任务1.2 3.6kW离网光伏发电系统施工

1.2.1 光伏组件支架安装

1.光伏组件支架安装的基本要求

1）光伏阵列支架的安装结构应该简单、结实和耐用。要求制造安装光伏阵列支架的材料，能够耐受风吹雨淋的侵蚀及各种腐蚀。电镀铝型材、电镀钢以及不锈钢都是理想的选择。支架的焊接制作质量要符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）的要求。在符合设计要求下，组件支架的重量应尽量减轻，以便于运输和安装。

2）在光伏组件基础与支架的施工过程中，应尽量避免对相关建筑物及附属设施的破坏，如因施工需要不得不造成局部破损，则应在施工结束后及时修复。

3）当要在屋顶安装光伏组件时，要使基座预埋件与屋顶主体结构的钢筋牢固焊接或连接，如果受到结构限制无法进行焊接或连接，就应采取措施加大基座与屋顶的附着力，并采用铁丝拉紧法或支架延长固定法等加以固定。基座制作完成后，要对屋顶破坏或涉及部分按照国家标准《屋面工程质量验收规范》（GB50207—2002）的要求做防水处理，以防止渗水、漏雨的现象发生。

4）应按设计要求将光伏组件支架安装在基础上，位置要准确，安装公差应满足设计要求，与基础固定牢靠。

5）按设计图样安装组件支架，要求组件安装表面的平整度、安装孔位和孔径应与组件要求一致。

6）光伏电池组件边框及支架要与接地系统可靠连接，如图1-89所示。

2.地面式光伏组件的安装

混凝土基础支架是目前平面电站中最常用的安装形式，如图1-90所示。支架支撑柱与基础的连接方式可以通过地脚螺栓连接或者直接将支撑柱嵌入混凝土基础。

本系统采用条形混凝土基础形式。通过在光伏支架前后立柱之间设置基础梁，从而将基础重心移至前后立柱之间，增大了基础的抗倾覆力臂，可以仅通过自重抵抗风载荷造成的光伏支架倾覆力矩；条形基础与地基土的接触面积较大，适用于场地较为平坦、地下水位较低的地区。因为基础的表面积相对较大，所以一般埋深在200～300mm。

优点：基础埋置深度可相对较浅，不需要专门的施工工具，施工工艺简单。

缺点：需要大面积的场平，开挖量、回填量较大，混凝土需求量大，且养护周期长，所需人工多；对环境影响较大；基础埋深不够，抗洪水能力差。

1.2.2 光伏组件安装

安装光伏组件的注意事项：在现场安装使用前，确认光伏组件外形完好无损，若发现有明显变形、损伤，则应及时更换；在组件安装或接线时，推荐用不透明材料将组件覆盖；组件安装前，请不要拆卸组件接线盒；当组件置于光线照射下，不要触摸接线端子，当组件电压大于DC30V时，请注意适当防护，使用绝缘工具；光伏组件的排列连接应按技术图样要求，固定可靠，外观应整齐，光伏组件之间的连接件应便于拆卸和更换；光伏组件之间的连接方式应符合设计规定。

安装步骤如下。

1）用边扣夹和中扣夹固定光伏组件，如图1-91所示。

2）根据电气图样进行组件连接。为了保证组串连接的可靠，在进行作业时需认真按照操作规范进行。光伏组件的连接如图1-92所示。

1.2.3 光伏汇流箱安装

1.安装机械的基本要求

（1）安装汇流箱机械的注意事项1）汇流箱的防护等级应满足户外安装的要求。

2）一般的汇流箱冷却方式为自然冷却，尽量不要将其安装在阳光直射或者环境温度过高的区域。

3）确定汇流箱安装墙面或柱体有足够的强度承受其重量。

4）对于户外安装的汇流箱，在雨雪天时不得进行开箱操作。

5）在白天安装光伏组件时，应用不透光的材料遮住光伏组件，戴绝缘手套，以免产生电击。

6）箱体的各个进出线孔用防火泥堵塞，以防小动物进入箱内发生短路。

（2）安装方式选择原则

光伏汇流箱安装方式可以根据工作现场的实际情况做出选择，通常采用的有挂墙式、抱柱式和落地式。

1）挂墙式。建议采用膨胀螺钉，通过汇流箱左右两侧的安装孔，将其固定在墙体上。

2）抱柱式。建议使用抱箍、角钢作为支撑架，用螺栓将汇流箱安装在柱上。

（3）端子型号与连接线

可以根据表1-15所示对不同的端子查询选择合适的线缆。

2.电气连接

（1）输入接线

汇流箱的输入端位于机壳的下部。与光伏组件输出正极的连线输入位于底部的右侧，而与光伏组件输出负极的连线位于底部的左侧，接线时需要拧开防水端子，然后接入连线至熔丝插座，然后拧紧螺钉，固定好连线，最后拧紧外侧的防水端子。

（2）输出连线

输出包括汇流后直流正极、直流负极与接地，接地线为黄绿色。接线时需要拧开防水端子，接入连线，然后拧紧螺钉，固定好连线，最后拧紧外侧的防水端子。

3.汇流箱的试运行

汇流箱通电后自动运行，断电后停机。通过内部的断路器，可以关停汇流箱的直流输出。试运行前应满足以下要求。

1）设备上无遗留下的杂物。

2）逐步检查汇流箱内部接线，应全部正确。

3）使用万用表对每路电压进行测量，每路电压均显示正常。

所有检查都合格后，方可送电试运行。

1.2.4 蓄电池安装

一般可将蓄电池分为阀控胶体电池和阀控铅酸电池，这是目前太阳能独立系统中用的最多的两个品种。

在安装蓄电池时应注意以下几点。

1）应将蓄电池直立放置，不可倒置或平躺，且应放置于较为干燥、周边环境温度变化范围较小的地方。蓄电池充电时可能产生酸性气体，确保环境周围通风良好。室外安装时应避免阳光直晒和雨水渗入。

2）蓄电池之间与控制器之间的连接应牢固不松动，其绝缘导线的粗细应根据电池容量选择。

3）在搬运、安装蓄电池时，应做好极柱的防护工作，电池的端面不能受压，安全阀不允许松动，应轻拿轻放，禁止倒置、翻滚、摔撞、暴晒和雨淋，严禁短路等。

4）在安装蓄电池时，应尽量靠近方阵及负荷，选用的电缆、铜排、连接线要合适，以免增加线路的压降。多路并联使用时应尽量使线路压降大致相同，且每组蓄电池配熔丝。

5）为防止蓄电池组发生电击危险，在装卸导电连接条时，应使用绝缘工具；在安装和搬运蓄电池时，要戴绝缘手套。蓄电池附近避免放置金属物件，防止蓄电池发生短路。

6）在安装末端连接件和接通蓄电池之前，应认真检查蓄电池的总电压和正负极，以确保安装正确。

7）在进行蓄电池和控制器或负载连接时，应断开电路开关，并要确保连接正确。

8）应保持蓄电池清洁，应用湿布擦拭而不能用有机溶剂清洗其外部。

1.2.5 光伏控制器安装

（1）选择安装地点

避免将控制器安装在阳光直射、高温和容易进水的地方，并且要保证控制器周围通风良好。

（2）开箱及检查

收到货物请在开箱之前先检查包装是否有明显破损或者变形，然后再打开包装箱，取出控制器，先检查外观有无损坏，内部连接线和螺钉有无松动等。

（3）选择安装方式

控制器可水平安装，也可垂直悬挂安装。如选择水平安装方式，可以直接将控制器放置于安装台上即可；选择垂直安装，取出附件，将其颠倒水平放置，如图1-93所示，将附件安装在控制器上。将控制器放在将要安装的位置，检查上下是否有空间通风，周围是否有空间接线。

（4）做记号

在安装表面用笔在8个安装孔位置做个记号。

（5）钻孔

移开控制器，在8个记号处钻8个大小合适的安装孔。

（6）固定控制器

再把控制器放到安装表面，对准第5步所钻的8个孔，用螺钉固定控制器。

（7）连线

小功率光伏控制器在安装时要先连接蓄电池，再连接太阳能组件的输入，最后连接负载或逆变器，还要注意正负极不要接反。在进行大中型光伏控制器接线时，要将工作开关放在关的位置，先连接蓄电池组输出引线，再连接太阳能电池方阵的输出引线，在有阳光照射时闭合开关，观察是否有正常的直流电压和充电电流，一切正常后，再进行与光伏逆变器的连接。3.6kW离网光伏发电系统所用控制器接线端子情况如图1-94所示。

（8）控制器面板按键概述

控制器面板按键如图1-95所示。

1.2.6 光伏逆变器安装

1.光伏逆变器的安装步骤、说明及注意事项

（1）安装步骤及说明

光伏逆变器的安装步骤如图1-96所示。其安装说明如表1-16所示。

（2）安装基本要求

根据逆变器室内/室外的安装形式，应将其安装在清洁的环境中，且应通风良好，并保证环境温度、湿度和海拔高度满足产品规格要求。如有必要，则应安装室内排气扇，以避免室温过高。在尘埃较多的环境中，应加装空气过滤网。

（3）安装注意事项

1）安装与维护前，必须保证交直流侧均不带电。任何直流输入电压均不能超过直流输入电压限值。

2）按照设计图样和逆变器电气连接的要求，进行电气连接，并标明对应的编号。在电气连接前，用万用表确认光伏阵列的正负极。

3）应在逆变器前方应留有足够间隙，以易于观察数据和维修。

4）尽量安装在远离居民生活的地方（因其运行过程中会产生一些噪声）。

5）确保安装的地方不会晃动。

2.离网光伏逆变器的安装

安装所用工具及器件包括扳手、剥线钳、螺钉旋具、绝缘电阻表和万用表等。

（1）安装前的准备

1）在安装前应对机器进行检查。若检查到任何损坏情况，则应与逆变器生产公司联系。

2）根据包装内的装箱单，检查交付内容是否完整。

3）安装环境的检查。勿将逆变器安装在阳光直射处，否则可能会导致逆变器内部温度过高，这时，逆变器为保护内部元件将降额运行，温度过高甚至引发逆变器温度故障；选择安装场地应足够坚固，能长时间支撑逆变器的重量；所选择安装场地的环境温度为-25～50℃，应保证安装环境清洁；所选择安装场地环境湿度不超过95%；逆变器前方应留有足够间隙，以易于观察数据以及维修；确保安装地方不会晃动。

（2）电气连接

离网光伏逆变器接线注意事项如下。

1）所有的电气安装必须符合电气安装标准，并由电气专业人员安装完成。

2）确保输入输出开关都处于断开状态。

3）绝对禁止直流输入与逆变器输出端相连，禁止输出电路短路或接地。

4）直流输入与逆变器之间的连线应尽可能短。

5）在进行连接过程中，应选择不同颜色线缆以示区别。正极连接红色线缆，负极连接蓝色线缆。

6）为保证各路光伏组串之间的平衡，所选择的各路直流线缆应具有相同的横截面积。

7）在进行电气连接之前，务必采用不透光材料将太阳能电池板覆盖或断开直流侧断路器。若将光伏阵列暴露于阳光下，则会产生危险电压。

8）系统的接地端子必须可靠接地，并使接地线长度尽可能短。切勿与电焊机、电动机等其他大电流设备公共接地。

接线方法如下。

1）面板上的空气开关。直流输入，交流输出，控制开关均处于“OFF”状态，并检查负载没有短路等危险情况。

2）将直流输入引线连接到端子排上相应的端子上（注意确保接线正确、安全、牢固）。

3）正确将交流输出引线接到逆变电源的交流输出端子上。

（3）安装后的检查

1）光伏阵列。在逆变器开机运行之前，需要对现场的光伏阵列进行检查，检查每一个太阳能电池的开路电压是否符合要求，以确保正负极性正确。

2）逆变器DC端的连接。检查DC电路的接线。注意正负极不能接反，与光伏阵列正负极保持一致。测量每一个DC输入的（开路）电压。检查电压偏差（在稳定天气条件下），若偏差大于3%，则可能是太阳能电池线路故障、电缆损坏或接线松动。

3）逆变器AC端的连接。检查相电压是否都在预定范围内。如果可能的话，测量相的总谐波失真（THD），并查看曲线。若畸变情况很严重，则逆变器可能无法正常运行。

（4）上电运行

1）在确保输入直流电压正确后，可合上直流输入开关。

2）将控制逆变的开关打开，检查输出电压是否有AC220V输出。

施工完毕后的徐州工业职业技术学院3.6kW离网光伏发电系统如图1-97所示（右上角15块光伏组件，上面8块，下面7块）。