光伏发电系统课程设计报告(2)

光伏发电系统设计与施工课程设计

制型钢和不锈钢螺栓连接。

2）所有支架都采用热镀锌，局部外裸部分喷涂氟碳涂料来有效防腐。 3) 太阳能电池支架采用混凝土标桩、槽钢底框、角钢支架，支架倾角30度。

4.4.配电室设计

用于太阳能光伏系统的配电室部分，主要放置直流防雷配电柜、逆变器、交流配电柜等。配电室设置在厂房低压配电房内。配电室应满足以下要求： 1）面积不小于6m2。

2）电气设备与墙壁之间设不小于0.3m间隔距离用于通风散热。 3）配电室内应强制通风或控温。 4）配电室地面承重应大于1.5吨/平米。

4.5.并网发电系统的防雷

为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，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。太阳能光伏电站为三级防雷建筑物，防雷和接地涉及到以下的方面： 1）地线是避雷、防雷的关键。 防止雷电感应：控制机房内的全部金属物包括设备、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接地干线上。 防止雷电波侵入:在出线杆上安装阀型避雷器，对于低压的220/380V可以采用低压阀型避雷器。要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30欧姆。接地的方式可以采用电焊，如果没有办法采用电焊，也可以采用螺栓连接。

接地系统的要求：所有接地都要连接在一个接地体上，接地电阻满足其中的最小值，不允许设备串联后再接到接地干线上。光伏电站对接地电阻值的要求较严格，因此要实测数据，建议采用复合接地体，接地机的根数以满足实测接地电阻为准。

电气设备的接地电阻R≤4欧姆，满足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性点直接接地的系统中，要重复接地，R≤10欧姆。

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防雷接地应该独立设置，要求R≤30欧姆，且和主接地装置在地下的距离保持在3m以上。引下线采用圆钢或者扁钢，宜优先采用圆钢直径≥8mm。 接地装置：人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或者圆钢。水平接地体宜采用扁钢或者圆钢。圆钢的直径不应该小于10mm，扁钢截面不应小于100 mm2，角钢厚度不宜小于4mm，钢管厚度不小于3-5mm。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5mm，需要热镀锌防腐处理，在焊接的地方也要进行防腐防锈处理。 2）直流侧防雷措施：

组件支架应保证良好的接地，光伏组件阵列连接电缆接入直流防雷汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置。光伏组件阵列汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。 3）交流侧防雷措施： 并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护（并网逆变器内有交流输出防雷器），有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，且所有的机柜要有良好的接地。 4.6并网发电系统配置表 名称 太阳电池组件 支架线缆 并网逆变器 接线箱 避雷器及接地设备 配电室 规格 120W 10KW 单位 块 套 台 台 套 平方米 数量 90 5 1 1 1 4~6 备注 并网型3相4线 避雷针高要求15米 如有配电室则不考虑

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图2 并网系统发电原理图

5.系统建设及施工

现场勘查、工程规划、定位放线、场地平整

支架、太阳电池安装 电站围栏建设 太阳电池基础 电站配电室建设

并网调试运行 电缆连接敷设 设备安装定位

图3.并网电站建设流程图

验 收 试运行

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5.1 光伏系统建设流程

项目的施工包括：屋顶支架的基础预留；配电室基础预留；支架安装、组件的安装、电气设备的安装调试、系统的并网运行调试。技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行以下几方面的工作：

1）先对实地进行勘测和调查，获得当地有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。

2）准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。

3）组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。 4）技术人员对图纸进行会审，并将会审中问题做好记录。 5）会同建设单位和设计部门对图纸进行技术交底，将发现的问题提交设计部门和建设方，并由设计部门和建设方做出解决方案（书面）并做好记录。

6）确定和编制切实可行的施工方案和技术措施，编制施工进度表。 5.2 光伏系统组件安装和检验 1.光伏方阵基础的施工 光伏方阵基础施工主要有预埋法、混凝土块配重法、螺旋地桩法、直埋法和地锚法等，可以根据安装要求及地质土壤情况等选择。 2.方阵支架的安装 太阳能光伏方阵支架有角度固定的钢筋结构支架、自动跟踪支架及铝合金支架等。其中铝合金支架一般用于在小规模屋顶光伏发电系统中和大型钢架结构支架中固定电池组件的部分支架，铝合金支架具有耐腐蚀、重量轻、美观耐用的特点，但承载能力低，价格偏高；自动跟踪支架由于成本、效率等原因，应用还不普遍。方阵支架按照连接方式不同，可分为焊接和拼装式两种。方阵支架应采用热镀锌钢材或普通角钢制作，沿海地区可考虑采用不锈钢等耐腐蚀钢材制作。 3.电池组件的安装

(1).组件安装前应根据组件生产厂家提出的出厂实测技术参数和曲线，对电池组件进行分组，将峰值工作电流相近的组件串联在一起，将峰值工作电压相近组件并联在一起，以充分发挥电池方阵的正整体效能。

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(2)将分好组件的组件依次摆放到支架上，并用螺钉穿过支架和组件边框的固定孔，将组件与支架固定。

(3)按照方阵组件串并的设计要求，用电缆将组件的正负极进行连接。对于接线盒直接带有连接线和连接器的组件，在连接器上都标注有正负性，只要将连接器接插件直接插接即可。电缆连接完毕，要用绑带、钢丝卡等将电缆固定在支架上，以免长期风吹摇动造成电缆磨损或接触不良。

5.3 光伏屋面安装顺序

在建造完木板屋面后可进行光伏组件的安装。 1. 安装屋沿光伏组件挡板，如图4。 2. 铺设油毛毡，如图5。 3. 划光伏组件安装线，如图6。 4. 安装组件两侧纵向水槽，如图7。 5. 光伏组件安装，从屋沿由左向右横向安装，再自下向上一层一层安装，如图8。 6. 地线固定，如图9。

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