淺談在光伏建設項目中的安裝質量控制措施

奚奇宏

（山西省安裝集團股份有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

當前，由于能源產業(yè)的轉型發(fā)展，光伏發(fā)電項目成為能源行業(yè)的聚焦點。我國地域廣闊，太陽能資源豐富，這就為我國的光伏發(fā)電項目創(chuàng)造了良好的政策基礎和環(huán)境優(yōu)勢，因此，為了確保光伏建設項目能達到預期的經濟效益、環(huán)境效益以及社會效益。本文就在光伏建設項目中如何做好安裝質量控制展開論述。

1 工程概況

垣曲縣100MW集中式平價光伏發(fā)電項目位于山西省運城市垣曲縣古城鎮(zhèn)、英言鄉(xiāng)等地境內，項目規(guī)劃容量100MW，一次建成，同時配套建設1座110kV升壓站，用地面積約3100畝，光伏站區(qū)基本場地高程為600～930m。該項目定位為省重點工程，總體質量標準為：全容量達標投產，達到電力行業(yè)優(yōu)質工程，創(chuàng)“汾水杯”優(yōu)質工程。項目社會關注度高，充分體現(xiàn)了相關行業(yè)和部門貫徹落實黨中央“2030年前碳達峰，2060年前碳中和”目標的決心。

2 微孔灌注樁質量控制

2.1 圖紙會審制度與技術交底

在接到正式施工圖紙后，將盡快熟悉圖紙，弄清設計意圖、工程特點和施工中可能出現(xiàn)的關鍵問題，認真做好圖紙自審工作。工程施工前項目技術負責人就施工圖紙、專項施工方案向全體作業(yè)人員進行詳細交底，每個分項工程施工前工長要以書面形式向施工班組做詳細的技術交底。

2.2 孔位定點

首先應保證定點儀器在檢驗合格期內，在施工現(xiàn)場由業(yè)主提供的不少3個永久坐標、高程點對儀器效驗，效驗后方可進行放點作業(yè)。其次放點順序應從同一地塊由離箱變位置最遠處放點開始，直至放到箱變位置最近處結束。然后將設計圖紙給出的每組橫向同側端點兩點坐標輸入GPS中進行具體放點。放點后將紅色的樁位標識定于放點位，并打出縱向導向線（若成排的可用同排另一組端點于本組端點連線作為導向線）。沿導向線和本組組件所處地形坡度一致拉導向繩，沿導向繩按圖紙給定的尺寸用線墜放出本組其他孔位，用黃色的樁位標識進行標記。

2.3 機械成孔

根據打孔機械的性能，地形坡度，需考慮牽引施工方案。若需要實地考察地形后、結合機械性能出專項方案。機械就位前，要對打孔的樁點進行復測，確保每組樁的個數、位置符合設計圖紙要求。打孔機就位后，沖擊鉆頭中心對準樁位標識點，進行詳細計算和調整，確保打孔點與樁位標記點保持一致，調整沖擊鉆桿的垂直度，保證沖擊桿垂直，開動機器成孔，成孔至沖擊鉆桿1.6m標識處，并與自然地坪重合時，將孔內土石吹清干凈，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，檢驗合格后方可進行下一孔的施工。

2.4 預制鋼構件安裝

由于本工程工期緊，建設過程中進度目標的保證度要求高，項目部經過綜合考慮后為兼顧進度和質量，決定將灌注樁的鋼筋籠以及上部的預埋?76×4鋼管作為一整體鋼構件進行廠家預制。

預制鋼構件安裝前，需復查每組樁的個數、每根樁的孔徑、孔深是否符合設計要求，發(fā)現(xiàn)有不合格的孔、少打的孔，馬上通知打孔人員修孔、補打。同時檢查每個孔底是否清理干凈，地樁外露長度處刻畫是否繪制標識線等。

預制鋼構件安裝時，每組橫縱方向都布置導向線網。按導向線將樁以圖紙尺寸精準定位固定。因為圖紙要求鋼筋混凝土灌注樁直徑采用?150mm，露出地面100mm，所以在實際施工選擇采用預制鋼構件上端標識線距自然地坪100mm的方式來控制樁的標高。預制鋼構件頂部模板支設采用與直徑相配套的PVC管（或波紋管），長度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識線平行，模板支設還要用導向線控制，確保每組都橫平豎直。

2.5 澆筑混凝土

（1）將混凝土通過機械或人工倒入樁孔內，采用振搗棒進行振搗。振搗要快插慢拔。表面沒有氣泡為止。每根灌注樁應連續(xù)澆灌完成，澆筑完成后及時檢查灌注樁的樁身垂直度、樁頂標高、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內用塑料薄膜將樁頂覆蓋進行保濕自然養(yǎng)護，養(yǎng)護時長不少于7d。

（2）交付安裝。灌注樁施工完后，在驗收合格的情況下，將灌注樁移交給支架組件安裝隊。交安時應整組整批進行，光伏建設項目中間交接驗收應做好以下工作：①光伏項目施工過程交接項目主要包含：固定支架基礎、相關設備基礎灌漿等。②土建隊伍移交安裝隊伍時，應由土建隊伍填寫“過程交接驗收簽證書”，并提供相關的技術資料，遞交由安裝隊伍查驗。③過程交接項目必須經過質量驗收，對不合格交接條件的項目，移交隊伍負責整改合格。

3 支架及光伏組件安裝前準備工作

3.1 測量工作

支架安裝前需對基礎上預埋件的前后、左右軸線進行檢查，測定偏差是否滿足安裝要求。

3.2 支架零部件及支架基礎的檢查

支架安裝前應按20%比列進行抽樣，并根據圖紙檢查支架零部件的尺寸應符合設計要求。檢查是否變形，出現(xiàn)變形應及時校正，無法校正者應進行更換。不允許有倒刺和毛邊現(xiàn)象。所有支架構件均應按圖紙要求做好表面防腐處理，保證不生銹，不腐蝕。固定支架基礎按圖紙要求檢查基礎混凝土強度、幾何尺寸、平面位置、標高、平整度、軸線、預埋件位置等是否符合設計，并滿足安裝要求。辦理完成過程移交手續(xù)，再進場施工。如基礎施工與設計要求偏差較大，應先進行基礎的糾偏，合格后再進行支架的安裝工程[1]。

3.3 光伏組件的開箱檢驗

光伏組件的開箱檢驗工作是組件安裝前重點作業(yè)工序，開箱檢驗要做好以下工作：對光伏組件標識核查確定組件規(guī)格及參數是否滿足合同要求；對光伏組件表觀質量檢驗確保組件外觀良好，無明顯破損和傷痕；對光伏組件的短路電流、開路電壓等性能檢測確定組件必備性能是否正常。此外，為保證光伏組件的到場質量，光伏組件運抵施工現(xiàn)場后必須對不同批次的光伏組件進行見證取樣，封樣后送至專業(yè)檢驗單位進行檢測，這也是組件質量控制的關鍵環(huán)節(jié)。設備到現(xiàn)場后，盡量減少搬運次數。由物資供應部組織施工人員、廠家、監(jiān)理參加核對設備型號及數量并做好記錄，同時檢查技術資料及合格證件是否齊全、設備外觀有無損傷、其他零部件是否齊全，對于明顯的設備缺陷，及時填寫設備缺陷單并經現(xiàn)場各方人員簽字認可。

4 固定支架制造、安裝

固定支架制作質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架，光伏組件采用壓塊與支架橫梁連接，形成一個組單元整體。首先要確保單個構件工作的直線度、扭曲及裝配、加工后各構件的準確性等；其次要在下料、校正、組對、焊接、構件校正、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施工完畢的混凝土基礎預埋套管上，連接螺栓進行預擰，在保證支架穩(wěn)定性的同時留有調節(jié)余地；然后利用不同部位連接螺栓復擰去調整保證立柱定位、標高等符合圖紙要求數據（數據必要時可通過軸線計算得出）。最后用水準儀或水平管測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角線誤差，確保各項誤差均在規(guī)定范圍內后用扳手進行終擰，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，應先在地面上提前對橫梁進行規(guī)方，并測量調整對角線，保證橫梁各項安裝誤差均允許范圍內。然后按圖紙要求的布板間距和端頭長度確定橫梁安裝位置，將橫梁與立柱用連接螺栓進行緊固，做到橫平豎直，連接可靠。

5 光伏組件安裝

光伏發(fā)電項目一般都位于室外，尤其是大型光伏發(fā)電項目往往都位于荒山、荒地等惡劣環(huán)境地區(qū)，因此光伏陣列在對風負荷、雪負荷的設計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構上必須達成的條件。另外盡量避免及減少各種因素對光伏組件的光線遮擋是光伏陣列布置的關鍵問題，通常情況下依據設計間距排列整齊，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量控制重點如下：①安裝光伏組件前，必須根據組件參數對所以光伏組件進行檢查測試，其測量數值應符合組件出廠指標。主要測試項目包括：開路電壓、短路電流。測試時應注意選擇工作參數相近的組件在同一子方陣內，選擇額定工作電流相同的組件進行串連。②安裝光伏組件時，必須輕拿輕放，嚴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，應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，固定螺栓應加防松墊片并擰緊。③當光伏組件纜線連接采取串聯(lián)方式時，插接要緊密，引出線要預留一定的余量[3]。

6 組件方陣布線

組件方陣的布線應做好支撐，并有緊固和防護措施，導線應留有適當余量，布線方式符合設計要求及規(guī)程規(guī)范；連接線路的接頭鍍錫，截面大于6mm2的多股導線必須裝銅接頭（線鼻子），截面小于6mm2的單芯導線在組件接線采用接頭圈連接時，線頭彎曲方向要與緊固螺絲方向相同，每個接線端最多可以接兩根芯線，且兩根芯線間必須加墊片，所有接線螺絲都應擰緊；方陣組件布線完畢，應按設計圖紙檢查核對布線是否正確；組件導線和方陣引出線纜應用卡子固定或扎帶綁扎在架體上；組件方陣的輸出端要進行清晰的極性標識和子方陣的編碼標志[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，應先將控制箱中有關開關或熔斷器斷開，并按先接蓄電池再接方陣的輸入順序進行操作；方陣線纜和蓄電池反饋線兩端必須加裝銅接頭，銅接頭型號應與導線線徑相匹配；線纜接頭與設備接觸部分應平整干凈，接觸面應涂抹中性凡士林，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，禁止使接線端子受機械應力；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線卡上。

8 組串式逆變器選型

逆變器的技術指標，對于逆變器的選型，應注意以下5個方面的指標比較。

（1）可靠性和可恢復性：逆變器必須具有一定的抗干擾性能、環(huán)境適應性能、瞬時過載性能及各種保護功能，如遇到故障情況，逆變器應當自動從主網解列。

（2）逆變器輸出效率：大功率逆變器在滿負荷時，效率應當在90%或95%以上。中小功率逆變器在滿負荷時，效率應當在85%或90%以上。在50W/m2的日照強度下，就可向電網供電，即使負荷在逆變器額定功率10%的情況下，也要達到不低于90%（大功率逆變器）的轉換效率。

（3）逆變器輸出波段：為達到光伏陣列生產的直流電源逆變后可以向公共電網并網輸電，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一致，達成無擾動平穩(wěn)的電網供電。輸出電流波段良好，波段畸變以及頻率波動低于規(guī)范要求值。

（4）逆變器輸入直流電壓的界限：要求對直流輸入電壓具備較寬的適應界限，由于太陽能光伏組件的端電壓隨負荷和日照強度的變化產生的波動較大。就要求逆變器在較寬的直流輸入電壓界限內正常工作，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目發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)實運行特征。確保發(fā)電系統(tǒng)始終在最大功率值運行。

9 箱式變壓器選型

本項目組合式箱式變壓器圖紙設計采用3150kVA組合式箱式變壓器，其中要求：在升壓站35kV高壓側設置負荷開關，配備快速彈簧操作構造；每臺箱式變壓器的高壓側設置3只xrnt-40.5kV型插入型全范圍保護熔斷器，用作箱式變壓器過載和短路故障的保護措施。箱變高壓側開關設備的額定短路耐受電流不應小于25kA，低壓側設備的額定短路電流耐受水平不應小于50kA。箱變在低壓母線裝設有浪涌保護裝置，在35kV出線端設置有避雷器，可以避免雷電波侵入和操作過載電壓。

10 結語

經工程實踐表明，在光伏建設項目中做好光伏設備安裝質量控制可以產生較高的經濟效益和社會效益，值得推廣應用。目前國內光伏發(fā)電項目建設還處于發(fā)展階段，本文通過總結工程實踐經驗形成的光伏建設項目中的安裝質量控制措施，可為相關工程提供參考借鑒。