雷咸道，王 鵬，帥爭峰，李大偉，孫建軍，楊 輝

(中國三峽新能源(集團(tuán))股份有限公司青海分公司，青海 西寧 810000)

截至2021年6月底，全國可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到9.71億kW。其中，水電裝機(jī)3.78億kW、風(fēng)電裝機(jī)2.92億kW、光伏發(fā)電裝機(jī)2.68億kW、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3 319萬kW[1]。國內(nèi)大型并網(wǎng)光伏電站建設(shè)迅猛，在短時(shí)間內(nèi)裝機(jī)容量得到了極大的增長，但因?yàn)槿狈φw的統(tǒng)籌規(guī)劃，使得很多電站的工程質(zhì)量和系統(tǒng)效率存在些許問題。結(jié)合目前已建成的光伏電站及發(fā)現(xiàn)存在的問題，總結(jié)分析了并網(wǎng)光伏電站土建及安裝調(diào)試工程要點(diǎn)[2]。并網(wǎng)光伏電站的施工流程可歸納為：電站規(guī)劃布置→基礎(chǔ)軸線定位及測量放線→支架基礎(chǔ)施工→逆變器室施工→箱變基礎(chǔ)施工(箱逆變一體預(yù)制艙)→光伏電站設(shè)備安裝→支架安裝→光伏組件安裝→電纜敷設(shè)布線連接→光伏系統(tǒng)調(diào)試→并網(wǎng)發(fā)電[3]。

1 土建工程

1)臨建及上墻制度。要求施工單位在工程項(xiàng)目部要懸掛“五牌一圖”。監(jiān)理辦公室要有各種管理制度及總監(jiān)、專業(yè)監(jiān)理工程師、監(jiān)理員等工作職責(zé)，業(yè)主項(xiàng)目部有組織機(jī)構(gòu)和崗位職責(zé)。

2)場內(nèi)道路。由于光伏電站面積大，支架組件布置密集、數(shù)量多，故光伏電站的道路建設(shè)要先行施工，否則會(huì)影響電站建設(shè)的進(jìn)度。不管土建施工環(huán)節(jié)，大量的材料運(yùn)輸、周轉(zhuǎn)，重型工程車輛行駛，還是在支架、組件的存放、倒運(yùn)，設(shè)備的運(yùn)輸，均需要道路的通暢作為保證。光伏場區(qū)碎石碾壓的場內(nèi)道路見圖1。

圖1 場內(nèi)道路圖

3)設(shè)備運(yùn)輸保管。通盤考慮，材料設(shè)備堆放保管場地一般布置在場區(qū)空閑區(qū)域，且要考慮離安裝現(xiàn)場遠(yuǎn)近、道路通暢、地面平整，排水暢通、庫房整沽、安全、通風(fēng)。盡量減少或避免設(shè)備的二次搬運(yùn)。

4)土建支架基礎(chǔ)施工。光伏支架基礎(chǔ)主要有微孔澆筑樁、螺旋鋼樁、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等形式，施工工藝要求熟悉圖紙，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)確定施工機(jī)具及方案；精確測放控制點(diǎn)、主控制線，然后放每個(gè)樁位線，選擇符合要求的打孔或開挖方式，確保兩個(gè)相鄰基坑(孔)無偏差，深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；鉆孔、開挖過程中即時(shí)清土、澆水、防止土回灌，嚴(yán)格控制每個(gè)方陣的標(biāo)高，確保鋼筋規(guī)格、型號(hào)、間距準(zhǔn)確、綁扎牢固。澆筑時(shí)模具要綁扎牢靠，無縫隙，垂直度偏差小于5 mm，測量預(yù)埋件(預(yù)埋螺栓)間距尺寸，符合設(shè)計(jì)要求。澆筑前檢查孔內(nèi)是否有浮土、雜物。一定要分層澆筑、振搗。重點(diǎn)控制外漏部分，拆模后，有蜂窩形狀需修補(bǔ)?；A(chǔ)養(yǎng)護(hù)期過后，驗(yàn)收時(shí)取樣進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。施工現(xiàn)場光伏組件支架混凝土灌注樁基礎(chǔ)及取樣拉拔試驗(yàn)見圖2。

圖2 支架基礎(chǔ)及拉拔實(shí)驗(yàn)圖

支架基礎(chǔ)施工時(shí)，由于場地面積大，做好土地平整和測量放線工作。用全站儀從控制點(diǎn)測放出域的主控線及高程，做好標(biāo)記段保護(hù)，用經(jīng)緯儀及卷尺測量開挖線．以軸線為單位采用機(jī)械挖掘，基槽清理完后，再復(fù)核測放基礎(chǔ)線。

5)逆變器室施工(或箱逆變一體預(yù)制艙)。根據(jù)圖紙和現(xiàn)場地質(zhì)確定施工機(jī)具及方案，精準(zhǔn)放線、再按照放線位置進(jìn)行開挖，深度符合要求?；炷练显O(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配比；承重磚體砌時(shí)需泡水；按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)敷設(shè)承重鋼筋，嚴(yán)禁錯(cuò)放，漏放；接地體焊接連接涂刷防腐漆，搭接面滿足規(guī)范要求；地圈梁、構(gòu)造柱鋼筋綁扎牢靠，模版裝釘牢靠，接地體提前預(yù)埋或焊接在鋼筋上。預(yù)留窗戶、門、檢修箱、電氣線管等；防水工程使用合格防水材料，防水工程結(jié)束需做防水試驗(yàn)；室內(nèi)二次接地施工按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行接地體敷設(shè)，接地體與預(yù)埋接地引線焊接，搭接面滿足規(guī)范要求[4]；室內(nèi)、室外裝潢施工涂刷均勻，產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。逆變器基礎(chǔ)要結(jié)合電氣設(shè)備布置圖，按照基礎(chǔ)尺寸圖進(jìn)行施工，基礎(chǔ)上平面要平整，整體平面在一個(gè)標(biāo)高上。

6)箱變基礎(chǔ)。嚴(yán)格按照圖紙尺寸放線；定位放線嚴(yán)格按照放線位置進(jìn)行開挖，深度符合圖紙要求；墊層混凝土符合設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配比，用測量儀打出標(biāo)高，確保一個(gè)陣列為一個(gè)標(biāo)高；鋼筋綁扎牢靠規(guī)范，無松動(dòng)；澆筑時(shí)模具要固定牢靠，無縫隙，垂直度偏差小于5 mm；混凝土澆筑按照設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)進(jìn)行澆筑；拆模后，有蜂窩麻面需修補(bǔ)，土方回填時(shí)應(yīng)檢查回填土含水量，分層夯實(shí)，應(yīng)現(xiàn)場試驗(yàn)檢測合格。成型拆模后的箱變基礎(chǔ)見圖3。

圖3 箱變基礎(chǔ)圖

7)場內(nèi)圍欄。測量放線→鋼筋籠綁扎、安裝→制作模具安裝模具→尺寸測量→混凝土澆筑→拆模→選型、選材→圍欄安裝。

2 安裝及調(diào)試工程

2.1 支架安裝

支架安裝前應(yīng)做相應(yīng)檢查，去除毛邊，毛刺，焊接廢渣物等。支架的安裝關(guān)鍵點(diǎn)在于支架尺寸與基礎(chǔ)之間的尺寸吻合。支架與基礎(chǔ)的連接一般采用與預(yù)埋件螺栓連接或與預(yù)埋件焊接連接。螺栓連接時(shí)對螺栓預(yù)埋的準(zhǔn)確度要求較高。如螺栓預(yù)埋的位置不對，則造成支架立柱無法與預(yù)埋螺栓連接上。支架立柱與螺栓連接后，可通過螺栓、螺帽對立柱上下調(diào)整，以達(dá)到對支架安裝光伏組件整體平面的調(diào)整：焊接連接時(shí)，則對基礎(chǔ)表面的水平高度偏差要求較高。如果偏差過太，則造成安裝光伏組件的平面會(huì)起伏不平。焊接處要做防腐處理。支架安裝合格后即可安裝光伏組件，故支架安裝前應(yīng)協(xié)同土建專業(yè)辦理交接手續(xù)，土建移交電氣，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行支架安裝。安裝調(diào)試完成后的光伏組件支架見圖4。

2.2 光伏組件安裝

光伏組件的安裝主要由搬運(yùn)和固定光伏組件，以及組件連接接線組成。在組件搬運(yùn)及保管的過程中一定要輕拿輕放，不得有強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng)，不得橫置重壓。組件安裝要自下而上，逐塊安裝，并將組件緊固。組件安裝必須做到橫平豎直，保證光伏組件與支架結(jié)合面緊密，安裝完成后傾角符合設(shè)計(jì)要求，同一方陣內(nèi)的組件間距保持一致?？旖宇^壓接牢靠，對接牢靠，組件連接后開路電壓和短路電流應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 匯流箱安裝

匯流箱的作用是若干組串回路并聯(lián)連接到匯流箱內(nèi)，形成較大的直流電流，再連接到逆變器，轉(zhuǎn)換成交流電源；匯流箱安裝時(shí)，要考慮組件串聯(lián)回路到匯流箱的距離。距離越遠(yuǎn)，損耗越大。故匯流箱安裝時(shí)需考慮適當(dāng)?shù)奈恢?，同時(shí)要考慮維修的方便。匯流箱內(nèi)的防雷模塊要保證可靠接地，接線要做到橫平豎直，美觀大方。每個(gè)進(jìn)線口要用防火泥進(jìn)行封堵，每個(gè)回路要做好標(biāo)識(shí)。同時(shí)，匯流箱也要做好通訊監(jiān)控。安裝完成后的光伏匯流箱見圖5。

圖5 匯流箱安裝圖

2.4 逆變器安裝

設(shè)備到場開箱檢查，逆變器參數(shù)應(yīng)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，開箱檢查設(shè)備有無破損；按照施工需求及材料堆放區(qū)規(guī)劃，進(jìn)行材料堆放，設(shè)有明顯名稱標(biāo)識(shí)，注意設(shè)備防水；在逆變器室門口搭設(shè)倒運(yùn)平臺(tái)，承重要達(dá)到設(shè)計(jì)要求；用起吊設(shè)備把逆變器吊至倒運(yùn)平臺(tái)，用大力士或加工好的鋼管把逆變器運(yùn)至槽鋼基礎(chǔ)上；按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求將逆變器固定在槽鋼基礎(chǔ)上，槽鋼基礎(chǔ)要明顯，可靠接地；逆變器安裝方向應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，有明顯編號(hào)標(biāo)識(shí)；逆變器直流側(cè)接線時(shí)必須確認(rèn)匯流箱開關(guān)斷，電纜端接前應(yīng)對電纜絕緣測試，核相，端接結(jié)束后應(yīng)做相應(yīng)的防火封堵。

2.5 箱變安裝

開箱檢查箱變參數(shù)應(yīng)符合要求，設(shè)備無破損。按照施工需求及材料堆放區(qū)規(guī)劃，進(jìn)行材料堆放，設(shè)有明顯名稱標(biāo)識(shí)，注意設(shè)備防水；箱變基礎(chǔ)及槽鋼基礎(chǔ)施工結(jié)束，具備箱變安裝條件；用起吊設(shè)備把箱變吊至倒運(yùn)平臺(tái)槽鋼基礎(chǔ)上；按紙?jiān)O(shè)計(jì)要求將箱變固定在槽鋼基礎(chǔ)上，槽鋼基礎(chǔ)要有明顯，可靠接地，箱變接地點(diǎn)應(yīng)有可靠接地；箱變安裝方向應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，箱體有明顯編號(hào)標(biāo)識(shí)；箱變電纜端接前應(yīng)對電纜絕緣測試，核相，端接結(jié)束后應(yīng)做相應(yīng)的防火封堵。吊裝就位完成后的箱式變壓器見圖6。

圖6 箱變安裝圖

2.6 電纜溝和電纜敷設(shè)

電纜溝深度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，高壓電纜和通訊電纜分開敷設(shè)，間隔距離保持0.5 m；電纜敷設(shè)結(jié)束后按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求對其鋪沙蓋磚，鋪沙要均勻，磚的間距要符合設(shè)計(jì)要求[5]。

2.7 接地施工

接地開挖深度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求(最好和電纜敷設(shè)同時(shí)施工，電纜溝與接地溝同一個(gè)溝即可)。按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求敷設(shè)焊接接地扁鐵，打接地極，扁鐵焊接搭接面為2倍的扁鐵寬度，接地極間距符合設(shè)計(jì)要求；按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，與支架接地，逆變器室內(nèi)接地，箱變接地，配電室二次接地連接，搭接面符合規(guī)范要求；接地電阻測試復(fù)合設(shè)計(jì)要求。

2.8 調(diào)試與并網(wǎng)

1)逆變器調(diào)試。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，功能是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。調(diào)試前要檢查直流側(cè)、交流側(cè)的接線是否正確，測量直流側(cè)電壓是否正常，判斷光伏組件的輸出是否正常。逆變器調(diào)試現(xiàn)場設(shè)備如圖7所示。

圖7 逆變器調(diào)試圖

2)電纜試驗(yàn)。低壓電纜核相、絕緣測試→高壓電纜耐壓試驗(yàn)→直阻測試、核相→光纜通斷測試。

3)箱變試驗(yàn)。名牌參數(shù)→變壓器耐壓→絕緣電阻→直流電阻→局部放電→組別測試→鐵心絕緣測試。現(xiàn)場箱式變壓器耐壓測試數(shù)據(jù)如圖8所示。

圖8 箱變耐壓測試圖

4)升壓站設(shè)備調(diào)試。一次設(shè)備調(diào)試→二次設(shè)備調(diào)試→四遙信號(hào)調(diào)試。

5)遠(yuǎn)動(dòng)聯(lián)調(diào)。通訊線纜敷設(shè)→接線回路檢查→信號(hào)聯(lián)調(diào)。

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)組織召開設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)，關(guān)鍵工序必須要求進(jìn)行技術(shù)交底，在接口和銜接施工環(huán)節(jié)要明確。嚴(yán)格落實(shí)“三級(jí)自檢”，監(jiān)理進(jìn)行專驗(yàn)，特別是隱蔽工程的施工，關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)及步驟，做好隱蔽工程驗(yàn)收工作和轉(zhuǎn)序驗(yàn)收工作。

2)把關(guān)進(jìn)場原材料，從源頭上控制質(zhì)量，委托有資質(zhì)的檢測單位，及時(shí)進(jìn)行材料取樣、送檢等報(bào)驗(yàn)工作，提供設(shè)計(jì)配合比、試塊強(qiáng)度、各種原材料出廠合格證、主要材料復(fù)試報(bào)告。

3)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)程要求施工，加強(qiáng)施工工藝控制，做好轉(zhuǎn)序驗(yàn)收工作。

4 結(jié) 語

本文結(jié)合西北地區(qū)大型并網(wǎng)光伏電站建設(shè)工程實(shí)踐，總結(jié)了場內(nèi)道路、支架基礎(chǔ)、箱變基礎(chǔ)、逆變室等土建工程和支架安裝、組件安裝、匯流箱安裝、箱變安裝、逆變器安裝及調(diào)試施工工藝和技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)，分析大型并網(wǎng)光伏電站的建設(shè)難點(diǎn)和質(zhì)量控制要點(diǎn)。為西北地區(qū)的光伏電站建設(shè)、驗(yàn)收奠定了施工工藝及工程建設(shè)管理的理論及實(shí)踐基礎(chǔ)。