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        山地光伏電站防洪設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)分析

        2018-04-26 07:31:13特變電工新疆新能源股份有限公司買發(fā)軍呂丹中國船舶重工集團(tuán)西安第七O五研究所海源測(cè)控技術(shù)有限公司白榮麗
        太陽能 2018年4期
        關(guān)鍵詞:箱變排水溝山地

        特變電工新疆新能源股份有限公司 ■ 買發(fā)軍 呂丹中國船舶重工集團(tuán)西安第七O五研究所海源測(cè)控技術(shù)有限公司 ■ 白榮麗

        0 引言

        隨著光伏電站的大規(guī)模建設(shè),山地光伏電站的比例逐漸加大,但由于山地光伏電站一般位于氣象、地形和地質(zhì)條件等相對(duì)惡劣的地區(qū),而這些區(qū)域容易受洪澇災(zāi)害的影響。山地光伏電站洪災(zāi)主要是由短時(shí)間大規(guī)模的暴雨引起的,選擇合理的設(shè)計(jì)和施工方案,將雨水匯集、引流至場(chǎng)區(qū)外部,可有效防止雨水沖刷對(duì)電站造成的破壞,保證生命、財(cái)產(chǎn)免受損失。

        1 光伏電站防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

        集中式的大型、中型光伏電站,在設(shè)計(jì)過程中必須充分考慮電站選址及其周圍區(qū)域的工程地質(zhì)地貌情況,做好相應(yīng)的防洪設(shè)計(jì),以避免或減輕洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)可能造成的損失。根據(jù)GB 50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)光伏電站防洪設(shè)計(jì)的要求,按不同規(guī)劃容量,光伏發(fā)電站的防洪等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合不同標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,具體情況如表1所示。防洪措施宜在首期工程中按規(guī)劃容量統(tǒng)一規(guī)劃,分期實(shí)施[1]。

        2 山地光伏電站防洪設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        山地光伏電站防洪在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮避開原有的沖溝和低洼處,設(shè)計(jì)合理的排水方案;施工階段應(yīng)避免破壞原始地形地貌和地表植被,防止水土流失。

        2.1 光伏區(qū)組件防洪

        根據(jù)GB 50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,光伏方陣內(nèi)光伏組串的最低點(diǎn)與地面的距離不宜小于300 mm,并應(yīng)考慮幾個(gè)因素:1)當(dāng)?shù)氐淖畲蠓e雪深度;2)當(dāng)?shù)氐暮樗唬?)當(dāng)?shù)氐闹脖桓叨萚1]。

        光伏區(qū)組件防洪重點(diǎn)應(yīng)考慮:1)避免組件支架基礎(chǔ)長期處于因雨水沖刷裸露或塌陷的地表;2)避免布置組件區(qū)域積水而導(dǎo)致組件、匯流箱等電氣設(shè)備出現(xiàn)安全事故。

        因此,光伏區(qū)組件防洪設(shè)計(jì)可以考慮在整個(gè)場(chǎng)區(qū)雨水匯集區(qū)域,按照隨坡就勢(shì)原則設(shè)置漿砌石排水溝或混凝土排水溝,將場(chǎng)區(qū)內(nèi)雨水集中后引流至場(chǎng)區(qū)外部,以防止地表土壤或植被被雨水沖刷造成破壞。光伏區(qū)內(nèi)排水溝示意圖如圖1所示。

        圖1 光伏區(qū)內(nèi)排水溝示意圖

        2.2 光伏區(qū)箱變、逆變器防洪

        山地光伏電站所在地的地形復(fù)雜,同時(shí)考慮到集電線路壓降、線損等原因,部分箱變、逆變器基礎(chǔ)可能會(huì)位于高邊坡或低洼區(qū)域。

        針對(duì)高邊坡區(qū)域,建議采用漿砌石砌筑擋土墻,以降低邊坡被雨水沖刷的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于低洼區(qū)域而言,由于長期積水會(huì)導(dǎo)致箱變、逆變器基礎(chǔ)內(nèi)積水,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生電氣安全事故,這種情況可考慮在箱變、逆變器基礎(chǔ)周圍設(shè)置排水溝,將積水散排至其他區(qū)域。箱變、逆變器周圍排水溝示意圖如圖2所示。

        圖2 箱變、逆變器周圍排水溝示意圖

        2.3 光伏區(qū)道路防洪

        光伏區(qū)道路防洪設(shè)計(jì)需避開匯水量較大的自然沖溝,積水嚴(yán)重區(qū)域采用管涵引導(dǎo)雨水排至低洼處,一般需要在涵管進(jìn)、出水口處設(shè)置消力池,避免道路邊坡被沖毀。

        對(duì)于地表沖刷不太嚴(yán)重區(qū)域,在道路兩側(cè)根據(jù)地形修建排水溝,容易積水的路段設(shè)置過水路面,道路邊坡易滑坡處設(shè)置混凝土護(hù)坡。道路側(cè)排水溝示意圖如圖3所示。

        圖3 道路側(cè)排水溝示意圖

        2.4 光伏區(qū)集電線路防洪

        山地光伏電站安裝組件后可能會(huì)改變雨水匯流走向,導(dǎo)致雨水集中沖刷地表,進(jìn)而沖刷集電線路電纜溝,致使直埋電纜裸露。因此,山地光伏電站可考慮采用電纜橋架或托索等敷設(shè)方式,減少直埋電纜設(shè)計(jì)。如仍需采用直埋方式,集電線路埋深需大于800 mm,并在部分低洼處埋設(shè)導(dǎo)流管。

        2.5 升壓站防洪

        升壓站防洪設(shè)計(jì)方案可采取以下幾種方式:

        1)對(duì)場(chǎng)地標(biāo)高采取措施,場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高不低于洪水水位或歷史最高內(nèi)澇水位;

        2)對(duì)站區(qū)采取防洪或防澇措施,防洪或防澇設(shè)施標(biāo)高應(yīng)高于洪水水位或歷史最高內(nèi)澇水位標(biāo)高0.5 m;

        3)采取可靠措施,使主要設(shè)備底座和生產(chǎn)建筑物內(nèi)地平標(biāo)高不低于洪水水位標(biāo)高[2]。

        一般情況下,在升壓站周圍設(shè)置排水溝,將雨水引流至場(chǎng)區(qū)外。升壓站圍墻外排水溝示意圖如圖4所示。

        3 山地光伏電站防洪施工要點(diǎn)

        在山地光伏電站的建設(shè)過程中,必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防洪設(shè)施施工,確保光伏電站的主設(shè)備(光伏組件、箱變、逆變器等)高于安全水位。對(duì)于建造在易發(fā)生洪澇災(zāi)害地區(qū)的光伏電站,可考慮多道設(shè)防,通過修建排水溝、擋土墻、深埋集電線路等措施最大程度地減小隱患[2]。

        排水溝建成后,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)排水溝及側(cè)壁回填土維護(hù),消力池也需要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行清理。洪水期要及時(shí)清理排水溝內(nèi)的淤泥及各種堆積物,避免束窄排水溝的過水?dāng)嗝婷娣e,在洪水期因水流不暢造成雍水。洪水過后要及時(shí)清理排水溝中伸出的岸角、突起的坡角、淤泥(沙)及淺灘,保證排水溝內(nèi)水流順暢。

        排水溝開挖后應(yīng)選擇U型槽、預(yù)制板或混凝土等方式對(duì)排水溝進(jìn)行砌筑護(hù),減少徑流沖刷,最大限度減少水土流失。施工時(shí)應(yīng)集中堆放所開挖土方,施工結(jié)束后及時(shí)清理,嚴(yán)禁亂堆亂棄,避免破壞原始地貌植被。施工時(shí)應(yīng)避開大風(fēng)天氣,集中施工,對(duì)臨時(shí)堆土適時(shí)采取灑水降塵措施。

        圖4 升壓站圍墻外排水溝示意圖

        4 結(jié)束語

        本文主要從光伏區(qū)組件防洪、光伏區(qū)箱變和逆變器防洪、光伏區(qū)道路防洪、光伏區(qū)集電線路防洪,以及升壓站防洪等幾個(gè)方面展開論述,并介紹了每種區(qū)域應(yīng)采取的防洪措施。建議在進(jìn)行復(fù)雜山地光伏電站設(shè)計(jì)初期就應(yīng)該充分考慮防洪問題,提前做好施工措施,避免造成重大損失。

        [1]GB 50797-2012, 光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2]張棟. 山地光伏電站設(shè)計(jì)中環(huán)境因素的影響分析[J]. 中國水能及電氣化, 2015, (12): 73-74.

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