光伏发电站机电设备安装工程施工控制

2022-09-21 16:44:39 来源:写作指导

[摘要]光伏发电是当前电力行业的重要发电形式,其能够充分发挥太阳能的作用,促进电力生产的转型升级,降低能源消耗的同时,起到保护环境的作用。为了确保光伏发电站的良好运行状况,必须在机电设备安装工程施工中建立可行性质量控制体系,了解施工中的重点及难点,不断优化施工技术及工艺,降低安装工程中的风险。本文将对光伏发电站机电设备安装工程加以介绍,探索光伏发电站机电设备安装工程施工技术及其应用要点,研究光伏发电站机电设备安装工程施工质量控制措施,为实践工作提供参考。

[关键词]光伏发电站;机电设备;安装工程;施工质量;控制措施

传统煤炭发电模式不仅会加大能源消耗量,而且产生了较多的污染物,造成大气污染的问题,不符合当前社会经济的可持续发展要求。光伏发电站的建设,能够降低对煤炭资源的依赖,运用清洁能源发电,达到节能减排的要求。为了提高光电转换效率,必须确保各类机电设备的性能及安装质量达到光伏发电站的运行标准,保障电网运行的安全性和稳定性。在光伏发电站建设中用到的机电设备数量和类型都较多,必须在安装中严格遵循相关技术规程和标准要求,消除施工中的隐患问题,以改善机电设备和系统的运行状态。

1光伏发电站机电设备安装工程概述

在我国电力现代化发展中,对于光伏发电站的依赖程度逐渐提高,可以解决粗放式发展模式下的资源浪费和环境污染问题,协调好环境保护和经济建设的关系,构建集约型社会。其中,机电设备安装工程具有周期长和规模大的特点,设备运行原理和结构特点也呈现出复杂性的特点,给安装工程带来了很大挑战。同时,安装施工也会受到诸多因素的干扰,包括了技术条件和环境因素等等。采取切实可行的质量控制措施,了解不同施工环节的关键点,能够避免出现较多的返工问题,真正保障工程建设的进度,降低成本投入。特别是在我国电力行业转型的关键时期,必须在保障质量的前提下推进安装进度,这有助于提高电力企业的经济效益,同时增强社会综合效益。

2光伏发电站机电设备安装工程施工技术

2.1支架安装

支架安装是机电设备安装中的关键环节,需要确保各个支架的稳定性,避免在设备运行中造成倾斜和倒塌等问题。确保基础位置达到设计图纸要求,倾斜度偏差控制在合理范围之内。按照先下后上的原则实施安装,避免出现临时扩孔的情况,加强对焊接过程的质量管控,防止出现断裂和破损。焊接前应该做好清洁工作,同时完成焊接后及时采取防腐措施,避免在后期使用中出现严重的腐蚀问题。做好螺母、弹簧垫片和平垫片的安装,按照设计要求进行校正并检查支架的稳固情况,使其角度和垂直度达到施工要求。安装过程中的误差控制标准如表1所示。

2.2光伏组件施

在光伏组件施工时四点着力的方式可以保障起吊和卸载过程的稳定性,由专业人员对吊装过程实施指挥,防止光伏组件遭到严重破坏,确保卸载场地尺寸达到安装要求,保持良好的平整度和压实度。做好太阳能组件的保护,尤其是单晶硅板容易出现受损的情况,明确各类组件的质量情况和型号、尺寸、规格等,每个逆变器当中不能采用不同类型的组件。做好螺丝紧固工作后及时校正,同时保护好引线包装和标签等,防止快捷插头遭到破坏,同时也能够保障人身安全[1]。光伏板应按设计文件要求生产,并收集生产合格证书,检查外包装是否完好。堆叠组件时不能超过包装箱上印刷标示的最高层数限制,组件在运输和储存过程中,除非组件到达安装地点,否则不能打开包装。为了避免电弧和触电的危险,不能在有负载的情况下断开电气连接。光伏组件在安装时需要在了解图纸规定规格和型号的基础上实施安装,同时根据设计要求确定光伏组件的固定螺栓力矩值。相邻光伏组件之间的误差应该在2mm以内,同组光伏组件间的误差应该在5mm以内。光伏组件安装允许偏差如表2所示。

2.3接线施工

接线施工是决定各类组件运行状况的重要工序,只有在按要求抽检合格后才能开展接线施工。对引线盒实施全面检查,防止其密封性遭到破坏,根据安装施工要求采取补救措施,避免对接线质量和运行安全造成威胁。针对引线和快捷接头的连接状况实施核查,如果引线朝上,为了防止积水对光伏组件的运行造成干扰,还应该设置防水弯,有效降低短路故障出现的概率。如果引线串接长度无法达到设计标准,则应该采用延长处理的方式,做好快捷接头和电缆线之间的有效连接,通过搪锡处理改善电缆线的性能。在支架上实施光伏组件间各个电线的绑扎,防止出现线路杂乱的情况[2]。做好接线保护工作,一般采用PVC管,如果采用桥架形式,则应该对其稳固性实施检查,切实保护两端引线,避免造成破损。选择良好的天气开展接线施工,尽可能避开雨雪天气,保障施工质量与安全。

2.4直流汇流箱及接线施工

在汇入汇流箱的支线路中间设置直流汇流箱,针对其性能和构件实施检测,确保接线的正确性,熔丝和开关状况良好,为后续安装奠定基础。做好正负极对地绝缘测试,绝缘摇表1000V测试值应该在20MΩ以上。在安装中应该严格控制直流汇流箱和地面的距离,通常在1m左右,保持良好的水平性和垂直度,避免在运行中造成振动和失稳的情况。采用穿管的方式完成电缆的敷设,使其保持垂直向下的状态,合理控制箱底和管头的间距,做好穿线孔的处理,避免杂物进入而对直流汇流箱的运行造成威胁[3]。为了满足接线要求,箱底和开关的距离也十分重要,一般在15cm以上,进孔直径在25mm左右,避免电缆进线中出现卡涩的情况。做好套管的编号处理,通过搪锡的方式处理电缆线接入端子位置的接头,保护电缆的稳固性。根据设计要求选择合适的接地线,尤其是关注其截面积大小,避免施工中出现正负极短路的情况。

2.5直流柜及逆变器柜柜体安装

柜底槽钢安装是该环节施工的基础与前提,对其水平性和焊接稳固性实施检验,柜体垂直度也要达到设计标准。做好基础槽钢和柜体的连接,防止出现晃动。在柜轨槽钢和柜体中运用扁铁实施搭接处理,能够改善柜体的运行效果,其规格为40mm×4mm,长度在8~10cm左右,为柜体的迁移奠定基础[4]。在就位时应该做好各类构件的保护,包括仪表、按钮和铭牌等等,防止造成损坏。断开汇流箱和柜内空气开关后实施接线操作,避免对安装人员的生命安全形成威胁。

2.6电缆敷设

在敷设电缆的过程中应该确保整个路径的合理性,按照设计图纸要求确定截面大小。检查放线盘的性能后开展放线施工,避免在敷设中出现打结和扭曲的情况。在接地扁铁附近施工时,应该严格控制两者的间距,一般不小于10cm,直流电缆在逆变室的间距也应该在10cm左右,能够保持良好的散热效果。使用电缆头铜鼻子时,应符合电缆的截面要求,运用压接的方式做好铜鼻子和芯线的连接,如果出现松动的情况,则应该及时做好填充处理。对电缆的正负极对地绝缘实施检测,确保在20MΩ以上,严格检查开关桩头和电缆头的安装情况,避免出现松动,运用防火涂料对支架上的电缆实施防护,提高其防火性能[5]。

2.7监控系统及防雷接地施工

为了实现对光伏发电站的运行监控,降低其他因素的影响,还应该设置监控系统,达到全天候监控的目的。选择逆变器时,应该对其漏电保护功能、失压和过压保护功能、过载保护功能等进行检测。设置声光报警系统,在出现严重故障问题后及时发出警报信息,提醒工作人员加以处理,避免影响并网逆变器的运行安全。雷电是威胁光伏发电站机电设备运行的主要因素,因此应该采取有效的防雷接地措施,通过避雷带降低雷电的影响,关注独立引下线的位置,确保其防雷作用得到有效发挥。做好金属外壳的接地处理,防止感应雷和直击雷造成设备损坏,切实保障工作人员的生命安全。

3光伏发电站机电设备安装工程施工的质量控制措施

3.1做好准备工作

在机电设备安装工程施工前应该做好全面的准备工作,降低施工过程中的风险。在图纸中应该明确机电安装和土建施工的具体内容,做好不同专业之间的有效协同,避免在施工中造成严重的冲突和矛盾。借助于BIM技术实施碰撞检测,了解安装中可能出现的问题并对施工方案加以优化与调整,提高其可行性。做好光伏项目图纸会审工作,明确设计单位、施工单位和监理单位的职责,通过协同配合共同提高机电安装工程质量,了解光伏项目施工中的具体注意事项[6]。完善的技术准备工作,能够提前预见施工中的风险,确保应急处理措施的可行性,使机电设备的安装质量达到要求。做好光伏项目图纸算量工作,明确机电设备安装工程量,了解施工中用到的材料类型和数量等。

3.2完善制度体系

由于光伏项目施工现场具有复杂性的特点,因此应该建立可靠的责任机制,明确各个部门及岗位人员的职责,在相互配合当中共同加快光伏发电站的建设进程。增进施工人员、技术人员、专职质检人员之间的交流,合理划分彼此的职责,真正保障分工的明确性,促进光伏项目施工建设有条不紊地推进。建立光伏项目施工现场技术交底制度,明确技术交底的手续和流程,帮助施工作业人员了解技术指标和操作要求,在充分理解设计的基础上提高机电设备安装工程质量。运用BIM技术构建3D立体模型,能够提高技术交底工作的可视化,更加全面的分析光伏项目施工中可能出现的问题,并做好准备工作[7]。通过自检制度、互检制度和交接检查制度,强化对现场的管控效果,只有在达到相关技术规范要求后才能开展下一道工序。

3.3加强过程监督

在光伏项目施工现场还应该建立完善的监督机制,强化对整个安装过程的管控,这也是提高工程质量的关键措施。了解施工环节的控制要点,引入精细化管理和全程化管理理念,及时完成光伏项目的施工日志、中间交接证书和质量检验评定证书等等,确保在每一个工序中都能落实质量控制制度要求。做好重点监督工作,了解机电设备安装中的难点及关键环节,包括了原材料质量检测、人员管理和技术方案修改等等,降低安装作业的风险[8]。在现代化管理体系下,应该充分利用网络信息技术构建光伏项目的智慧工地,运用大数据技术、移动通信技术和物联网技术等实现远程监督与动态监督,根据光伏项目机电设备安装现场的实际情况调整质量管理策略。

3.4规范调试和试运行

明确不同机电设备的调试和试运行方法与规定,检验设备的运行性能,只有确保各项参数达到标准要求后才能正式投入使用。在调试工作中应该确保良好的天气状况,太阳辐射度应该在700mw/c㎡以上,辐照应稳定度在1%以内。了解《太阳电池组件参数测量方法》中的相关规定,对比测试参数,尤其是要关注方阵的开路电压、最大输出功率和绝缘电阻等。在检查电力电缆时,可以使用2500V兆欧表实施检测,确保耐压试验前后不会造成绝缘电阻值的差异。在交流耐压试验中应该严格控制试验时间,一般在5min左右。

3.5提高人员素养

不断提高施工人员的综合能力,也是保障安装质量的关键措施。为此,应该构建完善的岗前培训机制,使工作人员掌握光伏项目机电设备安装的工艺方法和要点,在特殊岗位当中应该做到持证上岗,避免操作不规范而造成较大的质量隐患。在光伏项目施工现场还应该构建QC小组,为质量管理提供可靠支持。特别是在使用新技术、新工艺和新材料时,应该确保施工人员全面了解操作要点和难点,通过PDCA循环管理方式增强质量控制效果[9]。明确光伏项目监理工程师的职责,强化对现场施工情况的严格监理,降低人为因素对光伏发电站建设质量的影响。

4结语

机电设备安装工程是光伏发电站建设中的主要内容,只有在保障机电设备良好运行状态的前提下,才能提高发电效率,创造良好的经济效益及社会效益。在施工作业中,应该加强对各个技术环节的严格把控,包括支架安装、光伏组件施工、接线施工、直流汇流箱及接线施工、直流柜及逆变器柜柜体安装、电缆敷设、监控系统及防雷接地施工等,在了解技术要点的基础上提高整体施工质量。此外,在施工前应该做好准备工作,通过完善制度体系、加强过程监督、规范调试和试运行、提高人员素养等途径,构建全面可靠的质量控制体系,强化对光伏项目建设全过程的管控成效。

作者:何昌婷 单位:甘肃省安装建设集团有限公司