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        屋面太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安裝施工技術(shù)應(yīng)用

        2015-11-26 07:43:22陳旭炯安徽省第一建筑工程公司安徽合肥230031
        安徽建筑 2015年3期
        關(guān)鍵詞:支架

        陳旭炯 (安徽省第一建筑工程公司,安徽 合肥 230031)

        0 前 言

        能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的重要物質(zhì)基礎(chǔ),潛力無限的太陽能是一種清潔、高效且可持續(xù)的再生能源,具有巨大的開發(fā)利用潛力。屋面太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安裝施工技術(shù)的應(yīng)用,將會極大推動屋頂電站的建設(shè),實現(xiàn)太陽能與電能的轉(zhuǎn)換,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果,應(yīng)用前景廣闊。

        1 特 點

        ①可以有效利用建筑物屋頂,無需占用土地資源。

        ②可原地發(fā)電、原地用電,節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資,也可送入電網(wǎng)。

        ③并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有噪音、沒有污染物排放、不消耗任何燃料,綠色環(huán)保。

        2 工藝原理

        建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合,把封裝好的光伏組件安裝在建筑物的屋頂上,組成光伏發(fā)電系統(tǒng),利用光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電能,通過匯流箱輸送至直流柜,由逆變器將直流電逆變成交流電,再通過變壓器變壓并入電網(wǎng)使用。

        3 工藝流程及操作要點

        3.1 工藝流程

        施工準(zhǔn)備→測量放線→支架基礎(chǔ)構(gòu)件安裝→電池板支架安裝→光伏組件安裝→電氣工程安裝(匯流箱安裝→橋架安裝→線纜安裝→直流柜安裝→逆變器安裝→變壓器、光伏并網(wǎng)柜安裝)→調(diào)試并網(wǎng)。

        3.2 操作要點

        3.2.1 施工準(zhǔn)備

        做好光伏屋面的清理工作,上下屋面的梯子安裝工作,施工用電引至現(xiàn)場,認(rèn)真學(xué)習(xí)圖紙,做好安全技術(shù)交底工作。

        3.2.2 定位放線

        根據(jù)現(xiàn)場太陽能電站方位,將指南針?biāo)椒胖迷诘孛?,找出正南方的平行線。依據(jù)基礎(chǔ)控制軸線,確定立柱的中心位置,彈出基礎(chǔ)縱橫向型鋼軸線,誤差≤±20mm。

        3.2.3 支架基礎(chǔ)構(gòu)件的焊接

        基礎(chǔ)縱橫型鋼構(gòu)件采用焊接的方式,滿焊,端部與女兒墻等建筑構(gòu)件固定牢固,支架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐除銹處理,采用紅丹防銹漆打底,銀灰色面漆二度。

        3.2.4 電池板支架安裝

        L100×40×5連接塊與地墩預(yù)埋件焊接,80×40×3方鋼與扣件連接,電池板組件背板與扣件連接,見圖1。

        3.2.5 太陽能電池板的安裝

        3.2.5.1 電池板的進(jìn)場檢驗

        太陽能電池板應(yīng)無變形、損壞、劃傷及裂紋等,測量太陽能電池板在陽光下的開路電壓,電池板輸出端與標(biāo)識正負(fù)應(yīng)吻合。

        3.2.5.2 電池板安裝

        電池板在運(yùn)輸和保管過程中,應(yīng)輕搬輕放,組件在搬運(yùn)、固定過程中,確保組件安全。組件放在支架上后,一人扶住以防滑落,另一人則由上往下用螺母把組件固定在支架上,在沒有對支架上的螺絲擰緊前,要對方陣外觀進(jìn)行調(diào)整,使各個組件之間的間距基本一致,使各行各列之間橫平豎直。

        電池板的安裝應(yīng)自下而上逐塊安裝,并緊固電池板螺栓;電池板的聯(lián)接螺栓應(yīng)有彈簧墊圈和平墊圈,緊固后應(yīng)將螺栓露出部分及螺母涂刷油漆,做防松動處理。

        3.2.5.3 電池板安裝面的粗調(diào)

        調(diào)整首末2根電池板固定桿的位置,將其緊固,將放線繩系于首末2根電池板固定桿的上下兩端,將其繃緊作為基準(zhǔn),調(diào)整其余電池板固定桿,使其在一個平面內(nèi)并預(yù)緊固所有螺栓。

        3.2.5.4 電池板調(diào)平

        將2根放線繩分別系于電池板方陣的上下兩端,將其繃緊作為基準(zhǔn),分別調(diào)整其余電池板,使其在一個平面內(nèi)并緊固所有螺栓。

        3.2.5.5 電池板接線

        根據(jù)圖紙確定電池板的接線方式,保證接線正負(fù)極正確。

        3.2.6 電氣工程安裝

        3.2.6.1 匯流箱安裝

        ①箱體在搬運(yùn)過程中,防止傾倒和劇烈震動,確保設(shè)備完好無損,做好開箱檢查記錄。

        ②匯流箱安裝應(yīng)牢固,確保與電纜安裝之間的安全距離;連接角鋼與匯流箱的螺栓需要加橡膠軟墊,確保匯流箱內(nèi)的防水,見圖2。

        3.2.6.2 橋架安裝

        ①檢查橋架是否符合設(shè)計要求,應(yīng)無明顯變形。

        ②橋架采用螺栓連接,鋸口采用手鋸。螺栓應(yīng)緊固,螺母應(yīng)位于托架的外側(cè)。支架應(yīng)與托架的橫撐平行。

        ③在電纜入盤口處,用電纜托盤或角鐵與托架相連,便于電纜進(jìn)盤時的排列,保留300mm以上的寬度通道。

        ④電纜橋架組裝時的水平度、垂直度誤差應(yīng)符合規(guī)范要求,電纜托架施工完畢后,每段橋架均應(yīng)有兩點及以上與屋內(nèi)接地干線相連。

        3.2.6.3 電線、電纜敷設(shè)

        ①指揮人員組織作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量和安全交底,配齊所需工器具及材料。

        ②電線、電纜進(jìn)場后,必須進(jìn)行檢查驗收合格。

        ③敷設(shè)時采用人力牽引,電線、電纜要排列整齊,不得有交叉,拐彎處以最大截面允許彎曲半徑為準(zhǔn),不同等級電壓的電纜應(yīng)分層敷設(shè),高壓電纜在上層。電纜彎曲兩端均用電纜卡固定。敷設(shè)分以下幾個部分:

        a.光伏組件的線纜連接:使用4mm2的導(dǎo)線,光伏組件有2根電纜引出,必須確認(rèn)接線正負(fù)極性,將線纜引到匯流箱內(nèi)。

        b.匯流箱到逆變器接線:匯流箱內(nèi)并聯(lián)接線,并把組件串的編號標(biāo)記在電纜上,按標(biāo)記和圖紙進(jìn)行接線。

        c.逆變器到變壓器、高壓并網(wǎng)柜布線:根據(jù)設(shè)計要求,將逆變器的輸出電纜連接到并網(wǎng)配電柜,做好相應(yīng)的標(biāo)記。

        ④電纜防火封堵應(yīng)在機(jī)組整套試運(yùn)前進(jìn)行,封堵重點在盤柜進(jìn)線孔處、橋架出口處、分支處、保護(hù)管管口處;橋架按設(shè)計要求分段封堵,封堵完畢蓋上橋架蓋板。

        3.2.6.4 配電房室內(nèi)盤、柜安裝

        ①基礎(chǔ)型鋼制作安裝:根據(jù)配電盤的尺寸及鋼材規(guī)格大小而定,制作時先將型鋼矯平矯直,再按圖紙要求加工好基礎(chǔ)型鋼,并進(jìn)行除銹防腐;安裝時,應(yīng)用水準(zhǔn)儀、水平尺找正、找平;型鋼埋設(shè)及接地線焊接好后,外露部分應(yīng)做好防腐處理。

        ②直流柜安裝:

        a.搬運(yùn)過程中確保設(shè)備完好無損,按規(guī)定進(jìn)行開箱檢查,開箱記錄應(yīng)簽字確認(rèn);

        b.按順序?qū)⒐穹旁诨A(chǔ)型鋼上,確保盤柜支架牢固,柜體的垂直及水平誤差應(yīng)符合規(guī)范要求;

        c.盤柜的接地應(yīng)牢固良好,每臺盤柜宜單獨與基礎(chǔ)型鋼做接地連接。

        ③逆變器安裝:

        a.搬運(yùn)過程中確保設(shè)備完好無損,按規(guī)定進(jìn)行開箱檢查,開箱記錄應(yīng)簽字確認(rèn);

        b.保持逆變器周圍空氣流通順暢,前方應(yīng)留有足夠空隙,易于觀察數(shù)據(jù)及維修;

        c.直流輸入引線應(yīng)連接到端子排上相應(yīng)的端子上,注意確保接線正確、安全、牢固;

        d.確保輸入輸出開關(guān)都處于斷開狀態(tài),接地線連接應(yīng)緊密、牢固、油漆完好,防腐處理應(yīng)均勻,無遺漏。

        ④變壓器安裝、高壓10kV光伏并網(wǎng)柜安裝:

        a.變壓器到達(dá)現(xiàn)場后,應(yīng)進(jìn)行器身檢查,合格后檢查人員簽字確認(rèn),根據(jù)柜底固定螺孔尺寸,在基礎(chǔ)型鋼上用手電鉆孔,采用螺栓連接,安裝位置正確,附件齊全,母線連接應(yīng)緊密牢固,防腐處理應(yīng)均勻,無遺漏,變壓器及柜體外殼應(yīng)可靠接地;

        b.變壓器安裝完畢,帶額定負(fù)荷并連續(xù)運(yùn)行24h后,無異常情況時辦理交驗手續(xù)后方才具備通電條件;

        c.并網(wǎng)柜安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行試驗和調(diào)整,然后進(jìn)行模擬試驗,做好送電前的準(zhǔn)備工作。

        3.2.6.5 接地裝置安裝

        ①為保證人身安全,所有電氣設(shè)備外殼都應(yīng)接至專設(shè)的接地干線。

        ②太陽能方陣接地:每隔10m~15m,用黃綠線和支架相連接,每排方陣的邊緣采用25×3鍍鋅扁鐵,用焊接的方式與支架連接。焊接應(yīng)牢固,位置正確,接地扁鐵多點匯總后連接到建筑物原有的防雷接地網(wǎng)上。

        ③接地防腐處理應(yīng)均勻、無遺漏,接地電阻必須符合規(guī)范規(guī)定,做好測試記錄。

        3.2.7 調(diào)試并網(wǎng)

        3.2.7.1 調(diào)試準(zhǔn)備

        ①編制調(diào)試方案,按方案備好儀表、工具及調(diào)試記錄表格。

        ②熟悉系統(tǒng)設(shè)計資料,計算狀態(tài)參數(shù),掌握光伏組件、逆變器、光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理。

        ③調(diào)試前,對逆變器、配電柜、配電箱試運(yùn)行,設(shè)備完好符合設(shè)計要求后,方可進(jìn)行調(diào)試工作。

        ④檢查光伏接線、逆變器、配電柜接線、組件連接、保護(hù)裝置、電氣設(shè)備接線等是否正確。

        3.2.7.2 系統(tǒng)性能的檢測與調(diào)整啟動系統(tǒng)設(shè)備,觀察逆變器、配電柜是否正常工作。檢查監(jiān)控軟件是否正常顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量、電壓、頻率等系統(tǒng)參數(shù)。

        3.2.7.3 調(diào)試運(yùn)行驗收合格,并入電網(wǎng)。

        4 質(zhì)量控制及保證措施

        4.1 施工質(zhì)量控制

        ①太陽能電池板支架基座應(yīng)穩(wěn)固,與屋面連接可靠。

        ②配電盤、柜、屏、箱安裝垂直度、平整度等應(yīng)符合規(guī)范要求。

        ③橋架及其支架和引入或引出的電纜導(dǎo)管必須接地(PE)或接零(PEN)可靠。

        ④電纜敷設(shè)嚴(yán)禁存在絞擰、鎧裝壓扁、護(hù)層斷裂和表面嚴(yán)重劃傷等缺陷。電纜的首端、末端和分支處應(yīng)設(shè)標(biāo)志牌。

        4.2 質(zhì)量保證措施

        ①建立健全項目組織機(jī)構(gòu),加強(qiáng)對施工人員技術(shù)交底,增強(qiáng)工人的質(zhì)量意識,嚴(yán)格按工序施工程序及質(zhì)量要求進(jìn)行施工。

        ②進(jìn)場的材料必須有材質(zhì)證明、出廠合格證和檢驗報告。

        ③質(zhì)檢人員必須嚴(yán)格控制施工中的質(zhì)量,在施工過程中嚴(yán)格把關(guān),發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時整改。

        5 安全環(huán)保措施

        ①進(jìn)入施工現(xiàn)場的作業(yè)人員要進(jìn)行進(jìn)場安全教育,提高安全意識,正確佩戴勞保防護(hù)用品。

        ②組件在運(yùn)輸及安裝過程中,選擇合理的吊點及工具,保證設(shè)備安全。

        ③用火現(xiàn)場應(yīng)注意周圍環(huán)境,遠(yuǎn)離易燃物,并配齊必要的滅火器材。

        ④安裝中要注意方陣的正負(fù)極兩輸出端,不能短路,否則可能造成人身事故或引起火災(zāi)。

        ⑤維持施工現(xiàn)場的衛(wèi)生,及時清理和打掃現(xiàn)場廢料;對設(shè)備進(jìn)行點查、清掃和維護(hù)保養(yǎng)。

        6 結(jié)束語

        太陽能光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)屬建設(shè)部10項新技術(shù),筆者公司在“合肥金太陽示范工程”項目合肥三十八所機(jī)載中心綜合樓等多個工程建設(shè)中,在建筑物屋頂安裝太陽能電池板光伏發(fā)電系統(tǒng),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果,它是一種清潔、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的新型能源,應(yīng)用前景極其廣闊。

        [1] GB50205-2001,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.

        [2] GB50303-2011,建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

        [3] GB/T 19964-2012,光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.

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