光伏电站相邻支架间接地施工的新方法及应用

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  摘 要:光伏电站市场行业内竞争激烈,必须提高生产效率和产品质量、降低生产成本才能在竞标中脱颖而出,占据市场优势。新材料、新技术、新方法、新工艺的研究及应用显得尤为重要,通过不断探索与实践,对相邻两组光伏支架间接地施工采用螺栓连接的新方法,可以在保证工程质量的前提下,缩短施工工期、降低施工成本,在完美履约的同时,提高企业的品牌竞争力,为公司开拓更广泛的市场提供有力保证。
  关键词:相邻支架;螺栓连接;缩短工期;经济可靠
  0 引言
  随着人们对清洁能源、绿色可再生能源的进一步要求,太阳能发电已逐步发展成为当今世界利用新能源的方式之一,伴随国家一系列优惠政策的出台,更促进了光伏行业的发展,同时也导致了其行业内越来越激烈的竞争局面。光伏电站因为其资金使用集中、建设周期短、投资回收快等特点受到投资者的青睐,对于一个20MW的电站而言,施工周期仅仅3个月左右的时间,因此任何一道工序施工时间的缩短、成本的降低,都能使企业在快速变换的政策中成为赢家。
  1 施工工艺原理及优势对比
  (1)传统的施工方法,工序复杂,空间狭小,施工难度大,質量难以保证,且造价高。
  ①施工需要进行接地沟开挖,因距离问题,接地沟开挖对基础扰动大,影响基础混凝土稳定。电站混凝土独立基础一般高度为50cm,独立基础间距1.2m,而接地埋深0.8m,在接地预埋开挖过程中,很容易造成两侧混凝土独立基础沉降,影响基础稳定,进一步影响支架及光伏组件安装质量。
  ②工作效率低下,工程造价高。此接地安装方式,从光伏支架立柱焊接接地至接地主网,需要将镀锌接地扁钢弯折3次,两侧共计弯折6次,外加接地扁铁需要焊接在支架立柱上,支架立柱为空心方钢,很容易焊穿,对焊接人员技术水平要求高,往往造成人工消耗大,效率低,材料消耗多。
  (2)采用螺栓连接,是将接地架空施工。采用支架檩条在厂房加工时预制螺栓孔,现场制作接地扁钢(或接地辫子)用螺栓直接进行连接,不再需要进行焊接。可见其施工简单、扁钢制作简单,可以大大缩短施工周期。
  ①架空接地,不需要进行接地沟开挖,不会造成基础沉降,不会影响基础的稳定性。
  ②工作效率高,成本低。对操作人员没有特别要求,进行完技术交底即可施工,且安装质量好,返工率低。
  2 施工方法
  工艺流程:接地扁钢(接地辫子)制作—螺栓连接—接地电阻测试。
  (1)该方案的实施,需要根据电站实际地形选用接地扁钢或接地辫子。如果电站地形平坦、起伏很小,可以优先选用接地扁钢,质量可靠,工艺美观。如果是山地光伏类,相邻支架间落差较大,则选用接地辫子施工,可以减少统计量,工艺反而更好。
  (2)带有预留接地螺栓孔的檩条建议安装在立柱最高处,首先其不影响接地螺栓施工连接,主要方便后期的运维工作,运行人员在下面走动巡视不会触碰到,最高处檩条距离地面约2.8m。
  (3)施工关键点控制
  ①接地扁钢的制作,主要是扁钢长度及螺栓孔位置的确定。因该接地施工方法与后续施工不会造成冲突,可以穿插进行,为保障安装一次到位及工艺美观,需要进行前期统计工作。该工作在支架及檩条安装完成后即可进行,需要准确统计每处相邻支架间长度,按长度截取扁钢,同时在扁钢上标注打孔的位置。
  ②螺栓紧固程度的确认。建议用专用工具进行螺栓紧固工作,最好一次紧固到位,避免返工。安装完成后安排专人对螺栓紧固程度进行测量检查。
  3 经济效益分析
  光伏电站市场行业内竞争激烈,必须提高生产效率和产品质量、降低生产成本才能在竞标中脱颖而出,占据市场优势。新材料、新技术、新方法、新工艺的研究及应用显得尤为重要,通过不断探索与实践,对相邻两组光伏支架间接地施工采用螺栓连接的新方法,可以在保证工程质量的前提下,缩短施工工期、降低施工成本,在完美履约的同时,提高企业的品牌竞争力,为公司开拓更广泛的市场提供有力保证。
  以50MWp电站为例,仅此一项便可降低全站接地工程造价20.4%,缩短施工工期10天,两组支架间接地导通率提高到91.5%。
  以上计算以每两组支架间需开挖电缆沟2.5m,接地扁钢5.9m,架空螺栓需M8螺栓4套,接地扁钢1.5m计算。
  接地沟开挖:67×62×2.5×10.02元/m=104057.7元
  接地扁钢:67×62×(5.9-1.5)m×10.98元/m=114027.3元
  M8螺栓:67×62×4×0.01kg/个×7.55元/kg=1254.5元
  则:合计节约成本=104057.7+114027.3-1254.5=216830.5元
  4 结语
  相邻支架间架空螺栓接地施工的新方法,经过多个电站的检验试验,其一次性通过项目三级验收、竣工验收及气象防雷监测部门的监检,一步步成熟。该方法的应用可以很好的保障工程接地质量,有效缩短施工工期,大幅度降低施工成本,经济、社会效益显著。随着专业化、自动化施工工器具的投入使用,其劣势将会逐步得到弥补,优势将进一步凸显。我们在实践中总结相邻支架间架空螺栓连接施工经验,将其编制成为有实用价值的专项施工方案—《光伏电站相邻两组支架接地架空螺栓连接施工专项施工方案》,并申报其成为企业级工法,以供其他采用该方案的项目推广使用,使该技术不断得到巩固。
  参考文献
  [1]尉元杰.光伏电站安装中组件与支架防腐设计及施工工艺应用[J].文摘版:工程技术,2015,(4):118.
  (作者单位:新疆电力建设有限公司)
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