太阳能光伏发电系统施工.docx

1、太阳能光伏发电系统施工第7章 太阳能光伏发电系统施工太阳能光伏发电系统的安装包括太阳电池阵列的安装、电气设备的安装、配线以及接地等。太阳电池阵列的安装方法根据安装的地点如灯柱上、地上、屋顶等以及不同的太阳电池组件而有不同的安装方法。本章主要介绍典型的太阳能光伏发电系统的施工、维护过程。7.1光伏发电系统去装碓各7.1.1机房条件要求开工前必须按设计对机房建筑提出的工艺要求及有关情况进展检查，具备以下条件方可开工：与机房有关的土建应竣工，具备安装条件；预留洞孔，走线地槽，预埋穿线管应符合设计要求；安装太阳电池方阵的水泥根底的方位排列应符合设计要求；在太阳电池方阵的采光方向上应无遮挡物。7.1.2

2、设备器材检验要求开工前应对到达施工现场的设备和材料进展数量清点和外观检査；易碎物品要用木箱装运，以免损坏，蓄电池不能倾倒，防止电解液溢出密封蓄电池除外。设备、材料的规格程式应符合设计要求，不得在工程中使用未经鉴定和不合格的设备、器材。对设备进展开箱检查，其合格证、说明书、检测记录、备件等均应齐全。按设备要求检查太阳电池组件的型号、规格、数量和完好程度，应无漏气、漏水、裂缝等损坏现象如发现设备、器材有受潮或破损等现象，应由施工单位会同建筑单位、订货单位检査测量并做好记录，确有问题时，应由建立单位及时解决。7.1.3平安准备1安装人员为确保自身平安以及防止二次事故，在作业前应做好相应的平安准备，在

3、安装时必须穿适当的防护服装。戴平安帽系平安带为防止坠落，必须使用。系平安防护鞋或轻便运动鞋(有防滑效果携带工具袋防止工具和工程零件掉落2安装人员出发前应尽可能全面了解施工现场环境条件(包括：气候条件、海拔高度、施工期间预计天气状况、准确位置及到达路线、交通状况、当地居民概况、联系人员及方式等，拟订总体工作思路，带齐所有必备的工具及安装材料。7.2太阳电池方阵基座基座是指安装固定方阵机架的根底底座，安装在地面或屋顶上面的方阵一般建水泥基座，在原野或山头上一般采用立假设干根电杆上架设设备平台和方阵机架平台，该平台一般采用钢型材焊接的框架。7.2.1地面混凝土基座混凝土基座离地面髙度、基座强度和水平

4、度偏差应符合设计规定，基座的水平偏差不应大于3mm/m。地脚螺栓的规格、埋设尺寸应符合设计规定，外漏长度不应小于6cm。用水泥埋设的地脚螺栓必须养护五天以上方可安装机架。7.2.2水泥杆架空式基座水泥杆架空方式，方位应符合施工图规定水泥杆和拉线、地锚的规格程式应符合设计规定。方阵平台和设备平台的方位和尺寸、承重量和两者的间距应符合设计规定，平台的水平偏差不应大于3mm/m。方阵平台上预留的机架底座安装固定孔应符合设计要求。设备平台上预留的控制柜、蓄电池箱等设备安装固定孔应符合设计规定。7.3方阵机架的安装7.3.1一般机架的安装方阵机架的方位和倾角应符合设计的要求，其偏角不应大于1。机架底部的

5、水平度不应大于3mm/m，基座不平时，应用铁垫片垫平。固定组件的机架外表应平整。安装组件前，机架上所有的连接缧栓应加防松垫片并拧紧。机架安装完毕后，对安装过程中受到损坏的漆膜应进展补涂。7.3.2倾角可调式机架的安装倾角可调式机架的安装步骤和调整方式按厂家说明书进展。调节机构应转动灵活，铰链部位要加黄油，调整围应符合设计要求。机架安装完毕后应根据当地的季节将方阵倾角调整到设计规定的位置上。7.4太阳电地方阵的安装7.4.1安装前的准备安装组件前，应根据组件参数对每个太阳电池参数进展检查测试，其参数值应符合产品出厂指标。一般测试工程有：太阳电池组件的开路电压和短路电流。应挑选工作参数相近的组件装

6、在同一个子方阵。应挑选额定工作电流相等或相近的组件进展串联。组件接线盒上穿线孔应加工完毕。7.4.2组件的安装组件的安装应轻拿轻放，防止硬物刮伤和撞击外表玻璃。组件在机架上的安装位置和排列方式应符合施工设计规定。组件固定面与机架外表不相吻合时，应用铁垫片垫平前方可紧固连接螺丝，严禁用紧拧连接螺丝的方法使其吻合。组件与机架的连接螺丝应全部拧紧，按设计要求做好防松措施。组件在机架上的位置应平直，机架上组件间的风道间隙、机架间空隙应不小于8mm。7.4.3方阵布线组件方阵的布线应有支撑、固紧、防护等措施，导线应适当留有余量，布线方式应符合设计图纸的规定。应选用不同颜色的导线作为正极红色、负极蓝色和串

7、联连接线。导线规格应符合设计规定。连接导线的接头应镀锡。截面大于6mm的多股导线应加装铜接头鼻子，截面小于6mm的单芯导线在组件接盒线打接头圈连接时，线头弯曲方向应与紧固螺丝方向一致，每处接线端最多允许两根芯线，且两根芯线间应加垫片，所有接线螺丝均应拧紧。方阵组件布线完毕，应按施工图检査核对布线是否正确。组件接口处的连接线应向下弯曲，防雨水流入接线盒。组件连线和方阵引出电缆应用固定卡固定或绑扎在机架上。方阵布线及检测完毕，应盖上并锁紧所有接线盒盒盖。方阵的输出端应有明显的极性标志和子方阵的编号标志。7.4.4方阵测试一方阵测试的条件天气晴朗，太阳周围无云。太阳总辐照度不低于700MW/cm2。

8、在测试周期的辐照不稳定度不应大于1%，辐照不稳定度的计算参照地面用太阳电池电性能测试方法中相关规定。被测方阵外表应清洁。二技术参数测试及要求方阵的电性能参数测试按地面用太阳电池电性能测试方法和地面用太阳电池组件参数测量方法中相关规定进展。方阵的开路电压应符合设计规定。方阵实测的最大输出功率不应低于各组件最大输出功率的90%。方阵输出端和支撑构造间的绝缘电阻不应低于50M。7.5电源馈线的连接7.5.1电源馈线的选取系统中电源馈线的选取主要考虑以下因素：电缆的绝缘性能；电缆的耐热阻燃性能；电缆的防潮，防光；电缆的敷设方式；电缆芯的类型铜芯，铝芯；电缆的大小规格。光伏系统中不同的部件之间的连接。因

9、为环境和要求不同，选择的电缆也不一样。以下分别列出不同连接局部的技术要求。组件与组件之间的连接组件之间的电缆必须进展UL测试,耐热90，防酸，防化学物质，防潮，防曝晒。方阵部和方阵之间的连接可以露天或者埋在地下，要求防潮、防曝晒。建议穿管安装，导管必须酎热90。蓄电池和逆变器之间的连接可以使用通过UL测试的多股软线，或者使用通过UL测试的电焊机电缆。室接线环境枯燥，可以使用较短的直流连线。电缆大小规格设计，必须遵循以下原那么。蓄电池到室设备的短距离直流连接，选取电缆的额定电流为计算电缆连续电流的1.25倍。交流负载的连接，选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最续电流的1.25倍。逆变器的连接，选

10、取的电缆额定电流为计算所得电缆中最续电流的1.25倍。方阵部和方阵之间的连接，选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最续电流的1.56倍。考虑温度对电缆性能的影响。考虑电压降不要超过2%。适当的电缆尺径选取基于两个因素，电流强度与电路电压损失。完整的公式为：线损=电流电路总线长线缆电压因子。式中：线缆电压因子可由电缆制造商处获得。7.5.2电源馈线敷设方阵电缆和蓄电池馈电线的规格和敷设应符合设计规定。馈电线穿过穿线管后应按设计要求对管口进展防水处理。电缆及馈线应采用整段材料，不得在中间接头。电缆馈线应在正负极两端应有统一红正极、蓝负极标志，安装后的电缆剖头处必须用胶带和护套进展封扎。7.5.3电源

11、馈线和控制柜的连接方阵电缆和蓄电池馈线与控制柜连接前，应先将控制柜中相关开关或熔断器断开,并按先接蓄电池后接方阵输入的顺序进展操作。方阵电缆和蓄电池馈线两端应加装铜接头，铜接头规格应与导线线径相匹配。导线接头与设备接触局部应平整干净，接触处应涂复中性凡士林、安装平直端正、螺丝紧固。电源馈线和控制柜接线端子连接时，不应使端子受机械应力。电源馈线连接后，应将接头处电缆牢靠固定在控制柜的导线卡上。7.5.4通电检査电源馈线的线间及线对地间的绝缘电阻应在相对湿度不大于80%时，用500V兆欧表测量绝缘电阻应大于1M。各电源馈线的电压降应符合设计规定。方阵输出端与支撑构造间的绝缘电阻、耐压强度应符合设计

12、规定。7.6蓄电池的安装7.6.1一般规定蓄电池的规格、型号、个数应符合设计要求。蓄电池的安装位置、连接方式应按设计规定执行。蓄电池连接导线的规格型号应符合设计规定。对于普通需要定期维护的开口型蓄电池的施工要求应按通信电源设备安装工程施工及验收技术规的规定执行。7.6.2阀控式密封蓄电池安装前应逐个测量蓄电池的电压并应符合产品要求。安装在户外的密封蓄电池应加装蓄电池箱。蓄电池箱体应能防雨水流入和蓄电池在寒冷季节的防冻保温。蓄电池箱底部应留2个不小于8mm的透气孔。蓄电池装入箱体后，蓄电池与箱体四周及上方应留有间隙，间隙不应小于5cm。金属箱体的馈电线出口处应加绝缘套管。7.7光伏系统控制柜的安

13、装7.7.1设备安装设备安装应符合设计规定要求。机柜安装应垂直,偏差不应大于2mm。安装在室外的控制柜，应牢靠固定在机架或平台上。机柜对地连接应结实可靠。方阵电缆、蓄电池馈电线、负载导线均应连接结实，极性正确。抗震设防措施应符合设计要求。7.7.2通电试验控制柜在通电试验以前应检查以下工程：电压表、电流表表针应在零位，无卡阻现象。开关、匝道应转换灵活、接触严密。熔丝容量规格应符合规定,标志准确。接线正确,无碰地、短路、虚焊等情况,设备及机布线对地绝缘电阻应符合厂家说明书规定。通电试验步骤：接上蓄电池组，然后逐个接入各组方阵输入并测试各子方阵充电浮充电压，充电电流，结果应符合设计要求。接入负载或

14、假负载测试负载电压，浮充电压和全程压降应符合设计要求。方阵输入回路应设有防反充二极管。应能测试方阵的开路电压、短路电流、充电浮充电压、充电电流和负载电压。蓄电池容量充足时，各子方阵能在不同的设定控制点逐个撤出。输出电压的稳定精度应符合设计要求。方阵开路和短路应有告警信号。任一熔丝熔断后，应有告警信号。蓄电池电压“过高或“过低时，应有保护装置，并提告警信号。能提供各种遥控信号。7.8系统的防护装置在施工过程中为防止雷电感应，控制机房的全部金属包括设备、机架、金属管道、电缆的金属外皮都要可靠接地，每件金属物品都要单独接到接地干线，不允许串联后再接到地干线上。在出线杆上安装阀型避雷器，对于低压的22

15、0V/380V可以采用低压阀型避雷器，在每条回路的出线和零线上装设。架空引入室的金属管道和电缆的金属外皮在入口处可靠接地，冲击电阻不宜大于30。接地的方式采用电焊，如果没有电焊，也可以采用螺栓连接。在有条件的情况下，最好能将接地体的土壤电阻率加以测定。测量方法为在被测的土壤中打入一般的钢管或钢棒作为电极。被测接地极要埋在接地设计深度处，测得被测接地电阻以后，按公式7.1计算土壤电阻率式中：R为测得的接地电阻，；L为被测接地极的埋入深度，cm；d为管棒的直径,cm。光伏电站对接地电阻值的要求比拟严格，因此在接地的选材上要严格把关，施工完之后还要实测数据，建议采用复合接地体。1.接地体接地体宜采用

16、热镀锌钢管，其规格要求如下：钢管，直径50mm，壁厚不应小于3.5mm，角钢，不应小于50mm50mm5mm；扁钢，不应小于40mm4mm。垂直接地体长度宜为1.5m2.5m，垂直接地体间距为自身长度的1.52.5倍。假设遇到土壤电阻率不均匀的地方,下层的土壤电阻率低，可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时，可设多根环形水平接地体，彼此间隔为1m1.5m，且应每隔3m5m相互焊接连通1次。在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以到达接地电阻要求的地区，接地体宜采取具有耐腐、保湿性能好的非金属接地体。接地体之间的所有焊点，除浇注在混凝土中的以外，均应进展防腐处理。接地装置的焊接长度，对扁钢为宽边

17、的2倍，对圆钢为其直径的10倍。接地体的上端距地面不应小于0.7m，在寒冷地区接地体应埋设在冻土层以下。2.接地线和接地引入线接地线宜短直，截面积为3595mm2，材料为多股铜线。接地引入线长度不宜超过30m，其材料为镀锌扁钢，为截面积不小于40mm4mm或不小于95mm2的多股铜线。接地引线应作为防腐绝缘处理，并不得在暖气地沟布放，埋设时应避开污水管和水沟，裸露在地面以上的局部应有防止机械损伤的措施。3.接地电阻如果采用地网，地网的接地电阻值应小于5,对于年雷暴日小于20d的地区，接地电阻值可小于10。采用架空避雷线和避雷针的接地电阻值，应小于10。采用避雷器的接地电阻值，应小于10。4.系

18、统防护装置的要求太伏电源系统防雷接地、工作接地、保护接地采用联合接地方式，应按设计规定严格检验和测试。接地装置的安装位置，接地体的埋设深度、接地体的尺寸和接地电阻均应符合设计规定。防雷装置的安装位置和各部件的连接方法应符合设计规定。避雷针的高度应符合设计规定。避雷针的接地线不应直接与机架相连，应在接地汇流排连接。设备安装的抗震应符合设计规定。7.9低压架空配电线路一、构造与组成完整的光伏发电系统是由光伏发电配电输电和用户构成的整体，通常将发电与用电之间属于输送电力和分配电力的中间环节构成为电网。由于光伏发电系统容量不大l00kW以下，送电距离一般小于等于1000m，直接用低压三相380V或单相

19、220V电压向用户送电，此时输电线路同时具有配电线路的功能。输电线路的作用是输送电能，10kV以下的输电线路，称为配电线路。配电线路，又可按照电压的上下分为高压lkV10kV)配电线路和低压lkV以下配电线路；按照线路的构造分为架空式线路和地埋式线路。小型独立光伏电站的输电线路，一般均为380V/ 220V电压级供电的低压架空配电线路。农村低压线路的配电方式，有单相两线制、三相三线制和三相四线制等方式。单相两线制，是指交流220V的低压线路，常称照明线路，一般用于照明和家用电器设备的用电；三相三线制，指交流380V的低压线路，常称动力线路，一般用于动力设备用电；三相四线制，适用于220V和38

20、0V的混合用电方式，其相线为380V，相线与中心线间为220V，既可用于照明用电，又可用于动力设备用电：大局部的小型独立光伏电站，一般均采用三相四线配电方式。低压架空配电线路，主要由电杆、横担、导线、绝缘子、金具和拉线等组成，其根本构造如图7.1所示。1电杆电杆的作用是支持导线、绝缘子、横担等，并使导线与地面或其他跨越物保持规定的安装距离。按材料的不同，电杆有钢筋混凝土杆和木杆等多种。按用途的不同，电杆可分为直线杆、耐杆、转角杆、终端杆和分支杆等多种，其形式如图7.2所示。电杆必须具有足够的机械强度，能承受导线的重量，并且还要能承受风、雨的侵袭。2导线导线的主要作用是传导电流，但它同时还要承当

21、导线自重和抵抗外界条件如风、雨、冰、雪、温度等的破坏作用，此外还要承受空气中有害气体的侵蚀。低压配电线路的架空导线，有绝缘导线和裸导线两种，一般来说，除变压器的高压引下线、低压引上线及接户线采用绝缘导线外，架空导线一般均采用裸导线。这是因为裸导线比绝缘导线散热好，允许通过较大的电流，也较轻。裸导线有钢绞线、铜绞线和钢芯铝绞线等类。低压架空线路一般多采用铝绞线。对于负载较大和机械强度要求较高的线路，那么应采用钢芯铝绞线。架空导线制止使用单股铝线和铁线。在导线的型号中，L表示铝，G表示钢，T表示铜，J表示绞，其后的数字表示导线的截面积。如LJ-35，为铝绞线，截面积为35mm2；LGJ50，为钢芯

22、铝绞线，导线截面积50mm2仅为铝绞线的截面积，不包栝钢芯的截面积。对于单相两线制的架空铝绞线，零线和相线的截面积应一样。对三相四线制的架空铝绞线，其零线的截面积不宜小于相线截面积的一半。小型离网光伏电站的低压架空线路常用铝绞线的技术数据如表7.1所列。表7.1常用铝绞线技术数据型号截面/mm2股数及单股直径/mm导线外径/mm电阻/(/km)允许截留量/A质量/(kg/km)LJ1671.705.11.98105412572.145.41.28135683572.507.50.92170955073.009.00.642151367073.5510.70.4626519595192.5012

23、.50.343202573横担横担是用来安装绝缘子和支撑导线的。常用的横担有角钢横担和木质横担两种，其外形如图7.3所示。4绝缘子绝缘子又称为瓷瓶。是用来使导线与导线之间、导线与横担之间、导线和电杆之间、导线和大地之间保护绝缘的瓷质元件。绝缘子除了承当线路的工作电压之外，还要把导线上的力传递给电杆，因此它应满足耐压等级和机械强度的要求。低压线路常用的绝缘子有针式绝缘子、蝶式绝缘子以及悬式绝缘子等多种，其外形如图7.4所示。5金具金具又称铁件，是用来连接导线、组装绝缘子、安装横担和拉线的金属构件。金具的种类规格较多，有安装针式绝缘子的铁脚、组装悬式绝缘子的球头挂环及挂板、悬垂线夹和耐线夹以及各种

24、规格的螺杆、抱箍、花篮螺栓等。局部低压金具的外形，如图7.5所。6拉线拉线又叫扳线，俗称把线。它的功能是用来平衡电杆可能出现的侧向拉力，一般用在耐、转角、终端及分支等承力杆上。拉线一般由直径为4mm的镀锌铁丝绞合而成；承力较大时，可用镀锌钢绞线。按照拉线所起的作用分为：人字拉线、十字拉线、终端拉线等多种形式。二、运行管理1.按季节加强线路的运行管理由于配电线路为露天架设，因而要受到气候因素的影响，尤其是我国幅员辽阔，一年四季各地的差异很大，影响更大。根据各地季节的不同特点，可采取以下措施。1防污防雷。及时清扫绝缘子，紧固连接螺栓，检査接地装置，防止漏电引起的绝缘子外表闪络和木杆燃烧事故。2防暑

25、防寒。检査导线弧垂，尤其要检查穿插跨越处的弧垂情况；注意淸除导线的覆冰，以防止断线等事故的发生。3防风防汛。加固拉线，加固电杆根底，去除沿线有阻碍的树木、电杆上的鸟窝等。2.线路的巡视和检查巡视检査线路的目的是掌握线路运行情况，发现漏洞，及时处理，防止事故，保证平安供电。线路的巡视一般有定期巡视、特殊巡视和故障巡视三种：1定期巡视。一般应每月进展1次。此外每隔一定时期夜间巡视1次，主要是检査导线的连接点、跳线发红及瓷瓶绝缘的闪络现象。2特殊巡视。应在大雷雨、大雪、汛期、重雾、严重结冰、冰雹、火警等发生后，对线路的平安或某段进展巡视检查。3故障巡视。当线路发生断线、接地和短路等故障时，应立即进展

26、故障巡视，査明故障地点及故障原因，及时进展处理，尽快恢复供电。线路的巡视检査一般包括如下容：1沿线情况。线路周围有无损伤导线的倾倒树木等物；沿线周围有无将要崩塌损伤电杆的土、石方等；沿线附近的建筑工程是否影响线路的正常运行。2导线和避雷线。导线和避雷线应无断股、损伤以及锈蚀等情况；导线弧度不能过大或过小；导线对地、对穿插设施及其他物体的距离应保持正常；线夹、连接器是不能有过热现象，线夹、连接器和导线之间是否有滑动或拔出的痕迹，针式绝缘子扎线应无松脱。3电杆。电杆及金具不能歪斜变形，连接固定应正常；电杆的根底不能下沉或倾斜；电杆的横担等金具的螺丝不能松脱；电杆上不能有鸟巢或其他异物；电杆应无腐朽

27、、烧焦或开裂，混凝土杆应无裂缝、剥落和钢筋外漏；电杆拉线的受力应均匀，无断股或锈蚀，地锚不能松动或缺土，抱箍、线夹等应无锈蚀或松动。4绝缘瓷体。应无污垢、裂纹、破损或闪络痕迹；装置要结实，无偏斜松脱现象。三、维护和检修线路的维护工作可根据运行情况和巡视中发现的问题结合季节性检査进展。雷雨季节对电气设备的绝缘影响很大，应在这个季节降临之前做好电器设备的预防性试验，并采取防雷措施，消除线路绝缘缺陷，更换破损或有闪络痕迹的瓷瓶，补足悬挂式瓷瓶上的紧固零件。讯期和台风季节，易发生倒杆和冲坏杆基的现象，应做好防汛、防台风工作。如：加固电杆根底，补强电杆，对电杆镀锌铁件外表脱落处涂刷油漆；涂平混凝土电杆外

28、表裂纹或外露钢筋；更换腐朽的木电杆；拧紧电杆上的螺栓，收紧或更换绑线；去除电杆上的鸟巢等。冰雪期间导线受力大，易发生断线事故，应做好防冰工作。如：根据导线的损伤程度用一样的导线进展绑扎补强；调整导线的弧度；调整跳线的位置，扎好绑线。当导线断股、损坏锈蚀程度超过一定限度时，应考虑在适当的时候换线。北方地区春季化冻时节如遇大风，极易发生倒杆事故，应提前做好加固电杆根底等预防性工作。长时间枯燥的季节，绝缘瓷瓶易有积垢，木电杆及零件易发生松动，要及时淸扫瓷瓶，以防止闪络事故发生。对沿线路可能阻碍导线的树木，应勤剪树枝，并及时淸除威胁电杆的土、石方或其他堆放物等。在检修线路时，应注意如下各点：1查明电源

29、，执行停电联系制度。在检修工作开场前，应先査清哪些电源是必须停的和可能停的，然后与光伏电站联系，待取得同意后再停电检修。2验电及挂地线。即在执行停电操作后，为防止线路上的设备带电或操作机构失灵带电和线路产生感应电流等，应在停电后用高压验电笔进展检查，待确认无电以后，还应在工作围线路的电源侧挂三相一组短路接地线，并在停电设备或断开导线的电杆上悬挂警告牌，才可开场检修工作。3检查杆根及工具。在登杆前应认真检查杆根的情况，确认无倒杆危险时,才可登杆工作。对于各种工具和平安用具，在使用前应认真检查其有无机械损伤等问题，待检査合格后才可使用。4线路检修完毕后，应及时撤除临时的接地短路线，并撤离检修人员，

30、然后由检修负责人与光伏电站联系送电，严禁“约时送电。7.10光伏系统安装实例以某地区某太阳能光伏系统供电的卫星电视安装为例，对独立太阳能光伏电站的具体操作使用程序作一介绍。一、安装准备确定太阳能光伏发电系统的安装步骤主要如下：1.安装准备2.确定设备安装顺序3.设备安装设备位置确定设备连线4.调试5.防雷接地网安装6.安装后设备调整7.完成竣工图并作调试记录，设备投入运行。二、设备安装顺序1总那么：先安装室外设备，再安装室设备；先安装主机，后安装配套小件，最后安装接地系统。2室外设备安装：太阳电池方阵安装、卫星电视接收天线安装。3室设备安装：蓄电池、控逆一体机、卫星接收机、负载。三、设备安装1设备位置确定太阳电池方阵：根据现场情况，选取屋顶等开阔无遮挡(建筑物或大树等不会对太阳电池方阵形成遮光、相对平整巩固的混凝土根底作为安装位置。卫星接收天线：选取屋顶等开阔无遮挡建筑物