屋顶分布式光伏电站设计及施工方案.docx
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屋顶分布式光伏电站设计及施工方案
恒阳
2017年6月
1、项目概况
一、项目选址
本项目处于山东省聊城市，位于北纬35°47'~37°02'和东经115°16'~116°32‘之间。
地处黄河冲击平原，地势西南高、东北低。
平均坡降约1/7500，海拔高度27.5-49.0米。
属于温带季风气候区，具有显著的季节变化和季风气候特征，属半干旱大陆性气候。
年干燥度为1.7-1.9。
春季干旱多风，回暖迅速，光照充足，太阳辐射强；夏季高温多雨，雨热同季；秋季天高气爽，气温下降快，太阳辐射减弱。
年平均气温为13.1Co
全年》0C积温4884—5001C，全年》10C积温4404—4524C，热量差异较小，无霜期平均为193—201天。
年平均降水量578.4毫米，最多年降水量为1004.7毫米，最少年降水量为187.2毫米。
全年降水近70嘛中在夏季，秋季雨量多于春季，春季干旱发生频繁，冬季降水最少，只占全年的3注右。
光资源比较充足，年平均日照时数为2567小时，年太阳总辐射为120.1—127.1千卡/cmA2,有效辐射为58.9—62.3千卡/cmA2。
属于太阳能资源三类可利用地区。
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结合当地自然条件，根据公司要求的勘察单选定站址，并充分考虑了以下关键要素:
1、有无遮光的障碍物（包括远期与近期的遮挡）
2、大风、冬季的积雪、结冰、雷击等灾害
本方案屋顶有效面积60m2,采用260W光伏组件24块组成，共计建设6.44KWp屋顶分布式光伏发电系统。
系统采用1台6KW光伏逆变器将直流电变为220V交流电，接入220V线路送入户业主原有室内进户配电箱，再经由220V线路
与业主室内低压配电网进行连接，送入电网。
房屋周围无高大建筑物，在设计时未对此进行阴影分析。
2、配重结构设计
根据最新的建筑结构荷载规范GB5009-201中，对于屋顶活荷载的要求，方阵基础采用C30混凝土现浇，预埋安装地角螺栓，前后排水泥基础中心间
距0.5m
。
每横排之间间距为0.5m,便于组件后期的安装和维护。
方便根据实际需要设计安装角度。
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3、光伏系统设计
一、光伏最佳方阵倾斜角与方位
为了保证本项目收益最大化，并且也为了组件安装简便与效果美观，最佳
太阳能倾斜角度为30度，即朝正南向倾斜30度安装。
二、光伏方阵前后最佳间距
为了实现全年的最佳发电量并提高屋面利用率，按冬至日当天9:
00至15:
00为依据，光伏方阵列不会互相遮挡，此时的前后间距即为最佳间距。
组件阵列与阵列间最低点间距保持在5米，光伏方阵列基本不会互相遮挡
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二、方阵串并联设计
分布式光伏发电系统中太阳能电池组件电路相互串联组成串联支路。
串联接线用于提升集电系统直流电压至逆变器电压输入范围，应保证太阳能电池组件在各种太阳辐射照度和各种环境温度工况下都不超出逆变器电压输入范围，确定串联支路太阳电池数量。
四、电气系统设计
根据光伏组件选型、光伏并网逆变器选型、光伏方阵串并联设计等情况，电气系统设计，如下图所示：
五、防雷接地设计
方阵的支架采用金属材料，在雷暴发生时，尤其容易受到雷击而毁坏,为避免因雷击和浪涌而造成经济损失，有效的防雷和电涌保护是必不可少的。
防雷的主要措施设计如下：
光伏发电设备和建筑的接地系统通过镀锌钢相互连接，在焊接处也要
进行防腐防锈处理，这样既可以减小总接地电阻又可以通过相互网状交织连接的接地系统可形成一个等电位面，显著减小雷电作用在各地线之间所
产生的过电压。
针对本案光伏发电系统，防雷设计包括外部防雷装置（接地引下线）和内部防雷装置（浪涌保护），如下图所示：
直肌电柜丈SE电柜
防雷设计说明：
外部防雷：
将露天安装的光伏方阵构件（方阵支架、组件等金属外壳部件）利用接地水平接地极与屋顶原有防雷带有效连接。
内部防雷：
将光伏并网逆变器交流输出端，零线、火线与地线之间加装H级浪涌保护器，浪涌保护器接地端利用接地水平接地极与接地网（原有或新建）有效连接。
4、施工组织设计
第一章、编制说明
第一节、编制目的
本施工组织设计是光伏发电项目第一阶段提供较为完整的纲领性文件，我们将依据设计图纸和现场施工条件编制可操作的施工组织设计，以其用来指导工程施工与管理，确保优质、高效、安全文明地完成工程施工任务。
第二节、编制说明
1、本项目位于山东聊城，不管在经济和文化上都有着自己深厚的基础和强劲的发展势头，各项基础设施已日臻完善。
拟建的光伏发电项目将改善城市及当地环境，提咼城市品位将起到重要的作用。
2、严格按照国家及地方管理的有关规定，对施工现场进行管理，建立人员档案制度。
3、严格按照国家质量标准和有关规定组织施工，实施本项目的质量体系工作。
4、针对本工程的特点，结合、在工程建设施工中所积累的实践经验和在以往同类型工程施工成功经验，本着实事求是的科学态度，编制本工程
的施工组织设计
第二节、编制依据：
1、依据该项目设计图。
2、国家及地方现行的施工验收规范、规程、标准、规定等；
《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》
《陆地用太阳电池组件总规范》
《低压成套开关设备基本试验方法》
《低压成套开关设备》
《系统接地的型式及安全技术要求》
《低压电器基本试验方法》
《钢结构设计规范》
《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
《建筑电气工程施工质量验收规范》
第二章、工程概况
第一节、工程总体概况
1、地理条件：
该项目位于山东聊城市，交通便利、地势平坦，现场布置条件好，适
宜施工。
2、建设条件：
（1）丰富的太阳光照资源，保证很高的发电量；
（2）便利的交通、运输条件和生活条件，为施工提供充足的运输工具;
（3）建设点场地开阔、平坦，非常符合建设光伏电站；
3、工程内容：
本项目屋顶有效面积60m2采用260W|光伏组件24块组成，共计建设6.44KWp屋顶分布式光伏发电系统。
系统采用1台6KW光伏逆变器将直流电变为220V交流电，接入220V线路送入户业主原有室内进户配电箱，再经由220V线路与业主室内低压配电网进行连接，送入电网。
第二节、项目总工期
拟计划工期为_年_月至—年—月，具体工程按合同约定执行。
第三章施工组织管理
第一节、施工管理机构及保证措施
项目经理部对项目进行具体的管理，负责施工现场的全面工作，项目经理部具有合理的现场组织机构和职权，同时明确各管理人员的职责和任务，使项目经理部的全体成员齐心协力来实现工程的目标和公司的荣誉而努力。
1、项目部以项目经理为第一责任人，管理工程的各项事物。
对工程的质量、进度、安全及工程的投资成本控制进行全面的管理。
对工程中的各种新工艺、新方法、新技术、新材料组织并带头进行研究和讨论。
对工程的各管理人员的具体工作进行合理的分工，并进行协调各管理人员在工作时产生的各工序之间的矛盾。
2、技术负责人
技术负责人是技术主管，对项目经理负责。
主要分管施工技术、工程质量、计量支付、测量和试验等工作。
技术负责人管理工程技术上的各项事物，同时对工程中遇到的各种技术问题进行技术指导和对有技术疑难问题同建设单位或设计单位进行技术交流并办理各种工程技术签证。
3、质检负责人
质检负责人主要负责工程质量的管理、监督和监察。
在工程质量上具有一票否决权，并可随时提出对工程质量的奖罚及做出停工、返工等决定。
4、施工技术员
主要负责施工生产、总体安排、现场管理、施工协调等工作。
技术员主要负责施工技术指导、施工方案和技术措施的编制和实施、施工记录、竣工文件的收集和整理等工作。
5、安质员
安全员主要负责安全目标和安全制度及细则的制定，对现场施工安全的管理和监察，以及对职工进行安全教育和培训工作。
质量员主要负责工程质量的管理，监督和检查。
6、材料员
材料员主要负责施工用料的保管和供应。
还主要负责机械设备的使用、维修、调度等管理工作。
第二节、施工总体部署
1、施工目标
质量目标：
确保合格，争创优质。
工期目标：
安全目标：
杜绝重大事故，把事故发率压缩到最低限度。
控制事故轻伤率。
2、施工段划分
根据工程的现场的实际情况，确定工程标段为三个施工班组，土建施工队、结构施工队和电气工队。
在施工过程中，各工种、机械均由项目部统一部署，统一协调安排。
3、施工总体安排
施工顺序：
首先是土建施工队进入现场，对现场的整体方位进行放线定位作业，展开结构的安装和组件的安装工作；再次是电缆的连接、汇线
箱和控制部分的安装;
第三节、施工准备
一、技术准备
根据该工程的实际情况，确定具有丰富施工管理经验的施工管理班子，各工种技术力量配备齐全，项目部人员稳定。
团结、务实、吃苦耐劳、拼搏、敢打硬仗、创优意识强是该项目部的特点。
准备好施工中所需规范，施工图册及各种记录表格，项目部与业主及有关部门进行协调，就有关施工现场的具体问题向业主提出申请要求。
将施工方案和技术方案报送项目业主进行审核，经批准后方可组织材
料,做好施工前的物资准备。
（1）认真阅读、审核施工图纸和施工规范，编写审核报告。
（2）编制实施性施工组织设计及质量计划
（3）编写各种施工工艺标准、保证措施及关键工序作业指导书。
（4）结合工程施工特点，编写技术管理办法和实施细则。
（5）备齐必要的参考技术资料。
（6）对施工人员进行上岗前的培训。
二、机械、劳务、周转材料等准备
工程开工前准备好足够的机械设备，机械设备在进场前进行检测和保养，能保证在工程施工期间不进行大修和该机械不得在施工期间进行外调。
劳动力在招收时根据有关规定及要求，在进入工程前进行登记并进行健康检查，做到有据可查，对于“三无”人员拒绝招收。
周转材料根据工程的进度计划准备和联系确定，确保工程能顺利开工，材料员和工程施工人员及时进行沟通，施工员对施工期间的材料及时上报项目部，材料员对工程所用的材料进行多方比较，做到材料到现场及时，保质保量。
三、人员的安排:
公司派管理人员组建项目经理部，配备专业施工人员进行施工；项目部根据工程的施工部署与相关部门做好物资、运输及关系协调工作各分部工程之间，各负责分部工程的施工人员之间，应合理配合、穿插施工，提高工作效率；针对该项目组织专人成立调试小组，对安装完毕的电站进行逐个调试和电站管理人员进行培训。
四、施工顺序
土建施工队主要负责工程中所涉及到的临时设施一-方阵基础砼。
结构施工队主要是负责工程中所涉及到基础砼完成后一-支架构件安装一太阳能电池板安装一接地系统安装一-电线、电缆的连接方阵控制设备的安装。
电气施工队负责所涉及到的太阳能组件的连线——►方阵到控制室电缆的敷设一控制逆变设备的安装及调试—并网调试。
五、现场材料管理。
现场材料、半成品、成品以及各种构件都必须按要求分类码放，摆放整齐，并贴有标识。
严格控制加工、采购材料的质量。
各类施工材料到场后必须有项目经理组织有关人员进行抽样检查，发现问题及时采取措施，杜绝不合格产品。
第四章、主要工程项目施工程序、施工方法说明
第一节、土建的施工
（三）、主要工程施工方法
1、支架底梁安装：
（1）混凝土基础的安装，混凝土基础予埋件应竖直安装与砼良好的结
合，混凝土基础予埋件应控制在公差允许的范围内，预埋件用电焊把槽钢底框焊接起来。
槽钢底框的对角线误差不大于士10mm检验底梁（分前后
横梁）和固定块。
如发现前后横梁因运输造成变形，应先将前后横梁校直。
（2）根据图纸区分前后横梁，以免将其混装。
（3）将前、后固定块分别安装在前后横梁上，将螺栓紧固。
（4）支架底梁安装。
将前、后横梁放置于钢支柱或基础上，连接底横梁，并用水平仪将底横梁调平调直，并将底梁与钢支柱（混凝土予埋件）固定。
后固定块
后横梁示意图
横拉杆
支撑杆
支架安装示意图
2、电池板杆件安装
（1）检查电池板杆件的完好性，并检查是否有变形校正后进行安装。
（2）根据图纸安装电池板固定杆件。
为了保证支架的可调余量，不得将连接螺栓紧固。
3、电池板支架安装面的粗调
（1）调整首末两根电池板固定杆的位置的并将其紧固其
（2）将放线绳系于首末两根电池板固定杆的上下两端，并将其绷紧。
（3）以放线绳为基准分别调整其余电池板固定杆，使其在一个平面内
（4）预紧固所有螺栓。
4、太阳能电池板安装
4.1电池板的进场检验
（1）太阳能电池板应无变形、玻璃无损坏、划伤及裂纹。
（2）测量太阳能电池板在阳光下的开路电压，电池板输出端与标识正负应吻合。
电池板正面玻璃无裂纹和损伤，背面无划伤毛刺等；安装之前在阳光下测量单块电池板的开路电压应符合电池板贴牌上规定电压值。
4.2电池板安装
（1）电池板在运输和保管过程中，应轻搬轻放，不得有强烈的冲击和振动，不得横置重压，电池板重量较重的在安装过程中应两人协同安装。
（2）电池板的安装应自下而上逐块安装，螺杆的安装方向为自内向外,并紧固电池板螺栓。
安装过程中必须轻拿轻放以免破坏表面的保护玻璃；电池板的连接螺栓应有弹簧垫圈和平垫圈，螺栓先进性予紧。
电池板安装必须作到横平竖直，同方阵内的电池板间距保持一致；注意电池板的接线盒的方向。
4.3电池板调平。
（1）将两根放线绳分别系于电池板方阵的上下两端，并将其绷紧。
（2）以放线绳为基准分别调整其余电池板，使其在一个平面内。
（3）紧固所有螺栓。
螺栓外露出部分及螺母涂刷油漆，做防松处理。
并且在各项安装结束后进行补漆。
4.4电池板接线。
（1）根据电站设计图纸确定电池板的接线方式，单个方阵的连接方式为17串。
（2）电池板连线均应符合设计图纸和规范的要求。
（3）接线采用铜芯线，接线前应先将线头做搪锡处理。
（4）接线时应注意勿将正负极接反，保证接线正确。
每串电池板连接完毕后，应检查电池板串开路电压是否正确，连接无误后断开一块电池板的接线，保证后续工序的安全操作。
（5）将电池板串线汇集在汇线箱内，通过接线端子与控制器的连接电缆
连接，汇线箱应做可靠的接地处理
第三节、接地工程
施工顺序：
接地极打入地面以下2.5米的地里，接地极与接地极的距离不小于5米，然后用扁铁将接地极相连接，组成一个闭合的接地网络，然后采用40X4的热镀锌扁钢把接地网络与方阵支架采取焊接的方式进行连接，接地网与支架的连接点每个方阵不少于2个连接点。
在接地网络各拐角处应作成弧形，扁铁的放置方式最好为侧立焊接，接地极网和接地极应可靠的焊接，焊接长度不小于80mm焊接部位应作防
腐处理，接地电阻不大于10Q。
每个方阵都有一个独立的接地网络。
就近的太阳能电池板方阵支架、接线箱、控制器、配电箱、变压器等均需接地。
第四节、电缆线敷设
施工顺序
施工准备-放线-电缆敷设-电缆的固定-电缆接线。
施工工具：
压线钳、美工刀、剥线钳、钳子、万用表等电气用具。
施工方法
电缆（线）管敷设：
首先是放电缆放够长度后，用电缆钳剪断电缆放入先前挖出的电缆沟内，电缆线的上下两方用细沙进行覆盖100MM后的沙
土，线连接电气控制柜的连线。
检查无误后，把电缆接入到汇线箱内或者是控制器内。
各连接电缆两头必须用线号进行区分或进行标示。
（1）、室外预埋管，要求两端做成喇叭口，并去除毛刺，保持光洁。
（2）、电缆管的弯曲半径符合所穿入电缆半径的规定，每根电缆管最多不超过3个弯头，直角弯不应多于2个，采用钢管保护时，应在外表涂防腐漆、镀锌管锌层剥落处也应涂漆；
（3）、电缆敷设
A、电缆及其附件到场后，按要求进行检查：
B、电缆技术文件是否齐全；
C电缆型号、规格、长度是否符合订货要求；
D电缆外观应无损伤，附件齐全；
E、电缆封端严密；
F、电缆符合有关的IEC标准，所有的电缆应是新的且电缆的芯线均采用铜芯。
G电缆敷设前，对电缆进行绝缘测试，低压电缆用1000V摇表测试，
动力电缆绝缘电阻不小于10兆欧。
H电缆敷设采用支架滚动敷设，这样可以避免电缆受到过大的应力。
I、电力电缆和控制电缆分开敷设，在电缆沟内敷设时，控制电缆在电力电缆的下方，和各种设备及管道距离符合要求。
J、电缆敷设时，先编好电缆表，安排好先后顺序以避免交叉。
K电缆在电缆头附近留足备用长度，其最小弯曲半径不得小于其外径
的10倍，中间不允许有接头。
L、电缆的两端，转弯处挂电缆牌，电缆牌的内容编号、电缆规格型号、起始端。
M直埋电缆敷设时，埋深不小于0.7米，上下铺不小于100毫米厚的砂层，并严格按要求遮盖水泥盖板保护，电缆与道路和其它管线交叉时，需穿钢管保护，直埋电缆必须离建筑物1米，在直线段每隔50—100米处,转弯处，进入建筑物处设立标志桩。
N电缆的封头
1）、交联电力电缆的封头严格按生产厂家的电缆收缩密封剂或环氧树脂。
2）、户外电缆进线箱的电缆进线
3）、当电缆进入电缆进线箱，每根电缆采用合适的夹件来固定；
第五节、逆变器、进线箱的安装
1、电缆箱的安装
A、配电箱订货前根据图纸及控制要求进行复核，确保无误后方可订货；
B、到货后，开箱检查清查柜内元器件质量及数量，应确保元器件无损坏，导线接线固定可靠；
C箱安装前，做好基础槽钢的制安工作，槽钢埋设前除锈调直，并按图纸标高安装，再进行水平校正，其水平误差每米不大于1mm累计不超
过5mm槽钢基础用扁钢和接地网可靠连接。
D户外落地箱固定好后，要进行内部检查、清扫，柜内各构件间连接牢固，各种设备擦干净，柜内没有杂物，盘面标志牌标志齐全，正确并清晰。
第六节、发电系统的调试
系统调试前进行系统检查，用接地电阻测试仪测量接地电阻值，接地电阻值不大于10Q。
用绝缘摇表检测线路的绝缘性，绝缘电阻不小于1MQ<
逆变器的调试
设备安装就位，系统接线完工，现场具备调试条件后才可进行调试工作。
单机调试的主要内容
检查如下：
根据设计图纸，检查柜内及柜与柜之间的连接线是否正确。
空载操作
按各产品技术要求进行，主回路不通电，仅将控制回路接上，检查各控制电路是否正常，空操作各电源开关，检查是否有损坏情况。
输出断开，每台设备输入加电，检查内部工作情况是否正常，输出参数是否正常。
联动调试
整个子系统加电，检查各设备接口处的性能参数是否满足技术要求，
如不满足，应立即停机检查，故障排除后才能进入下一环节
通电要求：
现场设备调试时，必须采用临时电源。
模拟试验：
根据设计设计相关要求，分别模拟设备各种保护动作，检查保护动作是否正常。
全部调试工作结束之后，拆除临时电源，将被拆除的电源线复位。
系统调试
在各设备的单体调试完成并验收合格，上报相关部门单体调试报告批准后整体调试方能进行。
系统调试是建立在各子系统调试都通过的基础上,相关设备及其接口满足要求后方可进行。
第五章质量保证措施
第一节、保证质量的组织措施
1、建立有权威的质量管理小组，配备专职检查人员。
2、所有参施人员均具备良好的职业道德、熟练技艺、健康的体质。
第二节、保证质量的技术措施
1、施工准备工作的质量控制，认真抓好质量意识教育，使全体管理人员和操作人员牢固树立“质量第一”的主题思想。
2、认真做好图纸会审，学习各项技术标准、施工验收规范、操作规程和施工组织设计，并且进行技术交流及技术培训工作。
认真落实原材料货源，保证运输供应。
施工过程中的质量控制各道工序施工者要做好技术、质量交底，使操作人明确操作工艺，达到保证质量的目的。
（1）各种原材料、半成品和成品质量符合国家有关验收规范及招标文件中的有关规定，且加强半成品和成品的保护工作。
（2）认真做好施工日记，及时办理各项工程变更核定单位，做好各类工程
（3）抓好班组自检、互检、各班级施工人员分清职责。
（4）严格按照工序交接制度，由于操作原因，前道工序未合格的，均有施工班组限期改正。
（5）认真编制分项工程作业计划或工艺卡、操作要点、图纸交底卡、各工程施工均遵照有关规范和施工工艺卡进行执行。
第三节、施工过程的质量保证措施
1、严格执行“三规范”，即施工工艺规范、施工操作规范、工程验评规范。
2、工序作业前实施技术要素、质量目标交底，工序作业后进行自检、工序或工种交接检，须记录签字方有效。
前道工序末达到质量标准，不允许后道工序施工。
4、实行班组自检、工序工种互检、项目核检。
5、加强工程各类技术资料管理，专职控制，及时填报，收集整理归档保管。
第四节、原材料质量保证措施
1、加强材料检查验收，严把材料质量关。
（1）对用于工程的主要材料，进场时必须具备正式的出厂合格证。
（2）工程中所有构件，必须具有厂家批号和出厂合格证。
（3）凡标志不清或认为质量有问题的材料；对质量保证资料有怀疑或同合同规定不符的一般材料；需进行追踪检验，以控制和保证其质量的材料等，应进行抽检。
（4）重视材料的使用认证，以防错用或使用不合格的材料。
第五节、施工技术资料、工程档案管理措施
加强技术档案资料管理，资料必须按档案馆要求及时填报、审核、签证、收集、整理归档。
第六节、成品保护措施
1、安装施工和其他各专业施工要相互协调配合，不得各自为政，反复修补，破坏成品的不良情况。
2、进场的原材料按品种、规格分类堆放，以便按不同工程对象使用
第六章、施工工期保证措施
第一节、施工进度计划管理
1、定期召开协调会，确定下步工作要点和施工进度计划，解决工程中存在问题，更好地开展工作。
2、提高项目管理班子的工作积极性，确保工程进度按预期目标完成或者提前完成。
第二节、保证工程进度技术措施
1、组织保证
a、选派施工经验丰富、管理能力较强的同志担任本工程的负责人，并直接驻现场抓技术、进度；技术力量和设备由公司统一调配，统一指挥现场工作。
b、决定选派具有施工经验丰富的、技术雄厚的专业作业
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