百萬千瓦級光伏電站施工質量管理

史興文

（黃河電力檢修工程有限公司，西寧 810000）

1 引言

隨著全產業鏈越來越成熟，光伏電站的建設規模越來越大，2020 年由黃河公司承建的海南州特高壓外送通道配套電源項目，6 個主要光伏電站總容量240 萬kW，該項目是一次性建設投產的全球最大規模、最短時間的新能源發電項目，海南州塔拉灘一標段1 000 MW 光伏電站是其主要電源配套項目之一，項目于2020 年9 月26 日并網發電。

2 光伏電站施工質量

《建設工程質量管理條例》中對施工單位的質量責任和義務提出了明確的要求，施工單位對建設工程的施工質量負責[1]。光伏電站整個施工過程的質量管理中存在著工序銜接多、中間交接多、隱蔽工程多、人員多、施工面積大、作業環境差等難點，大型光伏電站建設項目要求多個陣列區同時施工，施工前必須做好充足的人員、機械及材料準備，統籌協調各類施工資源。施工單位要加強過程管理和控制，強化施工現場的質量檢查，以施工過程中的工作質量來保證施工形成的工程實體的質量，滿足建設單位（設計、監理）需要并符合國家法律、行政法規和技術標準、規范的要求。

海南州塔拉灘一標段1 000 MW 光伏電站陣列區分為13個地塊、319 個子方陣，主要施工內容為：砂礫石道路及混凝土道路100 km，各類樁基48 萬根（平單軸基礎鋼管樁，固定支架基礎螺旋樁、PHC 樁基礎），支架42 617 套，光伏組件320 萬件，箱變、集成式組串逆變器和儲能設備各319 套，電纜及光纜累計敷設長度2 100 萬m，接地扁鐵制作43 萬m，等等。在項目開工之前，以“高水平達標投產，創中國電力優質工程，爭創國家優質工程金獎和中國安裝之星”為目標進行施工組織和設計，建立了完善的質量管理體系。

3 施工質量管理體系

光伏施工項目要建立完善的質量管理體系，努力提高該體系的運行質量，實行矩陣組織結構模式，提高各管理層級工作中的溝通效率，使管理流程運行更加高效、有序，形成全過程質量管理機制。在組織方面，成立項目質量保障體系和監督體系，明確監督、保障的機構和網絡，深化各級人員的職責，要對施工組織進行合理設計[2]；在制度方面，要制定切實可行的質量管理制度，建立健全項目的質量管理考核機制，嚴格執行三級自檢程序，嚴格執行長效的質量責任和追溯機制；在管理方面，要把施工項目的無缺陷移交作為最終的目的和結果，深化項目全體人員的意識形態。

項目質量管理部門要充分發揮管理職能，本著 “發現問題、解決問題、落實問題”的態度，全方位、全過程地開展質量管理。組織工程項目的內部驗收、配合工程重要階段驗收、竣工驗收，參加隱蔽工程和關鍵部位質量的檢查和驗收；要收集整理與本工程相關的國家、行業最新的法律法規、技術標準和規范，編制工程項目的強制性條文實施計劃；要監督和檢查項目質量整改措施，對質量事件進行責任調查和認定，并提出考核處理意見，嚴令限期整改，對整改落實情況進行檢查確認，完成閉環管理；要建立、健全教育培訓制度，加強對施工人員的技術教育和培訓。

現場施工組作為各施工項目的質量第一責任人，要做好現場施工質量的檢查，落實各項技術要求和質量控制措施，在施工現場加強質量巡查和過程控制。現場質檢人員要配備充足的檢測設備（力矩扳手、傾角儀、萬用表、水平尺、卷尺等），對螺栓力矩、焊接長度、支架垂直度、組串電壓、光纜熔接損耗等及時進行測量和反饋。在施工前，對重點項目、特殊項目的關鍵施工工藝進行再次交底；要按照國家和行業標準、施工設計圖紙及相關技術資料、施工組織設計、施工方案組織施工，落實強制性條文和質量通病防治措施；對質量管理部門和其他單位提出的質量問題進行整改，對所有的檢查、驗收項目要形成自檢記錄；要按照工程設計圖紙和施工技術標準施工，施工過程中發現設計文件和圖紙有差錯的，應當及時提出意見和建議。

4 施工質量提升措施

4.1 總體要求

光伏電站施工項目主要的單位工程是土建工程和安裝工程，項目質量管理部門要針對不同施工階段、不同施工內容編制詳盡的施工方案和技術交底文件，項目主體施工方案應有利于先后作業之間、各道工序之間協調均衡[3]。在每道工序開工前組織施工、率先做出示范模板，對工藝創新、質量優良的施工部位組織進行樣板觀摩學習和推廣，實現資源信息共享，使優良工藝得到良好的運用并下發統一的施工標準。針對光伏電站施工的特點，在施工和內部驗收階段要加大自檢、互檢的力度和頻次，針對質量通病問題開展專題研討，形成信息資源共享，在總結經驗的同時舉一反三、避免出現返工現象。

4.2 道路施工

光伏項目場區道路常采用砂礫石道路，主干道寬度6 m，次干道（環形道路）寬度4 m。砂礫石攤鋪后的壓實系數應經過第三方試驗確定，碾壓時注意灑水、保持砂礫石濕潤，鋪筑完成后表面應平整、堅實、無松散。施工完成后，定期進行灑水、維護和保養，防止因重型車輛碾壓造成的道路損壞，避免因路面損壞造成的道路交通阻塞，在項目物資基本完成進場后對路面再次進行修復處理。

4.3 管樁施工

項目首次設計使用單軸單排平單軸跟蹤系統（長軸80 m），對光伏支架基礎（鋼管樁）施工的軸線控制提出了極高的要求。如何在鋼管樁基礎施工過程中最大限度地降低各項軸線誤差，提高施工質量，是保證支架安裝和平單軸跟蹤要求的關鍵。鋼管樁、螺旋樁和PHC 混凝土樁在施工前，施工機械要統一配備，對打樁機的錘頭進行檢查，避免因接觸面積不足造成管樁法蘭面損壞；針對不同的地勢條件提出不同的打樁要求和指南，包括平緩地形、中間凹進地形、中間凸起地形、南高北地（北高南低）高程差較大的地形等，保證樁基的埋深、出地高度和軸線誤差；在施工過程中，配備傾角儀等測量器具對打樁過程中的垂直度進行實時監測，樁身應保持豎直不應偏心加載[4]；在施工完成后再次對管樁法蘭面進行檢查，確保其螺栓孔方向與設計要求一致，對不符合要求的進行適當調整；需第三方檢測的部分，按照GB 51101—2016《太陽能發電站支架基礎技術規范》的要求在間隔一個間歇期后，對樁基礎進行承載力試驗。此外，還應根據相關方要求用低應變法對樁身完整性進行檢測并出具報告。

4.4 支架和組件安裝

平單軸跟蹤支架在安裝前對主軸、檁條、墊片、高分子軸承等不同類型的部件進行區分，對各部件的安裝部位、安裝方向和安裝順序等重點細節再次進行交底；在安裝過程中嚴格按照國家和制造廠標準，對各部位的連接螺栓在緊固后使用力矩扳手進行檢驗，對主軸連接件、回轉主軸、檁條抱箍等部位的螺栓進行重點排查；在支架安裝過程中，按照廠家安裝說明書的要求，對各個規格型號的螺栓進行預緊固，并通過扭矩扳手施加到最終力矩值，保證螺栓力矩滿足設計要求；對支架軸線進行測量，通過立柱各部位螺栓進行調整，使軸線誤差保持在設計要求范圍內；在電機接線前使用移動電源帶動回轉電機，手動試運行到東西向最大跟蹤角度，確保整套跟蹤系統輕便無故障；對安裝后整體水平度不符合要求的組件，通過各部位的調節螺栓進行調整，做到外觀平整、美觀。

4.5 逆變器安裝

逆變器直流電纜排管橫平豎直、管口高度一致，電纜頭采用熱縮工藝；采用耐火襯板和防火堵料配套使用的方案，防火襯板安裝牢固、防火堵料密實無縫隙，保證防火的密閉性和美觀。

4.6 接地安裝

在鋼管樁接地扁鋼制作過程中，統一使用扁鋼制彎機制彎90°以達到工藝要求；在設備均壓環焊接過程中，制作專用工裝進行Ω 形扁鋼的彎制，以保證接地扁鋼與接地鋼管（接地極）的焊接面積；設備外殼接地采用雙螺栓固定（取代常規的焊接方式），確保設備接地良好；接地極采用雙面焊接、搭接長度滿足要求；與電氣設備的螺栓連接部位要連接規范、可靠；接地標識按照黃綠漆間隔6 mm 的標準制作涂刷工裝；焊接人員做到持證上崗，在保證焊接質量的前提下提高觀感質量。

4.7 電纜敷設

直埋電纜的敷設按照二次電纜的敷設工藝，根據圖紙提前進行規劃，提高敷設和綁扎工藝，在直線段排列整齊、在入彎處保持彎度一致、避免造成交叉；高壓電纜的敷設統一使用電纜輸送機和工裝，防止長距離敷設造成的機械損壞，減少施工設備和人員的投入；使用GPS 對高壓電纜中間接頭位置進行定位，并形成準確的位置記錄。

4.8 MC4 插頭制作

插接頭制作時統一采用電動壓線鉗，保證壓接的質量；插頭內的公、母插針采用O 形插針，取締U 形；統一規范剝線的長度和部位，電纜頭采用熱縮工藝，配備專用扳手對制作完成后的MC4 外殼尾部進行旋緊，防止潮氣、水汽的進入；統一電纜標牌的材料和掛設部位，電纜極性和電壓核對無誤，插接牢固。

4.9 調試和試驗

設備和系統調試前，安裝工作應完成并驗收合格。對平單軸跟蹤系統、逆變器、箱變測控、儲能倉等設備進行調整，保證遙信、遙測、遙調、遙控功能的準確性和可靠性；箱變和電纜等電氣設備的試驗嚴格按照GB 50150—2016《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》要求的項目和標準開展，對設備的運輸和安裝質量進行檢驗，對接地網和導通情況進行測試。

4.10 啟動試運行

試運行前編制工程施工總結報告，從施工承包范圍和主要工程量、質量管理體系運行效果、施工質量控制效果、施工進度等方面對工程全過程進行總結，提出配合試運行計劃、發生質量問題處理結果和遺留問題處理計劃、經驗教訓和改進措施，針對質量問題進行整改，采取長效改進措施。在具體投運前，針對投運前的準備和送電投運后的檢查項目統一下發表單，落實責任人和時間；統一子陣設備并網發電前的檢查交待，對站內設備進行全面聯合檢查。在試運行期結束后，對箱變及集電線路移交生產運行單位，并形成簽證。

5 結語

光伏電站施工質量的提升，要切實做到管理和技術的雙提升，在管理上加強質量保障和監督體系的建設、落實各級人員的職責，在技術上提出切實可行的技術要求和標準、統一各施工環節的工藝。海南州塔拉灘一標段1 000 MW 光伏電站通過全體施工管理人員的一致努力，土建及安裝工程于2021年9 月16 日完成單位工程竣工驗收，單位、分部、分項、檢驗批驗收結果全部合格。項目后續順利完成了達標投產驗收、竣工驗收、工程地基結構評價、新技術專項應用評價、工程質量評價和綠色施工評價等，并先后獲得了青海省建筑業綠色施工示范工程、2020—2021 年度青海省建設工程“江河源”杯獎、2022 年度中國電力優質工程等獎項，入選“非凡十年·中國電力工程世界第一”典型超級工程案例。