋼構(gòu)件安裝

由于本工程工期緊，建設(shè)過程中進(jìn)度目標(biāo)的保證度要求高，項(xiàng)目部經(jīng)過綜合考慮后為兼顧進(jìn)度和質(zhì)量，決定將灌注樁的鋼筋籠以及上部的預(yù)埋?76×4鋼管作為一整體鋼構(gòu)件進(jìn)行廠家預(yù)制。

預(yù)制鋼構(gòu)件安裝前，需復(fù)查每組樁的個(gè)數(shù)、每根樁的孔徑、孔深是否符合設(shè)計(jì)要求，發(fā)現(xiàn)有不合格的孔、少打的孔，馬上通知打孔人員修孔、補(bǔ)打。同時(shí)檢查每個(gè)孔底是否清理干凈，地樁外露長(zhǎng)度處刻畫是否繪制標(biāo)識(shí)線等。

預(yù)制鋼構(gòu)件安裝時(shí)，每組橫縱方向都布置導(dǎo)向線網(wǎng)。按導(dǎo)向線將樁以圖紙尺寸精準(zhǔn)定位固定。因?yàn)閳D紙要求鋼筋混凝土灌注樁直徑采用?150mm，露出地面100mm，所以在實(shí)際施工選擇采用預(yù)制鋼構(gòu)件上端標(biāo)識(shí)線距自然地坪100mm的方式來控制樁的標(biāo)高。預(yù)制鋼構(gòu)件頂部模板支設(shè)采用與直徑相配套的PVC管（或波紋管），長(zhǎng)度150mm為宜，PVC管與樁口相接。地埋50mm，外露100mm。模板上沿不但要與地樁標(biāo)識(shí)線平行，模板支設(shè)還要用導(dǎo)向線控制，確保每組都橫平豎直。

2.5 澆筑混凝土

（1）將混凝土通過機(jī)械或人工倒入樁孔內(nèi)，采用振搗棒進(jìn)行振搗。振搗要快插慢拔。表面沒有氣泡為止。每根灌注樁應(yīng)連續(xù)澆灌完成，澆筑完成后及時(shí)檢查灌注樁的樁身垂直度、樁頂標(biāo)高、樁位偏差，檢查完成后用鐵抹子將樁頂壓光抹平。灌注樁澆筑完后12h內(nèi)用塑料薄膜將樁頂覆蓋進(jìn)行保濕自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)不少于7d。

（2）交付安裝。灌注樁施工完后，在驗(yàn)收合格的情況下，將灌注樁移交給支架組件安裝隊(duì)。交安時(shí)應(yīng)整組整批進(jìn)行，光伏建設(shè)項(xiàng)目中間交接驗(yàn)收應(yīng)做好以下工作：①光伏項(xiàng)目施工過程交接項(xiàng)目主要包含：固定支架基礎(chǔ)、相關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)灌漿等。②土建隊(duì)伍移交安裝隊(duì)伍時(shí)，應(yīng)由土建隊(duì)伍填寫“過程交接驗(yàn)收簽證書”，并提供相關(guān)的技術(shù)資料，遞交由安裝隊(duì)伍查驗(yàn)。③過程交接項(xiàng)目必須經(jīng)過質(zhì)量驗(yàn)收，對(duì)不合格交接條件的項(xiàng)目，移交隊(duì)伍負(fù)責(zé)整改合格。

3 支架及光伏組件安裝前準(zhǔn)備工作

3.1 測(cè)量工作

支架安裝前需對(duì)基礎(chǔ)上預(yù)埋件的前后、左右軸線進(jìn)行檢查，測(cè)定偏差是否滿足安裝要求。

3.2 支架零部件及支架基礎(chǔ)的檢查

支架安裝前應(yīng)按20%比列進(jìn)行抽樣，并根據(jù)圖紙檢查支架零部件的尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢查是否變形，出現(xiàn)變形應(yīng)及時(shí)校正，無法校正者應(yīng)進(jìn)行更換。不允許有倒刺和毛邊現(xiàn)象。所有支架構(gòu)件均應(yīng)按圖紙要求做好表面防腐處理，保證不生銹，不腐蝕。固定支架基礎(chǔ)按圖紙要求檢查基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度、幾何尺寸、平面位置、標(biāo)高、平整度、軸線、預(yù)埋件位置等是否符合設(shè)計(jì)，并滿足安裝要求。辦理完成過程移交手續(xù)，再進(jìn)場(chǎng)施工。如基礎(chǔ)施工與設(shè)計(jì)要求偏差較大，應(yīng)先進(jìn)行基礎(chǔ)的糾偏，合格后再進(jìn)行支架的安裝工程[1]。

3.3 光伏組件的開箱檢驗(yàn)

光伏組件的開箱檢驗(yàn)工作是組件安裝前重點(diǎn)作業(yè)工序，開箱檢驗(yàn)要做好以下工作：對(duì)光伏組件標(biāo)識(shí)核查確定組件規(guī)格及參數(shù)是否滿足合同要求；對(duì)光伏組件表觀質(zhì)量檢驗(yàn)確保組件外觀良好，無明顯破損和傷痕；對(duì)光伏組件的短路電流、開路電壓等性能檢測(cè)確定組件必備性能是否正常。此外，為保證光伏組件的到場(chǎng)質(zhì)量，光伏組件運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后必須對(duì)不同批次的光伏組件進(jìn)行見證取樣，封樣后送至專業(yè)檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢測(cè)，這也是組件質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)后，盡量減少搬運(yùn)次數(shù)。由物資供應(yīng)部組織施工人員、廠家、監(jiān)理參加核對(duì)設(shè)備型號(hào)及數(shù)量并做好記錄，同時(shí)檢查技術(shù)資料及合格證件是否齊全、設(shè)備外觀有無損傷、其他零部件是否齊全，對(duì)于明顯的設(shè)備缺陷，及時(shí)填寫設(shè)備缺陷單并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)各方人員簽字認(rèn)可。

4 固定支架制造、安裝

固定支架制作質(zhì)量控制的核心問題是解決其焊接變形和控制支架螺栓孔的精度。固定支架由后立柱、前立柱、橫梁、斜撐、斜梁、拉桿、連接件等組成，采用螺栓連接組成構(gòu)架，光伏組件采用壓塊與支架橫梁連接，形成一個(gè)組單元整體。首先要確保單個(gè)構(gòu)件工作的直線度、扭曲及裝配、加工后各構(gòu)件的準(zhǔn)確性等；其次要在下料、校正、組對(duì)、焊接、構(gòu)件校正、加工等各道工序的制造工藝上加以保證。

4.1 固定支架立柱安裝

首先將前立柱、后立柱垂直安裝在已經(jīng)施工完畢的混凝土基礎(chǔ)預(yù)埋套管上，連接螺栓進(jìn)行預(yù)擰，在保證支架穩(wěn)定性的同時(shí)留有調(diào)節(jié)余地；然后利用不同部位連接螺栓復(fù)擰去調(diào)整保證立柱定位、標(biāo)高等符合圖紙要求數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)必要時(shí)可通過軸線計(jì)算得出）。最后用水準(zhǔn)儀或水平管測(cè)量檢查立柱的水平度，用線墜吊線檢查立柱的垂直度，用卷尺檢查支架立柱的對(duì)角線誤差，確保各項(xiàng)誤差均在規(guī)定范圍內(nèi)后用扳手進(jìn)行終擰，將連接螺栓緊固。

4.2 固定支架橫梁安裝

為了保證橫梁上固定光伏組件的方正，應(yīng)先在地面上提前對(duì)橫梁進(jìn)行規(guī)方，并測(cè)量調(diào)整對(duì)角線，保證橫梁各項(xiàng)安裝誤差均允許范圍內(nèi)。然后按圖紙要求的布板間距和端頭長(zhǎng)度確定橫梁安裝位置，將橫梁與立柱用連接螺栓進(jìn)行緊固，做到橫平豎直，連接可靠。

5 光伏組件安裝

光伏發(fā)電項(xiàng)目一般都位于室外，尤其是大型光伏發(fā)電項(xiàng)目往往都位于荒山、荒地等惡劣環(huán)境地區(qū)，因此光伏陣列在對(duì)風(fēng)負(fù)荷、雪負(fù)荷的設(shè)計(jì)上都具有很高的要求，光伏組件可靠固定在支架或連接件上是結(jié)構(gòu)上必須達(dá)成的條件。另外盡量避免及減少各種因素對(duì)光伏組件的光線遮擋是光伏陣列布置的關(guān)鍵問題，通常情況下依據(jù)設(shè)計(jì)間距排列整齊，可有效避免組件之間的互相遮擋[2]。

光伏組件支架安裝中的質(zhì)量控制重點(diǎn)如下：①安裝光伏組件前，必須根據(jù)組件參數(shù)對(duì)所以光伏組件進(jìn)行檢查測(cè)試，其測(cè)量數(shù)值應(yīng)符合組件出廠指標(biāo)。主要測(cè)試項(xiàng)目包括：開路電壓、短路電流。測(cè)試時(shí)應(yīng)注意選擇工作參數(shù)相近的組件在同一子方陣內(nèi)，選擇額定工作電流相同的組件進(jìn)行串連。②安裝光伏組件時(shí)，必須輕拿輕放，嚴(yán)禁硬物刮傷和撞擊表面玻璃。組件固定面與支架表面不貼合時(shí)，應(yīng)用墊鐵墊平后方可緊固螺絲，禁止用緊擰連接螺栓的方法使其吻合，固定螺栓應(yīng)加防松墊片并擰緊。③當(dāng)光伏組件纜線連接采取串聯(lián)方式時(shí)，插接要緊密，引出線要預(yù)留一定的余量[3]。

6 組件方陣布線

組件方陣的布線應(yīng)做好支撐，并有緊固和防護(hù)措施，導(dǎo)線應(yīng)留有適當(dāng)余量，布線方式符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)程規(guī)范；連接線路的接頭鍍錫，截面大于6mm2的多股導(dǎo)線必須裝銅接頭（線鼻子），截面小于6mm2的單芯導(dǎo)線在組件接線采用接頭圈連接時(shí)，線頭彎曲方向要與緊固螺絲方向相同，每個(gè)接線端最多可以接兩根芯線，且兩根芯線間必須加墊片，所有接線螺絲都應(yīng)擰緊；方陣組件布線完畢，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙檢查核對(duì)布線是否正確；組件導(dǎo)線和方陣引出線纜應(yīng)用卡子固定或扎帶綁扎在架體上；組件方陣的輸出端要進(jìn)行清晰的極性標(biāo)識(shí)和子方陣的編碼標(biāo)志[4]。

7 電源反饋線與控制箱的連接

方陣線纜和蓄電池反饋線與控制箱連接前，應(yīng)先將控制箱中有關(guān)開關(guān)或熔斷器斷開，并按先接蓄電池再接方陣的輸入順序進(jìn)行操作；方陣線纜和蓄電池反饋線兩端必須加裝銅接頭，銅接頭型號(hào)應(yīng)與導(dǎo)線線徑相匹配；線纜接頭與設(shè)備接觸部分應(yīng)平整干凈，接觸面應(yīng)涂抹中性凡士林，安裝要整齊端正，采用螺絲緊固電源反饋線和控制箱接線端子連接時(shí)，禁止使接線端子受機(jī)械應(yīng)力；電源反饋線連接完成后，要將接頭處纜線可靠地固定在控制箱的導(dǎo)線卡上。

8 組串式逆變器選型

逆變器的技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于逆變器的選型，應(yīng)注意以下5個(gè)方面的指標(biāo)比較。

（1）可靠性和可恢復(fù)性：逆變器必須具有一定的抗干擾性能、環(huán)境適應(yīng)性能、瞬時(shí)過載性能及各種保護(hù)功能，如遇到故障情況，逆變器應(yīng)當(dāng)自動(dòng)從主網(wǎng)解列。

（2）逆變器輸出效率：大功率逆變器在滿負(fù)荷時(shí)，效率應(yīng)當(dāng)在90%或95%以上。中小功率逆變器在滿負(fù)荷時(shí)，效率應(yīng)當(dāng)在85%或90%以上。在50W/m2的日照強(qiáng)度下，就可向電網(wǎng)供電，即使負(fù)荷在逆變器額定功率10%的情況下，也要達(dá)到不低于90%（大功率逆變器）的轉(zhuǎn)換效率。

（3）逆變器輸出波段：為達(dá)到光伏陣列生產(chǎn)的直流電源逆變后可以向公共電網(wǎng)并網(wǎng)輸電，就必須保證逆變器的輸出電壓波段、幅值及相位與公共電網(wǎng)一致，達(dá)成無擾動(dòng)平穩(wěn)的電網(wǎng)供電。輸出電流波段良好，波段畸變以及頻率波動(dòng)低于規(guī)范要求值。

（4）逆變器輸入直流電壓的界限：要求對(duì)直流輸入電壓具備較寬的適應(yīng)界限，由于太陽能光伏組件的端電壓隨負(fù)荷和日照強(qiáng)度的變化產(chǎn)生的波動(dòng)較大。就要求逆變器在較寬的直流輸入電壓界限內(nèi)正常工作，并確保交流輸出電壓平穩(wěn)。

（5）最大功率值跟蹤：逆變器的輸入末端電阻必須自主適配光伏項(xiàng)目發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行特征。確保發(fā)電系統(tǒng)始終在最大功率值運(yùn)行。

9 箱式變壓器選型

本項(xiàng)目組合式箱式變壓器圖紙?jiān)O(shè)計(jì)采用3150kVA組合式箱式變壓器，其中要求：在升壓站35kV高壓側(cè)設(shè)置負(fù)荷開關(guān)，配備快速?gòu)椈刹僮鳂?gòu)造；每臺(tái)箱式變壓器的高壓側(cè)設(shè)置3只xrnt-40.5kV型插入型全范圍保護(hù)熔斷器，用作箱式變壓器過載和短路故障的保護(hù)措施。箱變高壓側(cè)開關(guān)設(shè)備的額定短路耐受電流不應(yīng)小于25kA，低壓側(cè)設(shè)備的額定短路電流耐受水平不應(yīng)小于50kA。箱變?cè)诘蛪耗妇€裝設(shè)有浪涌保護(hù)裝置，在35kV出線端設(shè)置有避雷器，可以避免雷電波侵入和操作過載電壓。

10 結(jié)語

經(jīng)工程實(shí)踐表明，在光伏建設(shè)項(xiàng)目中做好光伏設(shè)備安裝質(zhì)量控制可以產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得推廣應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)還處于發(fā)展階段，本文通過總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)形成的光伏建設(shè)項(xiàng)目中的安裝質(zhì)量控制措施，可為相關(guān)工程提供參考借鑒。