MW光伏发电工程施工组织设计方案文档格式.docx
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2施工条件
2.1水文地质情况
石家庄市地处中低纬度亚欧大陆东缘,临近太平洋所属渤海海域,属于暖温带季风气候,该地区多年极端最高气温为41.9℃。
夏季,受海洋温湿气流影响,6、7、8、9四个月降水占全年降水量的63%~70%,天气比较潮湿,7月和8月份三伏天期间空气湿度高达100%。
2.2水、电、通讯条件
供水:
施工现场用水主要包括:
施工用水、生活用水和消防用水。
由于本工程结构采用商品混凝土,施工用水主要考虑模板冲洗和混凝土浇筑养护、砖墙砌筑用水等。
工程施工用水采用从建筑现有给水管道引接,合理安排供水点。
由我司与石家庄车辆厂协调施工用水取水点。
供电:
按供电可靠性要求,本现场施工用电定为二级负荷,采用一个独立电源供电。
现场施工用电设备台数多,为简化计算,按需用系数法计算,并合理分配负荷,使三相均衡,然后依据长期允许载流量并考虑环境校验系数,选择供电线缆。
由我司与石家庄车辆厂协调施工用电接入点。
现场采用TN-S系统供电。
(1)施工设备最大用电量
因各屋顶分布分散,各施工点电源分别就近引接,每处电源引入点的负荷量小于3kW。
施工用电容量计算公式:
P=1.05-1.10(∑P1/COSфK1+∑P2K2+……+∑PNKN)
P:
供电设备总需要容量(千伏安)
P1:
电动机定额容量(千瓦)
P2~N:
电焊机及照明等定额容量(千瓦)
COSф:
电动机的平均功率因数(在施工现场最高为0.75-0.78,一般为0.65-0.75)。
(2)线缆现场布置
本施工现场用电主要包括:
施工机具用电。
所有电缆均拟沿架空敷设。
配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关、闸刀(三相或单相根据负荷类型确定),各配电箱必须作重复接地,现场所有设备必须实施一机一闸一漏电开关制。
(五线制,可靠接地)
通讯:
拟在工程部安装固定电话和传真机。
主要管理人员均配备手机,确保对外通讯畅通。
施工区配备无线对讲机,确保指挥、调度的迅速、灵活、畅通。
手机也可以作为内部联系工具。
通讯
2.3劳动力情况
序号
单 位
工 种
高峰人数
平均人数
1
土建班组
钢筋工
15
6
木 工
10
4
混凝土工
8
瓦工
5
架子工
3
焊 工
电工
2
辅助工
18
小计
73
40
安装班组
钳 工
20
管工
起重工
12
焊工
油漆工
56
31
2.4交通条件
本工程位于中车石家庄车辆有限公司厂内,交通便利。
3施工设备及材料准备措施
本工程施工辅助材料包括沙石、水泥、混凝土、油漆等从附近市场直接采购,主要材料如支架、电缆、电气设备直接从专业供应商采购。
4主体施工方案
施工方案合理与否,将直接影响到工程施工的安全、质量、工期和费用。
从工程的实际情况出发,结合自身特点,用科学的方法,综合分析、比较各种因素,制定科学、合理、经济的施工方案。
4.1施工流程
本工程主要涉及土建施工和设备安装工程,主要施工工序包括:
光伏组件支架安装、光伏组件安装、电气设备安装、电缆桥架安装、电缆敷设、汇流箱安装等。
总体施工流程如下:
图3施工流程
4.2测量控制
(1)按图纸根据现场每个方阵、安装前在屋面上将每根导轨的位置放出来,并复核实际尺寸与设计图纸是否相符,并考虑好穿线管和桥架的位置、汇流箱的安装位置。
(2)施工进场后就和设计单位、建设方一起与厂区沟通协调好逆变房及变压器房的位置并放出设备基础的轴线,各相关单位确认后组织设备基础的施工。
(3)电缆的管线、桥架也需要沟通协调才能根据现场实际情况确定位置。
电缆管线需过路和破除厂内地坪的沟通后由我方放出线样,最终各方确认后,破除开挖施工。
4.3支架和组件的吊装
支架组件的吊运选用合适屋顶高度的汽车吊车,确保吊车臂高度伸出屋顶最高点不小于8m,放置支架和组件的屋面处在彩钢瓦的每一个波谷内平行于彩钢瓦放置一根10*10cm木枋,木枋长度不小于2m,然后在放置好的木枋上满铺20MM厚的胶木模板,并与木枋进行固定,将支架和组件荷载直接转递到屋顶的钢梁上,既分散了支架和组件的荷载又保护彩钢瓦不被损坏,支架和组件吊运上屋顶后,工人配合及时进行水平搬运,将支架组件分散开来。
4.4组件支架安装工程
材料进场时先报验,合格后方可使用,其施工流程为:
4.4.1支架检验
(1)外观及防腐涂镀层应完好无损;
(2)型号、规格及材质硬负荷设计图纸要求,附件、备件应齐全。
4.4.2夹具和导轨安装
(1)首先按照放线位置固定夹具,根据彩钢瓦波峰的实际尺寸在设计允许的间隙不超过1100MM的范围内安装夹具。
(2)一条通长导轨上的夹具安装好,将导轨与夹具连接,调直整根导轨后,再紧固所有螺丝;
紧固螺丝时应先将所有螺丝拧至八分紧后,再次对前后梁进行校正,校正水平后再进行紧固。
(3)在一个阵列中,将二端的夹具与中间的夹具先进行安装,用水平仪控制夹具顶端连接标高调至设计标高,一个阵列标高差允许±
20mm。
4.5组件安装
材料进场时先报验,合格后方可使用。
4.5.1进场检验
4.5.1.1组件检验
(1)组件说明书和合格证等是否齐全;
(2)组件无变形、玻璃无损坏、划伤及裂纹;
(3)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要求。
4.5.1.2铝合金型材检验
铝合金型材、紧固夹头和压块的检验:
包括型材外表面处理情况、紧固夹头的外表面和压块的外表面处理情况、以及夹头和导轨的紧固配合情况。
4.5.1.3组件安装
(1)铝合金型材定位固定。
利用水平仪和经纬仪确定每个铝合金型材的具体位置,定位确认完毕对每个型材与导轨相交的定位点做好标记;
(2)组件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,以免破坏表面的保护玻璃;
(3)组件的安装应自下而上,逐块安装,螺杆的安装方向为自内向外。
电池板的联接螺栓应有弹簧垫圈和平垫圈,紧固后应将螺栓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;
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,接线盒方向一致;
组件在安装过程中,组件与槽钢之间垫橡胶垫,防止电腐蚀。
如下图:
图4电池组件安装示意图
4.5.1.4电池板安装面的调整
(1)粗调
调整首末两根电池板固定杆的位置的并将其紧固。
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。
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。
预紧固所有螺栓。
(2)调平
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。
以放线绳为基准分别调整其余电池板,使其在一个平面内。
紧固所有螺栓。
(3)允许偏差
表2组件安装允许偏差
工程
允许偏差
倾斜角度偏差
±
1°
光伏组件边缘高差
相邻组件间
≤2mm
同组组件间
≤5mm
4.5.1.5自检
组件安装完后,进行自检。
自检合格后,填写预检单,附自检表报监理验收。
4.6.组串接线
4.6.1工序
施工内容包括组件等电位连接、各方阵组件串接、组件串与汇流箱之间的连接、组串电气性能测试。
4.6.2施工条件
必须在组件支架接地工程完工并经监理验收后,方可开始本部工程。
严禁在雨中进行光伏组件的连线工作。
严禁触摸光伏组件的金属带电部位。
4.6.3产品检查
光伏专用电缆和接插件的外观检验:
包括其包装、外表面光洁度、产品认证证书、出厂合格证的完整性,接插件注意先抽样试连接,检验其配合紧密度和防护性能。
4.6.4组串连接和接线
(1)方阵组件之间必须进行可靠的等电位联结,连接线采用4平方铜线。
(2)各组件的连线严格按照设计安装图分组进行串联连接,分组专人负责。
(3)各组串的输出端应有明确的标识,注明方阵编号和组串编号。
(4)组串至直流汇流箱的连接,同样采用分组专人负责制。
每组串的连接线端头部分按照施工图给出编号和正负极标识,在直流汇流箱安装到位进行必要的检查后可以进行连接安装。
严格按施工图施工,按先接正极,再接负极的顺序安装。
连接和测试时必须先断开汇流的断路器和熔断器。
图5电缆接插件
4.6.5组串测试
测试条件:
(1)所有光伏组件应按照设计文件规定组串并引接完毕;
(2)汇流箱内各回路电缆应引接完毕,且指示清晰、准确;
(3)汇流箱内的熔断器、开关应在断开位置;
(4)汇流箱及内部防雷模块应牢固、可靠、且导通良好;
(5)辐照度宜在不小于700W/m2。
技术参数测试及要求:
(1)汇流箱内各组串的极性正确;
(2)相同测试条件下的相同光伏组串之间的开路电压偏差不应大于2%,但最大偏差不应超过5V;
(3)在发电情况下应使用钳形万用表对汇流箱内光伏组串的电流进行检测。
相同测试条件下且辐照度不应低于700W/m2时,相同光伏组串之间的电流偏差不应大于5%;
(4)光伏组串电缆温度应无超常温等异常情况;
(5)方阵的开路电压应符合设计规定
(6)方阵实测的最大输出功率不应低于各组件最大输出总和的90%。
(7)方阵输出端与支撑结构间的绝缘电阻不应低于50MΩ。
表3太阳能光伏系统电气检测设备一览表
名称
型号
数量(台)
生产厂家
接地电阻检测仪
Victor6412
深圳胜利
绝缘电阻检测仪
Zc25B
上海精密
数字式万用表
VC890+
4.6.6自检
测试合格后,填写自检单,附测试记录报监理验收。
4.7防雷和接地工程
(1)对需要接地的光伏发电系统设备,应保持接地的连续性和可靠性。
接地装置的接地电阻值必须符合设计要求。
当以防雷为目的的进行接地时,其接地电阻应小于4Ω。
光伏发电系统保护接地、工作接地、过压保护接地使用一个接地装置,其接地电阻不大于4Ω。
(2)避雷带(网)及其支持件安装位置正确。
焊接固定的焊缝应饱满无遗漏,防腐良好;
采用螺栓固定的应采取双螺帽等防松措施;
避雷带(网)应平整顺直,固定点支持件间距均匀,固定可靠。
4.8汇流箱安装
4.8.1工序
4.8.2外观检查
箱内部件齐全、箱体开孔合适、切口整齐;
无绞线现象,油漆完整、盘内外清洁、箱盖开关灵活、回路编号齐全、接线整齐、PE保护地线安装明显、牢固;
导线截面、相色符合规范规定。
4.8.3定位安装
(1)根据施工图和现场方格控制网,确定安装位置,应安全、干燥、易操作。
(2)箱内元件完好,连接无松动。
(3)汇流箱的所有开关盒熔断器应处于断开状态。
(4)汇流箱进线端及出线端与汇流箱接地端绝缘电阻不应小于20MΩ。
(5)汇流箱内光伏组件串的电缆接引前,必须确认光伏组件侧和逆变器侧有明显的断点。
(6)输入路数不超过汇流箱允许的输入路数;
环境温度应满足产品规格要求。
(7)汇流箱作好明显可靠的接地;
导线引出面板时,面板线孔应光滑无毛刺;
金属面板应装设绝缘保护套。
(8)汇流箱外壳应有明显可靠的PE保护地线(PE为黄绿相间的双色线);
但PE保护地线不允许利用箱体或盒体串连。
(9)汇流箱配线排列整齐,并绑扎成束;
在活动部位应固定;
盘面引出及引进的导线应留有适当余度,以便于检修。
(10)导线剥削处不应伤线芯或线芯过长;
导线压头应牢固可靠;
多股导线不应盘圈压接,应加装接线端子,必须采用穿孔顶丝压接时,多股导线应压接后再搪锡,不得减少导线股数。
(11)在电气连接前,用万用表确认光伏阵列的正负极。
光伏阵列的正极连到汇流箱直流输入的“DC+”,光伏阵列的负极连到汇流箱直流输入的“DC-”,并标明对应的编号。
(12)
(13)垂直装设的刀闸及熔断器等电器上端接电源,下端接负荷;
横装者左侧(面对盘面)接电源,右侧接负荷。
(14)PE线截面应符合下表规定:
表4PE线最小截面
相线线芯截面S(mm2)
PE线最小截面(mm2)
S≤16
S
16≤S≤35
16
S>
35
S/2
(15)用此表若得出非标准截面时,应选用与之最接近的标准截面导体;
但不得小于:
裸铜线4mm2裸铝线6mm2绝缘铜线1.5mm2绝缘铝线2.5mm2。
4.8.4自检
自检合格,填写记录,报监理验收。
4.9电气设备安装(兆瓦房/箱变)
4.9.1安装工艺流程
4.9.2设备开箱检查
设备开箱检查由安装单位、供货单位或建设单位共同进行,并做好检查记录。
按照设备清单、施工图纸及设备技术资料,核对设备本体及附件、备件的规格型号应符合设计图纸要求;
附件、备件齐全;
产品合格证件、技术资料、说明书齐全。
柜(盘)本体外观检查应无损坏及变形,油漆完整无损。
柜(盘)内部检查:
电器装置及元件、绝缘瓷件齐全、无损伤、裂纹等缺陷。
4.9.3设备搬运
设备运输、吊装时注意事项:
(1)道路要事先清理,保证平整畅通,且有足够的场地。
(2)设备吊点。
柜(盘)顶部有吊环者,吊索应穿在吊环内,无吊环者吊索应挂在四角主要承力结构处,不得将吊索吊在设备部件上。
吊索的绳长应一致,以防柜体变形或部件损坏。
(3)汽车运输时,必须用麻绳将设备与车身固定牢,开车要平稳。
必要时可将组装性质的设备和易损元件拆下单独包装运输。
4.9.4设备安装
4.9.4.1基础型钢安装
(1)采用基础型钢固定的设备,基础型钢安装的允许偏差应符合表8。
(2)基础型钢安装后,其顶部宜高出抹平地面l0mm,。
(3)
表5基础型钢安装允许偏差
mm/1m
mm/全长
不直度
<1
<3
水平度
位置误差及不平行度
(4)基础型钢与地线连接:
基础型钢的两端与地线焊牢,焊接面为扁钢宽度的二倍。
4.9.4.2设备安装
(1)立柜
立柜前首先按设计图纸在配电柜上做好标记,并按设计位置依次排好,然后在距柜顶和底各200毫M处,按规定位置拉两根基准线,将开关柜按图纸规定的顺序比照基准就位,安放好后,对成排安装的柜、箱,以中心单柜的垂直度、水平度为准,再分别向两侧拼装逐柜调整,少许误差可在框底部加钢垫片找平找正。
安装允许偏差符合下规定:
表6安装允许误差
允许偏差(mm)
垂直度
<1.5
水平偏差
相邻两柜或箱顶部
<2
全部柜或箱顶部
<5
盘面不平度
相邻两柜或箱面
全部柜或箱面
柜或箱间接缝偏差
(2)柜体与柜体之间应用镀锌螺栓紧密固定。
(3)柜(盘)接地:
每台柜(盘)单独与基础型钢连接固定可靠,柜体与基础型钢间采用焊接。
4.9.4.3接线
逆变器直流侧电缆接线前必须确认汇流箱侧有明显断开点。
接线前,应检查电缆的绝缘,并校对交流侧电缆的相序和直流侧电缆的极性。
按照图纸设计要求将电池板方阵等的电缆连接在并网逆变器相应端子上。
负荷正负铜排接线所有连线极性是否正确、交流三相接线相序是否。
4.9.4.4成品保护
设备运到现场后,暂不安装就位,应及时用苫布盖好,并把苫布绑扎牢固,防止设备风吹、日晒或雨淋。
.
设备搬运过程中,不许将设备倒立,防止设备油漆、电器元件损坏。
设备安装完毕后,暂时不能送电运行,变配电室门、窗要封闭,设人看守。
未经允许不得拆卸设备零件及仪表等,防止损坏或丢失。
不得拆卸设备零件及仪表等,防止损坏或丢失。
4.10桥架安装
吊杆采用4x4的角铁。
4.10.1施工工艺
(1)工艺流程
弹线定位
支吊架安装
桥架安装
保护接地安装
(2)弹线定位:
根据设计图纸确定桥架的安装线路位置,用墨斗沿墙壁、顶棚和地面等处在桥架的安装位置弹出轮廓线,按设计图要求及施工验收规范规定,分匀档距并标出具体位置。
(3)支吊架安装要求
1)支吊架所用钢材应平直,无显著扭曲。
下料后长短偏差应在5mm范围内,切口处应无卷边、毛刺。
2)钢支架与吊架应焊接牢固,无显著变形,焊缝长度应符合要求,不得出现裂纹、咬边、气孔、凹陷、漏焊、焊漏等缺陷。
3)支架与吊架应安装牢固,保证横平竖直。
4)固定支点间距一般不应大于1.5~2m,且间距均一致。
在进出接线盒、箱、柜、转角、转弯和变形缝两端及丁字接头的三端500mm以内应设置固定支持点。
图6桥架转弯连接及支吊架做法
5)支吊架距离上层楼板不应小于350~450mm;
距地面高度不应低于100~150mm。
(4)桥架安装要求(确认桥架尺寸是否满足使用要求,描述具体放接线施工要求)
1)桥架应平整,无扭曲变形,内壁无毛刺,各种附件齐全。
2)桥架的接口应平整,接缝处应紧密平直。
盖板装上后应平整,无翘角,出线口的位置准确。
3)桥架经过建筑物的变形缝时,桥架本身应断开,桥架内用内连接板搭接,不需固定。
保护地线和桥架内导线均应留有补偿余量。
4)保护地线连接
I.保护地线应根据设计要求敷设在桥架内一侧,接地处螺丝直径不应小于5mm;
并且根据需要加平垫和弹垫,用螺母压接牢固,并应做标识。
图7接地端子标识
II.当设计无要求时,金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与PE或PEN干线相连接;
III.非镀锌电缆桥架间连接板的两端跨家铜芯接地线,接地线最小允许截面积不小于4mm2;
IV.镀锌电缆桥架间连接板的两端不夸接接地线,但连接板两端不少于2个有放松螺帽或放松垫圈的连接固定螺栓。
图8桥架始端接地
5)电缆桥架转弯处的弯曲半径,不小于桥架内电缆最小允许弯曲半径的最大者,电缆最小允许弯曲半径见下表:
表7电缆最小允许弯曲半径
电缆种类
最小允许弯曲半径
无铅包钢铠护套的橡皮绝缘电力电缆
10D
有钢铠护套的橡皮绝缘电力电缆
20D
聚氯乙烯绝缘电力电缆
交联聚氯乙烯绝缘电力电缆
15D
多芯控制电缆
注:
D为电缆外径
6)桥架与支架间螺栓、桥架连接板螺栓固定紧固无遗漏,连接板两端不少于2个有防松螺帽或放松垫圈的链接固定螺栓,螺母位于桥架外侧;
当铝合金桥架与钢支架固定时,有相互间绝缘的防电化腐蚀措施;
图9连接板安装
7)金属桥架伸缩处理:
I.直线段钢制电缆桥架长度超过30m、铝合金桥架长度超过15m应设有伸缩节,并做跨接地线;
II.桥架跨越建筑变形缝处应设有补偿装置,且应做跨接底线。
III.跨接地线应为截面积不小于16mm2的铜导线,且双侧连接。
8)防火封堵。
敷设在竖井内和穿越不同防火区的桥架,按设计要求位置,由防火隔堵措施;
I.桥架穿过墙或楼板时四周应预留有50~100mm缝隙,用防火材料内外填堵严密。
图10桥架内防火封堵
II.桥架穿过水平楼板时,应砌防水台保护,高度不小于50mm,桥架和防水台之间填堵防火材料。
图11防水台及防火封堵
4.10.2成品保护
(1)安装桥架时,应注意保持墙面和顶棚的清洁。
(2)安装完成后,桥架盖板应齐全平实,不得遗漏,应严禁施工人员拿桥架当脚手架随意踩踏,严禁随意拆卸、挪动支吊架和桥架。
(3)桥架安装完成后,不应再进行喷浆、刷油之类的工作,以防止桥架外观遭到破坏。
4.11电缆沿桥架敷设
4.11.1施工工艺
(1)沿桥架敷设工艺流程:
准备工作
电缆敷设
电缆头制安装
电缆标识
绝缘测试
(2)直埋敷设工艺流程
(3)准备工作
1)施工前应对电缆进行详尽检查;
I.产品的技术文件应齐全;
II.电缆型号、规格、长度应符合订货要求;
III.电缆外观不应受损,封端应严密。
当外观检查有怀疑时,应进行受潮判断或实验。
2)电缆敷设前进行绝缘摇测或耐压实验:
1KV以下电缆用1KV摇表摇测线间及对地的绝缘电阻应不低于10MΩ。
3)电缆的搬运及电缆盘架设
电缆短距离搬运,一般采用滚动电缆轴的方法。
滚动时应按电缆轴上箭头指示方向滚动。
如无箭头时,可按电缆缠绕方向滚动,切不可反缠绕方向滚运,以免电缆松弛。
电缆盘的架设地点选择以敷设方便为准,一般应在电缆起止点为宜。
架设时,应注意电缆轴的转动方向,电缆引出端应在电缆轴的上方。
4)敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度,合理安排每盘电
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