荒漠地质固定式光伏电站施工技术研究

荒漠地质固定式光伏电站施工技术研究

梁平杨明

中国水利水电第十三工程局有限公司天津市300384

摘要：日益减少的化石资源以及其严重的大气污染促使人类积极寻找其他清洁能源，太阳能作为新型绿色能源，已经通过光伏、光热等途径大规模应用。光伏电站具有建设周期短、工程量大、气候条件差、地质情况复杂等特点，本文就荒漠地质固定式光伏电站的施工技术进行研究，从电站开始建设至结束的全过程进行分析，总结关键工序施工经验、提供施工难点的解决方法。

关键词：光伏电站；施工技术

1工程概况

光伏电站位于阿尔及利亚南部荒漠，总装机容量53MW，包括7个3MW至20MW不等的电站。光伏电站由桩基支架系统、光伏组件、汇流系统、逆变升压系统、中压集电系统、防雷接地系统、监控通讯系统、消防系统、辅助系统等组成。每兆瓦光伏子阵由93架光伏支架组成，每架光伏支架上安装44块组件，每22块组件串联为一个组串，使用光伏电缆输出至8进1出光伏专用直流防雷一级汇流箱、4进1出的直流防雷二级并置箱、4进4出的直流汇流三级总箱，经过2台500kW并网逆变器逆变为315V三相正弦波交流电，通过3x240低压交流铜芯电缆连接到双绕组升压变压器低压侧升压，使用SF6环网柜组成环网结构接入30kV开关站，最后通过30kV单回线路接入当地电网。

3.2光伏组件施工

光伏组件施工主要流程为：布料→组件上架→组件调整紧固→组件接线。布料：按照组件分级将同一电流档位组件运至支架旁；组件上架：由2人一组将组件搬运至支架上，需注意保护组件，避免组件正面玻璃、背板等碰触支架被划伤，且严禁踩踏组件；组件紧固调整：使用方钢管进行调整，使每列组件保持在同一直线上，然后将边压码、中压码上的螺栓紧固；组件接线：将组件背部的电缆按照“正”“负”相连的办法，将每串组件连接成组件串，然后接入汇流箱。

3.3汇流系统施工

汇流系统是指将光伏组件发出的电通过各种电缆，分级汇至汇流箱、总箱、逆变器的系统。其施工内容包括汇流箱安装及电缆敷设两大部分。

汇流箱施工主要流程为：布料→汇流箱安装→电缆接线→封堵。布料：按照图纸标注的位置将汇流箱运至相应地点；汇流箱安装：汇流箱一般安装于光伏支架上，通过预制的支架进行固定；电缆接线：制作进、出线电缆鼻子，套好电缆编号套管及套牌，按照既定规则有序将各组串分别接入汇流箱；封堵：使用防火泥将汇流箱底部电缆进出线部分封堵。

3.4逆变升压系统施工

逆变升压系统包括逆变器、变压器等，现一般采用集装箱式外壳，将逆变器、变压器在工厂预装进集装箱，现场施工只需将逆变器房（兆瓦房）和箱变吊装至预制的混凝土基础上即可，节省现场盖房屋的时间。

逆变升压系统施工主要流程为：基础浇筑→设备吊装→电缆接线→交接试验→防火封堵。基础浇筑：基础浇筑需提前进行，在混凝土强度到达要求之后方可进行下一步吊装工序；设备吊装：将兆瓦房及箱变用吊车吊至安装位置，并进行调平找正，保证其安装误差小于规定要求；电缆接线：先按照各电缆预接入的位置，剪去多余长度电缆，制作电缆鼻子，然后将各电缆固定在铜排上，套好套牌，此部分包括从汇流箱侧的直流电缆和箱变侧的交流电缆，施工注意电缆的弯曲半径符合规范要求，电缆布线横平竖直，进出入兆瓦房箱变时要有保护措施；交接试验：核对每根电缆与标牌一致，核对正负极无误，测量其绝缘电阻等大于200MΩ。防火封堵：使用阻火板、防火泥填充电缆进出线位置，电缆上涂刷防火涂料。

3.5中压集电系统施工

中压集电系统包括中压环网柜、中压电缆、中压开关柜、升压变压器等设备，按照设计的电压等级接入相应电网。施工主要流程为：设备吊装→中压电缆连接→交接试验。设备吊装：将中压开关柜吊至开关站室内，注意柜间间隔及水平度符合设计要求，中压环网柜已集中在箱变室内，无需吊装；中压电缆连接：制作各端电缆终端，套好套管，使用封闭式终端的注意终端电缆头制作工艺要严格，将各区环网柜连接之后最后接入中压开关柜；交接试验：交接试验主要有绝缘测试、熔丝直阻测量、回路电阻测试、避雷器特性测试、相序核对、交流耐压试验等。

图8-模块化浇桩支架示意图

4.2电缆敷设质量控制

荒漠地质光伏电站场区内各种电缆一般采用埋地敷设的方式进行，电缆种类型号众多，包括中压电缆、低压交流、低压直流、信号、通讯、光纤、接地线等不同功能的电缆。电缆敷设质量控制需要从电缆沟开挖开始，电缆沟深度及宽度符合设计要求，在同一电缆沟敷设的电缆要注意其间距敷设规范要求，中压电缆与低压、信号、通讯等电缆净距离应保持在50cm以上，电缆敷设前电缆沟底部应铺垫一层细沙，电缆敷设要求美观、易查找，回填时也须先用细沙覆盖电缆波纹管10-20cm之后再使用原土进行回填，并在离地40cm处铺垫一层防护网。

4.3中压电缆终端制作难点

此处中压电缆终端是指全封闭式终端，与普通中压电缆终端制作相比更为复杂，但安全性更高。中压电缆终端制作难点在于其工艺要求高、安装非常复杂。处理的办法为聘请有经验的电工人员到工厂进行相应培训，合格之后再进行施工作业。作业前先熟悉各种不同型号的终端的制作要求和说明，作业过程中要求专职质检员全程进行监督，作业时必须选择无雨无风沙的天气进行，且周围不能有粉尘施工作业。制作完成之后，要对电缆终端进行全面细致检查测试，保证其成品质量达到优等。

5结束语

光伏电站是未来能源发展的一个重大方向，随着光伏组件转换效率以及并网技术的不断发展，光伏电站的建设会越来越多，不断创新的施工技术促使光伏电站建设从质量、成本、工期等方面向着最优的方向前进，也为中国施工企业开拓海外新能源市场奠定坚实基础。