大庆光伏车棚施工方案

大庆光伏车棚施工方案一、工程概述1.1项目概况本光伏车棚项目位于大庆市某工业园区停车场，总占地面积约5000平方米，设计为100个标准车位的双列式车棚结构。项目总装机容量385kWp，采用N型TOPCon高效单晶硅组件，预计年发电量45.2万度，可满足园区30%的办公用电需求，年节约标准煤158吨，减少二氧化碳排放356吨。车棚主体采用钢结构框架体系，设计使用年限25年，具备抗-35℃极端低温、10级台风及0.7m积雪荷载的能力。1.2气候适应性设计要点大庆属寒温带大陆性季风气候，具有冬季寒冷漫长（极端低温-35.2℃）、积雪期长（11月至次年3月）、冻土深度达2.0m、年平均日照时数2726小时的气候特征。针对该区域特点，本方案重点强化：结构抗冻胀设计：基础埋深2.5m（超冻土层0.5m），采用C35抗冻混凝土（抗冻等级F200）积雪荷载应对：屋面坡度设计为15°，设置自动融雪系统（伴热电缆功率20W/m）低温发电优化：组件选用-40℃~85℃工作温度范围的N型TOPCon产品，逆变器配置低温启动预热功能防风措施：主结构风压荷载按0.65kN/m²设计，组件采用加强型铝合金压块（每块组件8个固定点）二、设计依据2.1主要规范标准类别标准名称标准编号结构设计建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计标准GB50017-2017冷弯薄壁型钢技术规范GB50018-2002光伏系统光伏发电站设计规范GB50797-2012车棚用光伏发电系统设计规范DB13/T5814-2023光伏建筑一体化车棚设计规范T/CPIA0066-2023电气系统低压配电设计规范GB50054-2011建筑物防雷设计规范GB50057-2010（2016版）施工验收钢结构工程施工质量验收标准GB50205-2020光伏电站施工规范GB50794-20122.2基础数据基本风压：0.65kN/m²（50年一遇）基本雪压：0.7kN/m²（50年一遇）抗震设防烈度：6度（设计基本地震加速度0.05g）土壤冻结深度：2.0m地基承载力特征值：180kPa最佳安装倾角：40°（基于大庆纬度46.5°计算）三、系统方案设计3.1总体布局车棚采用10连跨钢结构形式，单跨跨度8m，柱距7m，檐口高度3.5m，屋脊高度5.2m。光伏组件按矩阵式排列，分为10个发电单元，每个单元配置38.5kWp组件、1台36kW组串式逆变器及1套汇流箱。组件阵列沿东西方向布置，南北间距6.2m（确保冬至日9:00-15:00无遮挡），行间设置0.8m宽检修通道。3.2光伏系统配置组件选型：540WpN型TOPCon双玻组件（182mm×182mm硅片），具体参数：开路电压：48.2V，短路电流：13.85A转换效率：23.1%，工作温度系数：-0.26%/℃抗机械载荷：正面5400Pa，背面2400Pa逆变器配置：36kW组串式逆变器（10台），具备：最大转换效率98.7%，MPPT跟踪精度≥99.9%工作温度范围-30℃~60℃，IP66防护等级具备低电压穿越（LVRT）、无功调节功能汇流箱：10进1出智能汇流箱（10台），配置：10路MPPT输入，每路最大电流15A内置DC2000V/30A熔断器，防雷等级CLASSII温度、湿度、电流、电压实时监测功能3.3结构系统设计3.3.1基础结构采用钢筋混凝土独立基础，台阶式设计（长×宽×高=2.0m×1.8m×2.5m），配置HRB400级钢筋（主筋Φ20@200，箍筋Φ10@150）。基础顶面设置20mm厚预埋钢板（Q355B），采用8.8级M24地脚螺栓（外露丝扣长度35mm），螺栓周围设置6根Φ12抗剪钢筋。3.3.2钢结构体系主结构：立柱采用HW250×250×9×14热轧H型钢，横梁采用HM200×150×6×9热轧H型钢，材质Q355B檩条系统：屋面檩条采用C220×75×20×2.5冷弯薄壁型钢，间距1.5m支撑系统：设置纵向水平支撑（十字交叉圆钢Φ16）及柱间支撑（角钢L50×5）防腐处理：所有钢结构采用热浸镀锌+氟碳漆双层防护（锌层厚度≥85μm，干膜总厚度≥120μm）3.4电气系统设计3.4.1电缆选型电缆类型规格型号敷设方式用途光伏电缆PV1-F4mm²桥架+穿管组件至汇流箱直流电缆ZR-YJV22-1kV-1×25mm²直埋（穿CPVC管）汇流箱至逆变器交流电缆ZR-YJV22-0.6/1kV-4×25mm²电缆沟敷设逆变器至配电柜3.4.2防雷接地系统直击雷防护：在车棚屋脊设置Φ20热镀锌避雷针（高2.5m），保护角≤45°接地系统：采用联合接地网（水平接地体60×6mm镀锌扁钢，垂直接地极Φ50×2.5m镀锌钢管，间距5m），接地电阻≤1Ω浪涌保护：DC侧：汇流箱输入端配置20kA（8/20μs）SPDAC侧：逆变器输出端配置40kA（8/20μs）SPD信号系统：监控线路配置5kA（8/20μs）信号SPD3.5融雪系统设计在车棚屋面檐口及天沟位置敷设自限温伴热电缆（功率20W/m，总长850m），配置：工作温度范围-40℃~65℃，最高表面温度70℃采用温控器（-5℃启动，5℃停止）+雨雪传感器双重控制电源引自逆变器交流侧，设置独立断路器保护（32A/3P）四、施工工艺4.1施工总体流程graphLRA[施工准备]-->B[基础工程]B-->C[钢结构安装]C-->D[屋面系统安装]D-->E[光伏组件安装]E-->F[电气系统施工]F-->G[系统调试]G-->H[竣工验收]4.2关键施工工艺4.2.1钢结构安装工艺构件加工：采用数控切割下料（精度±1mm），焊接采用CO₂气体保护焊（焊丝ER50-6）焊接完成后进行100%UT探伤检测（焊缝等级二级）构件出厂前进行预拼装（偏差控制在±3mm内）吊装工艺：立柱吊装采用25t汽车吊（吊点设置在柱顶1/3处），就位后用4根缆风绳临时固定横梁采用双机抬吊（主吊25t，辅助吊16t），吊装角度控制在60°~75°高强螺栓连接：摩擦面抗滑移系数≥0.45，终拧扭矩按规范值+10%控制（M20螺栓终拧扭矩460~500N·m）4.2.2光伏组件安装工艺支架安装：采用热镀锌C型钢支架（U30×50×2.5），间距1.0m支架安装前放线定位（误差≤2mm/m），采用不锈钢螺栓（A2-70级）固定倾斜角度调整至40°±0.5°，采用角度仪逐榀校验组件敷设：从下往上逐行安装，组件间隙控制在5~8mm采用加强型铝合金压块（厚度≥3mm），每块组件8个固定点（四周各2点）接线盒朝向一致（朝东或朝西），互联电缆预留15cm松弛量MC4插头连接后进行拉力测试（≥50N），并涂抹防水密封胶4.2.3融雪系统施工伴热电缆沿天沟中心线敷设，蛇形布置（间距15cm）电缆固定采用专用卡扣（间距50cm），弯曲半径≥5倍电缆直径接线端设置防水接线盒（IP67），电缆与电源之间加装10A过载保护器系统安装后进行绝缘测试（≥20MΩ）及通电试运行（连续运行2小时）4.3寒期施工措施针对大庆11月至次年3月的严寒施工条件，采取以下专项措施：混凝土工程：采用P.O42.5R水泥，掺加NC-4型防冻剂（掺量3%）热水拌合（水温≤80℃），保证入模温度≥10℃采用电热毯+阻燃棉被养护（养护温度≥5℃，养护期≥14天）焊接工程：环境温度低于-10℃时，对构件进行预热（预热温度80~120℃）采用低氢型焊条（E5015-G），使用前经350℃×1h烘干焊接完成后立即用石棉布包裹缓冷，冷却速度≤15℃/min高空作业：风力≥6级或气温≤-20℃时停止高空作业作业平台设置防滑垫，爬梯设置防坠器工人配备自限温加热马甲（工作温度-30℃~5℃）五、质量控制5.1质量控制标准项目允许偏差检验方法基础轴线位置≤10mm全站仪测量钢结构垂直度≤H/1000且≤15mm经纬仪检查组件安装角度±0.5°角度仪测量组件阵列平面度≤5mm/10m拉线+塞尺直流侧绝缘电阻≥20MΩ2500V兆欧表接地电阻≤1Ω接地电阻测试仪5.2关键工序控制点基础施工：钢筋保护层厚度（≥40mm），采用专用垫块混凝土坍落度控制在180±20mm，初凝时间≥6h同条件养护试块强度达到100%设计值后方可进行上部结构施工电气安装：电缆接头处理：半导电阻水层与绝缘层平滑过渡（台阶≤0.5mm）相序检查：A相（黄）、B相（绿）、C相（红）严格对应绝缘测试：DC侧≥20MΩ，AC侧≥10MΩ组件安装：隐裂检查：采用EL检测仪100%检测（无任何微裂纹）外观质量：表面划伤深度≤0.1mm，长度≤50mm电性能测试：开路电压偏差≤±2%，短路电流偏差≤±3%5.3质量验收流程分部分项验收：地基与基础工程验收（含地质勘察报告核查）钢结构工程验收（含焊缝检测报告、抗滑移系数试验）光伏组件安装验收（含EL检测记录、绝缘测试记录）电气设备安装验收（含设备参数校验、接线正确性检查）系统性能验收：连续72小时满负荷运行测试（发电量波动≤±5%）低电压穿越能力测试（0%电压穿越时间≥150ms）雪荷载试验（施加0.7kN/m²静荷载，持荷1h无永久变形）六、安全措施6.1施工安全管理安全教育培训：特种作业人员持证上岗（焊工、电工、起重工等）每日开展"三级安全教育"（项目部、班组、岗位）针对寒区施工开展专项安全培训（防冻、防滑、防火）安全防护措施：高空作业：设置1.2m高防护栏杆（横杆间距≤60cm），安全网搭设至作业面下3m临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱配置"三级配电两级保护"防火措施：施工现场每50m设置2组灭火器（4kg干粉+2L二氧化碳）6.2冬季施工安全专项措施防冻措施：施工用水管采用伴热电缆保温（温度维持5℃以上）机械设备油箱添加防冻液（乙二醇含量≥50%）工人配备防寒服（保暖温度-30℃）、防寒鞋（防滑系数≥0.8）防滑措施：脚手架、操作平台铺设防滑钢板（花纹深度≥3mm）冰雪天气后及时清理作业面（积雪厚度≤5cm禁止作业）临时道路撒融雪剂（氯化钙含量≥90%），坡度≤1:10防火防爆：乙炔瓶、氧气瓶间距≥5m，距明火点≥10m油漆、稀料等易燃品设置专用库房（温度≤25℃，通风良好）焊接作业设置接火斗（阻燃材料制作），配备看火人6.3应急预案突发事件处置：冻伤事故：立即将患者移至温暖环境（15~25℃），采用40~42℃温水复温高空坠落：启动应急救援小组，使用担架转运（禁止随意移动脊柱损伤患者）火灾事故：立即切断电源，使用干粉灭火器初期灭火，拨打119请求支援极端天气响应：暴雪预警（≥10mm/24h）：提前加固脚手架，暂停高空作业寒潮预警（24h降温≥10℃）：对裸露管道进行保温包裹，设备开机预热30min大风预警（风力≥8级）：所有室外作业人员撤离至安全区域，检查缆风绳固定情况七、施工进度计划本项目总工期90天，采用Project软件进行进度控制，关键节点如下：第1-10天：施工准备（图纸会审、材料采购、临建搭设）第11-25天：基础工程施工（含养护期）第26-45天：钢结构加工与安装第46-65天：光伏组件及支架安装第66-75天：电气系统施工第76-85天：系统调试（含72小时试运行）