太阳能光伏发电系统施工-solarbe文库

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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行检查，具备下列条件方可开工①与机房有关的土建应竣工，具备安装条件；②预留洞孔，走线地槽，预埋穿线管应符合设计要求；③安装太阳电池方阵的水泥基础的方位排列应符合设计要求；④在太阳电池方阵的采光方向上应无遮挡物。7.1.2 设备器材检验要求①开工前应对到达施工现场的设备和材料进行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）。②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。③对设备进行开箱检查，其合格证、说明书、检测记录、附件、备件等均应齐全。④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⑤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，应由建设单位及时解决。7.1.3 安全准备（ 1）安装人员为确保自身安全以及防止二次事故，在作业前应做好相应的安全准备，在安装时必须穿适当的防护服装。①戴安全帽②系安全带（为防止坠落，必须使用）。③系安全防护鞋或轻便运动鞋有防滑效果）④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基础底座，安装在地面或屋顶上面的方阵一般建水泥基座，在旷野或山头上一般采用立若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①混凝土基座离地面髙度、基座强度和水平度偏差应符合设计规定，基座的水平偏差不应大于 3mm/m。②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。③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①水泥杆架空方式，方位应符合施工图规定②水泥杆和拉线、地锚的规格程式应符合设计规定。③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。④方阵平台上预留的机架底座安装固定孔应符合设计要求。⑤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①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° 。②机架底部的水平度不应大于 3mm/m，基座不平时，应用铁垫片垫平。③固定组件的机架表面应平整。④安装组件前，机架上所有的连接缧栓应加防松垫片并拧紧。⑤机架安装完毕后，对安装过程中受到损坏的漆膜应进行补涂。7.3.2 倾角可调式机架的安装①倾角可调式机架的安装步骤和调整方式按厂家说明书进行。②调节机构应转动灵活，铰链部位要加黄油，调整范围应符合设计要求。③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①安装组件前，应根据组件参数对每个太阳电池参数进行检查测试，其参数值应符合产品出厂指标。一般测试项目有太阳电池组件的开路电压和短路电流。②应挑选工作参数相近的组件装在同一个子方阵内。③应挑选额定工作电流相等或相近的组件进行串联。④组件接线盒上穿线孔应加工完毕。7.4.2 组件的安装①组件的安装应轻拿轻放，防止硬物刮伤和撞击表面玻璃。②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。③组件固定面与机架表面不相吻合时，应用铁垫片垫平后方可紧固连接螺丝，严禁用紧拧连接螺丝的方法使其吻合。④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。⑤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①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。②应选用不同颜色的导线作为正极（红色）、负极（蓝色）和串联连接线。③导线规格应符合设计规定。④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。⑤方阵组件布线完毕，应按施工图检査核对布线是否正确。⑥组件接口处的连接线应向下弯曲，防雨水流入接线盒。⑦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。⑧方阵布线及检测完毕，应盖上并锁紧所有接线盒盒盖。⑨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①天气晴朗，太阳周围无云。②太阳总辐照度不低于 700MW/cm2。③在测试周期内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。④被测方阵表面应清洁。（二）技术参数测试及要求①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行。②方阵的开路电压应符合设计规定。③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。④方阵输出端和支撑结构间的绝缘电阻不应低于 50MΩ 。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①电缆的绝缘性能；②电缆的耐热阻燃性能；③电缆的防潮，防光；④电缆的敷设方式；⑤电缆芯的类型（铜芯，铝芯）；⑥电缆的大小规格。光伏系统中不同的部件之间的连接。因为环境和要求不同，选择的电缆也不相同。以下分别列出不同连接部分的技术要求。①组件与组件之间的连接组件之间的电缆必须进行 UL 测试 ,耐热 90℃，防酸，防化学物质，防潮，防曝晒。②方阵内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℃。③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。④室内接线（环境干燥），可以使用较短的直流连线。电缆大小规格设计，必须遵循以下原则。①蓄电池到室内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。②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大连续电流的 1.25 倍。③逆变器的连接，选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的 1.25 倍。④方阵内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大连续电流的1.56 倍。⑤考虑温度对电缆性能的影响。⑥考虑电压降不要超过 2。⑦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①方阵电缆和蓄电池馈电线的规格和敷设应符合设计规定。②馈电线穿过穿线管后应按设计要求对管口进行防水处理。③电缆及馈线应采用整段材料，不得在中间接头。④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行封扎。7.5.3 电源馈线和控制柜的连接①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行操作。②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。③导线接头与设备接触部分应平整洁净，接触处应涂复中性凡士林、安装平直端正、螺丝紧固。④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。⑤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①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 1MΩ 。②各电源馈线的电压降应符合设计规定。③方阵输出端与支撑结构间的绝缘电阻、耐压强度应符合设计规定。7.6 蓄电池的安装7.6.1 一般规定①蓄电池的规格、型号、个数应符合设计要求。②蓄电池的安装位置、连接方式应按设计规定执行。③蓄电池连接导线的规格型号应符合设计规定。④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范的规定执行。7.6.2 阀控式密封蓄电池①安装前应逐个测量蓄电池的电压并应符合产品要求。②安装在户外的密封蓄电池应加装蓄电池箱。③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。④蓄电池箱底部应留 2 个不小于 Φ 8mm的透气孔。⑤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。⑥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装7.7.1 设备安装①设备安装应符合设计规定要求。②机柜安装应垂直 ,偏差不应大于 2mm。③安装在室外的控制柜，应牢靠固定在机架或平台上。④机柜对地连接应牢固可靠。⑤方阵电缆、蓄电池馈电线、负载导线均应连接牢固，极性正确。⑥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项目①电压表、电流表表针应在零位，无卡阻现象。②开关、匝道应转换灵活、接触紧密。③熔丝容量规格应符合规定 ,标志准确。④接线正确 ,无碰地、短路、虚焊等情况 ,设备及机内布线对地绝缘电阻应符合厂家说明书规定。通电试验步骤①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。②接入负载或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。③方阵输入回路应设有防反充二极管。④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。⑤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。⑥输出电压的稳定精度应符合设计要求。⑦方阵开路和短路应有告警信号。⑧任一熔丝熔断后，应有告警信号。⑨蓄电池电压“过高”或“过低”时，应有保护装置，并提告警信号。⑩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，控制机房内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 220V/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。架空引入室内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 30Ω 。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，最好能将接地体附件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， Ω ； 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较严格，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 50mm 50mm 5mm；扁钢，不应小于 40mm 4mm。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。若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达到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，均应进行防腐处理。接地装置的焊接长度，对扁钢为宽边的 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 40mm 4mm 或不小于 95mm2 的多股铜线。接地引线应作为防腐绝缘处理，并不得在暖气地沟内布放，埋设时应避开污水管和水沟，裸露在地面以上的部分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 5Ω, 对于年雷暴日小于 20d 的地区，接地电阻值可小于 10Ω 。采用架空避雷线和避雷针的接地电阻值，应小于 10Ω 。采用避雷器的接地电阻值，应小于 10Ω 。4.系统防护装置的要求①太阳光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。②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。③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。④避雷针的高度应符合设计规定。⑤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。⑥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、结构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 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，又可按照电压的高低分为高压（ lkV10kV 配电线路和低压（ lkV 以下）配电线路；按照线路的结构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 380V 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部分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，其基本结构如图 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、耐张杆、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，但它同时还要承担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，则应采用钢芯铝绞线。架空导线禁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； LGJ─ 50，为钢芯铝绞线，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相同。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/ Ω /km允许截留量/A 质量/kg/km LJ 16 7 1.70 5.1 1.98 105 41 25 7 2.14 5.4 1.28 135 68 35 7 2.50 7.5 0.92 170 95 50 7 3.00 9.0 0.64 215 136 70 7 3.55 10.7 0.46 265 195 95 19 2.50 12.5 0.34 320 257 （ 3）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。绝缘子除了承担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、悬垂线夹和耐张线夹以及各种规格的螺杆、抱箍、花篮螺栓等。部分低压金具的外形，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，一般用在耐张、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，一年四季各地的差别很大，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表面闪络和木杆燃烧事故。（ 2）防暑防寒。检査导线弧垂，尤其要检查交叉跨越处的弧垂情况；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，加固电杆基础，清除沿线有妨碍的树木、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，保证安全供电。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。一般应每月进行 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，对线路的安全或某段进行巡视检查。（ 3）故障巡视。当线路发生断线、接地和短路等故障时，应立即进行故障巡视，査明故障地点及故障原因，及时进行处理，尽快恢复供电。线路的巡视检査一般包括如下内容（ 1）沿线情况。①线路周围有无损伤导线的倾倒树木等物；②沿线周围有无将要崩塌损伤电杆的土、石方等；③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。①导线和避雷线应无断股、损伤以及锈蚀等情况；②导线弧度不能过大或过小；③导线对地、对交叉设施及其他物体的距离应保持正常；④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。①电杆及金具不能歪斜变形，连接固定应正常；②电杆的基础不能下沉或倾斜；③电杆的横担等金具的螺丝不能松脱；④电杆上不能有鸟巢或其他异物；⑤电杆应无腐朽、烧焦或开裂，混凝土杆应无裂缝、剥落和钢筋外漏；⑥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；装置要牢固，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行。雷雨季节对电气设备的绝缘影响很大，应在这个季节来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。如加固电杆基础，补强电杆，对电杆镀锌铁件表面脱落处涂刷油漆；涂平混凝土电杆表面裂纹或外露钢筋；更换腐朽的木电杆；拧紧电杆上的螺栓，收紧或更换绑线；清除电杆上的鸟巢等。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相同的导线进行绑扎补强；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基础等预防性工作。长时间干燥的季节，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。对沿线路可能妨碍导线的树木，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，执行停电联系制度。在检修工作开始前，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行检查，待确认无电以后，还应在工作范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，才可开始检修工作。（ 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。对于各种工具和安全用具，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，应及时拆除临时的接地短路线，并撤离检修人员，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①设备位置确定②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）总则先安装室外设备，再安装室内设备；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）室内设备安装蓄电池、控逆一体机、卫星接收机、负载。三、设备安装（ 1）设备位置确定①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）、相对平整坚固的混凝土基础作为安装位置。②卫星接收天线选取屋顶等开阔无遮挡（建筑物或大树等不会在天线朝向方位对卫星接收天线形成信号遮挡）、相对平整坚固的混凝土基础作为安装位置。③室内设备选取室内经用户确定平整、干燥、坚固并方便使用维护的位置安放集成了卫星接收机和控逆一体机的一体化机柜。将蓄电池装入一体化机柜的蓄电池单元。（ 2）设备安装固定①太阳电池方阵步骤 1，太阳电池方阵由以下构件组成太阳电池支架两根）、长斜拉杆两根）、短斜拉杆两根）、长撑杆两根）、短撑杆两根）、横向拉杆两根）、纵向拉杆两根）及太阳电池组件两块。按照装设计的太阳电池支架配图示意，依次将纵向拉杆、长撑杆、短撑杆、太阳电池支架和长斜拉杆相互用螺钉连接可先不拧紧螺母，到安装完再紧固），再安装两根横向拉杆和两根短斜拉，注意角钢之间的相互搭接面必须正确，对照装配图确认连接无误后，紧固所有安装螺钉。步骤 2，通过指南针找到正南方向，将组装好的太阳电池方阵支架调整面向正南方向，再次确认无遮挡后，以太阳电池支架地脚安装孔定位，打安装孔，上膨胀蜾钉并拧紧固定要求安装孔深度足够，膨胀螺钉入地深度恰当，螺帽拧紧后，膨胀螺钉牢固可靠），将太阳电池支架可靠固定。步骤 3,太阳电池组件安装a．清理干净一块地面，清除石块或其他坚硬、锋利的物品，并铺上纸板如组件纸箱或其他隔离物品。b．小心取出太阳电池组件并安装固定到太阳电池支架。要求固定可靠但不可过分拧紧以防损伤太阳电池组件（以弹垫压平为宜。注意太阳电池组件的接线盒应按同一方向排列。每个太阳电池组件的直流输出电压为 35V 左右，但是若串联一定数量的太阳电池组件，则输出电压的变动范围为 250V450V，因此在安装的时候应采取以下安全措施a．作业时在太阳电池组件表面铺设遮光板，遮住太阳光。b．带低压绝缘手套。c．使用已有的绝缘处理的工具。d．不要在雨天作业不但存在触电隐患，而且会因湿滑导致坠落事故）。②卫星接收天线先将卫星接收天线按照装配图组装完毕并拧紧所有螺钉，通过指南针确定天线的方位和仰角，调整到位后打膨胀螺钉并初步固定但不要拧紧安装媒钉以便接收机调试。a．安装人员在动手安装之前应检査确认安装组件完整齐备无损坏，包括卫星天线全套散件及高频头、闭路传输线及连接头、卫星接收机及连接线。b．根据安装现场的实际情况，确定卫星天线的安装位置原则上卫星天线所处位置朝向卫星的方向上不能有大树、高山、建筑物等物体遮挡，应尽量装在房顶等高处，才能保证具有较好的接收效果。c．选择一个相对平整的安装位置，将卫星天线散件取出按顺序摆放，参照装配说明书和零件装配图依次完成支架组装和天线拼装，将拼装成整体的天线固定在天线支架上，安装高频头固定撑杆保证三根撑杆髙度一致并固定高频头，紧固所有安装螺钉。d．取出卫星接收机，将电视机、卫星接收机、卫星天线之间的连线接好，确认无误后，打开电视机和卫星接收机。e．将卫星天线调整到朝向亚洲三号星方位（ 105.5 °，天线与地面之间的仰角调整在 53°左右，按照卫星接收机调试说明书，将电视机调至视频接收（ AV 模式），通过卫星接收机的遥控器，按以下顺序按 “ 主菜单 ”→ 选 “ 节目表编辑 ” 按 “ 确认 ”→ 选 “ 中央一套 CCTV- 1” 按 “ 确认 ”→ 按 “ 主菜单 ”→选 “ 转发器设置 ” 按 “ 确认 ”→ 选 “ 新增转发器 ” 按 “ 确认 ”→ 画面显示 “ 本振频率 ” 、 “ 下行频率 ” 等参数和 “ 信号强度 ” 、 “ 信号质量 ” 百分比。f．缓慢调整卫星天线仰角至 “ 信号质量 ” 百分比达到最大，再细微调整天线方位角度至 “ 信号质量 ” 百分比达到最大，最后仔细调整高频头离 “ 锅盖 ” 的高度至 “ 信号质量 ” 百分比达到最大。 “信号质量 ” 百分比达到 50以上时，基本保证可正常接收十五个以上的节目。g.在安装基础上，通过卫星天线地脚安装附件，将天线牢固安装，确认接收信号稳定可靠后，出示 “ 卫星电视系统安装调试记录表 ” 给现场操作维护人员，并请其在记录表上的 “ 用户确认栏 ” 签名。至此，卫星天线安装及接收机调试工作结束。③蓄电池安装将蓄电池连接线按正确的极性接到蓄电池。注意蓄电池的极性切勿接反。④负载安装a.关闭控制器输出开关。b.按控制器和负载对应极性接线。四、设备连线1.设备连线前必须先断开所有设备开关2.连线必须按照以下顺序先接好蓄电池至控逆一体机接线，再接太阳电池方阵到控逆一体机接线，最后接卫星接收天线至卫星接收机。3.连接导线安装（ 1）配线遵照太阳电池方阵安装中有关用线规定选取合适截面的连接导线，按就近隐蔽、方便固定的原则确定设备之间导线走向，并确定所需长度（长度超过两米时，每端留 200mm 余量后截断。（ 2）线头的淸理剥去导线两端绝缘层，剥除长度以接线后接线点外的导线裸露部分最少为宜与 O 型冷压铜接头导线接线端长度相当）。接线端子与线头的接触位置有氧化层要淸除，以保证接线可靠，接触良好。（ 3）冷压铜接头钳压① O 型冷压铜接头导线接线端应与导线截面相匹配、螺钉接线端应与螺钉接线柱大小相匹配，将规整好的导线线头束插入铜接头套管内，直至铜管底部。②用冷压钳将套管压扁至紧固，受压面与蜾栓孔所在平面平行，经过钳压的线鼻子变形后要均匀对称，不能歪斜。在线鼻子套管内的导线要被压紧，不会脱出和松动。（ 4）将压好铜接头的导线两端用绝缘胶带整齐包襄保护，外面包缠红色或蓝色胶粘带正极接线包缠红色，负极接线包缠蓝色），两端分别接至相应螺钉接线柱，并用螺丝刀旋紧压牢。4.两块太阳电池组件并联接线盒内 “ ”接 “ ”， “ -” 接 “ -”后 ,从位置低的太阳电池组件统一出线到一体化机柜的控逆一体机，在连接到控逆一体机端子前，需用万用表测出输出端开路电压和短路电流并记录，确认正常后再按正确极性接线；如果开路电压和短路电流不正常，必须先找出原因并处理直至数据正常才能将太阳电池板输出线接到控逆一体机端子。连接导线采用 4mm2双芯橡皮电缆，制作接线盒间的连接线确定长度、剥线头和输出连线，并在每根线头上做好标识，用绝缘胶布将每根线的一头包住，防止短路，确保安全。接线盒接完线后，应对出线口密封防雨应通过喷涂玻璃胶处理。输出接线时应沿线采用线卡固定，走向隐蔽就近。注意安装的先后顺序、各步骤的协调一致性和电池板间导线连接的正确性。5.卫星接收机馈线电缆两端必须使用馈线电缆头，剥线应小心仔细选取馈线电缆端头长度约 15mm 处切除外面保护层直至全部露出单股铜芯；选取往下约 10mm 处剥除馈线电缆表皮但不能将馈线的屏蔽层切断。套入馈线电缆头屏蔽层插入锥形头内后 , 用尖嘴钳夹扁锥形头，直到屏蔽层被紧压在锥形头内）。五、调试1.对照系统图纸，对各设备的接线进行检査，有错误要进行更正；检查接线端子及螺栓是否紧固、接地是否可靠。2.确认蓄电池已可靠接入控逆一体机后。3.模拟操作试验。控制器、蓄电池的模拟操作试验①光伏电池组的技术指标测试，做好记录。②控制器操作及控制器指标的调定，做好记录。③蓄电池指标的调定，做好记录。六、防雷接地系统安装1.确定用户接地网位置。2.把一体化机箱上接地螺钉可靠连接到用户接地网。为了保证本工程光伏发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。系统的防雷接地装置措施有多种方法，主要有以下几个方面供参考（ 1）地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时，选择电厂附近土层较厚、潮湿的地点，挖 1 2 米深地线坑，采用 40 扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用 35mm2 铜芯电缆，接地电阻应小于 4 欧姆。（ 2）在配电室附近建一避雷针，髙 15 米，并单独做一地线，方法同上，配电室在地下室不需要避雷针。（ 3）直流侧防雷措施电池支架应保证良好的接地，太阳电池阵列连接电缆接入直流防雷配电柜，经过防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。（ 4）交流侧防雷措施每台逆变器的交流输出经交流防雷配电柜（内含防雷器接入电网，可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，配电柜要有良好的接地。七、光伏供电系统调试1.确保所有设备的开关处在 “ 关闭 ” 位置。2.极性检测仔细检查所有接线，正、负极性是否正确。3.各设备接线端口接线检测是否按设备端口标识接线，所有端口须连接正确、牢固，不能发生电路错接或短路现象。4.按顺序启动各设备必须严格按照以下顺序接通各设备）（ 1）打开控制器上蓄电池输入开关。（有的控制器没有设置开关，连接蓄电池组时已直接接入，可不做此操作此时，控制器巳由蓄电池供电，可进行控制器参数设置一般控制设备出厂其控制参数均已设定 ,不需再设，如果需调整可参照设备使用说明书设置。（ 2）打开控制器上太阳电池方阵输入开关。此时，即代表太阳电池方阵已投入到控制器，可参看控制器使用说明书来判断控制器工作是否正常。（ 3）打开控制器上负载输出开关，即接通控制器到负载供电电路。（ 4）观测各设备仪表指示是否正常，是否有跳闸、自动关机现象，各设备稳定后是否投入正常运行。（ 5）通电运行后作好相关参数数据记录。八、完成竣工图并作调试记录，设备投入运行竣工要求1.部门存档管理，以备工程日后维护、维修。外观上要求设备按设计摆放到位、稳固垂直，横向水平与墙及其他物体的间隔距离、方位、角度达到要求。2.走线方面，导线排列整齐并有标识，标识应置于明显位置。3.接线头在通电运行一段时间后，温度稳定，不过热。4.经调试后设备运行、供电技术指标达到要求。按竣工报告测试和记录光伏供电系统相关参数数据，完成交接工作。综上所述，我们在安装施工的过程应注意以下几点1.现场勘察，尽可能在施工安装前，全面准确了解安装现场的基本情况，包括安装位置、穿线管敷设情况、有无高大障碍物遮挡、控制器及蓄电池摆放位置、附近有无交流电源等。2.安装支架制作，必须先做好埋地笼形钢筋架，现场与用户协商确定准确安装位置后，请工人开挖埋地基础坑深度和大小符合设计要求）及穿线管埋放沟槽，此过程应有工程技术人员在场监督；基础坑和埋放沟槽挖好并符合要求后，依次埋放穿线 PVC 管管内穿好 4mm2双芯电缆，长度为穿出后一端足够到用户设备摆放位置，另一端伸出管口 lmm到太阳电池板支架底座并与地面平齐管内事先穿好拉线用的细铁丝），回填掩埋可靠；基础坑深度应比笼形钢筋架髙度大 250mm 以上，基础坑底部先铺厚度为 250mm 的公分石，处理平整后，垂直放入笼形钢筋架，支撑牢固后，将事先拌和好的混凝土浇灌入坑，注意保持笼形钢筋架的垂直，不允许让混凝土进入穿线 PVC 管造成堵塞。混凝土浇灌至与底座钢板平齐填实不留空隙。穿线 PVC 管两端用塑料袋可靠包敷，防止异物进入。3.浇灌后约一个星期，混凝土已足够坚固牢靠，具备了整套太阳能电源系统安装的条件。太阳电他板及角钢支架安装紧固后（用指南针确定正南方位，保证太阳电池板安装后面向正南方向） ,立杆之前应先把太阳电池板引下的电缆线放线到支架底座，长度约 7 米，所有穿线孔必须用硅胶密封，确保不会有雨水进入。4.用水平尺测量基础底座的水平度，通过垫块调整直到水平度符合要求；整个支架竖立采用人工操作，支架底座摆放到安装基础，三根拉绳从三方拉住，小心操作直到支架完全竖立，紧固基础底座上的螺母，使整个支架牢固竖立在基础底座上。5.通过支架接线盒将太阳电池输出线与用户设备引来的双芯电缆用接线铜管可靠压接，接线头处用热缩套管收缩包紧；将太阳电池板、控制器、蓄电池、用户设备正确可靠连接，检查充电状态是否正常；确认无误后，打开用户设备开关，检查用户设备是否工作正常；记录相关运行数据，填写竣工报告并请用户签字盖章。【思考题】7-1 简述光伏系统安装前的注意事项。7-2 简述光伏系统安装的步骤。7-3 光伏系统安装过程中需要注意些什么7-4 如何选取电源馈线