百万千瓦级光伏电站施工质量管理

史兴文

（黄河电力检修工程有限公司，西宁 810000）

1 引言

随着全产业链越来越成熟，光伏电站的建设规模越来越大，2020 年由黄河公司承建的海南州特高压外送通道配套电源项目，6 个主要光伏电站总容量240 万kW，该项目是一次性建设投产的全球最大规模、最短时间的新能源发电项目，海南州塔拉滩一标段1 000 MW 光伏电站是其主要电源配套项目之一，项目于2020 年9 月26 日并网发电。

2 光伏电站施工质量

《建设工程质量管理条例》中对施工单位的质量责任和义务提出了明确的要求，施工单位对建设工程的施工质量负责[1]。光伏电站整个施工过程的质量管理中存在着工序衔接多、中间交接多、隐蔽工程多、人员多、施工面积大、作业环境差等难点，大型光伏电站建设项目要求多个阵列区同时施工，施工前必须做好充足的人员、机械及材料准备，统筹协调各类施工资源。施工单位要加强过程管理和控制，强化施工现场的质量检查，以施工过程中的工作质量来保证施工形成的工程实体的质量，满足建设单位（设计、监理）需要并符合国家法律、行政法规和技术标准、规范的要求。

海南州塔拉滩一标段1 000 MW 光伏电站阵列区分为13个地块、319 个子方阵，主要施工内容为：砂砾石道路及混凝土道路100 km，各类桩基48 万根（平单轴基础钢管桩，固定支架基础螺旋桩、PHC 桩基础），支架42 617 套，光伏组件320 万件，箱变、集成式组串逆变器和储能设备各319 套，电缆及光缆累计敷设长度2 100 万m，接地扁铁制作43 万m，等等。在项目开工之前，以“高水平达标投产，创中国电力优质工程，争创国家优质工程金奖和中国安装之星”为目标进行施工组织和设计，建立了完善的质量管理体系。

3 施工质量管理体系

光伏施工项目要建立完善的质量管理体系，努力提高该体系的运行质量，实行矩阵组织结构模式，提高各管理层级工作中的沟通效率，使管理流程运行更加高效、有序，形成全过程质量管理机制。在组织方面，成立项目质量保障体系和监督体系，明确监督、保障的机构和网络，深化各级人员的职责，要对施工组织进行合理设计[2]；在制度方面，要制定切实可行的质量管理制度，建立健全项目的质量管理考核机制，严格执行三级自检程序，严格执行长效的质量责任和追溯机制；在管理方面，要把施工项目的无缺陷移交作为最终的目的和结果，深化项目全体人员的意识形态。

项目质量管理部门要充分发挥管理职能，本着 “发现问题、解决问题、落实问题”的态度，全方位、全过程地开展质量管理。组织工程项目的内部验收、配合工程重要阶段验收、竣工验收，参加隐蔽工程和关键部位质量的检查和验收；要收集整理与本工程相关的国家、行业最新的法律法规、技术标准和规范，编制工程项目的强制性条文实施计划；要监督和检查项目质量整改措施，对质量事件进行责任调查和认定，并提出考核处理意见，严令限期整改，对整改落实情况进行检查确认，完成闭环管理；要建立、健全教育培训制度，加强对施工人员的技术教育和培训。

现场施工组作为各施工项目的质量第一责任人，要做好现场施工质量的检查，落实各项技术要求和质量控制措施，在施工现场加强质量巡查和过程控制。现场质检人员要配备充足的检测设备（力矩扳手、倾角仪、万用表、水平尺、卷尺等），对螺栓力矩、焊接长度、支架垂直度、组串电压、光缆熔接损耗等及时进行测量和反馈。在施工前，对重点项目、特殊项目的关键施工工艺进行再次交底；要按照国家和行业标准、施工设计图纸及相关技术资料、施工组织设计、施工方案组织施工，落实强制性条文和质量通病防治措施；对质量管理部门和其他单位提出的质量问题进行整改，对所有的检查、验收项目要形成自检记录；要按照工程设计图纸和施工技术标准施工，施工过程中发现设计文件和图纸有差错的，应当及时提出意见和建议。

4 施工质量提升措施

4.1 总体要求

光伏电站施工项目主要的单位工程是土建工程和安装工程，项目质量管理部门要针对不同施工阶段、不同施工内容编制详尽的施工方案和技术交底文件，项目主体施工方案应有利于先后作业之间、各道工序之间协调均衡[3]。在每道工序开工前组织施工、率先做出示范模板，对工艺创新、质量优良的施工部位组织进行样板观摩学习和推广，实现资源信息共享，使优良工艺得到良好的运用并下发统一的施工标准。针对光伏电站施工的特点，在施工和内部验收阶段要加大自检、互检的力度和频次，针对质量通病问题开展专题研讨，形成信息资源共享，在总结经验的同时举一反三、避免出现返工现象。

4.2 道路施工

光伏项目场区道路常采用砂砾石道路，主干道宽度6 m，次干道（环形道路）宽度4 m。砂砾石摊铺后的压实系数应经过第三方试验确定，碾压时注意洒水、保持砂砾石湿润，铺筑完成后表面应平整、坚实、无松散。施工完成后，定期进行洒水、维护和保养，防止因重型车辆碾压造成的道路损坏，避免因路面损坏造成的道路交通阻塞，在项目物资基本完成进场后对路面再次进行修复处理。

4.3 管桩施工

项目首次设计使用单轴单排平单轴跟踪系统（长轴80 m），对光伏支架基础（钢管桩）施工的轴线控制提出了极高的要求。如何在钢管桩基础施工过程中最大限度地降低各项轴线误差，提高施工质量，是保证支架安装和平单轴跟踪要求的关键。钢管桩、螺旋桩和PHC 混凝土桩在施工前，施工机械要统一配备，对打桩机的锤头进行检查，避免因接触面积不足造成管桩法兰面损坏；针对不同的地势条件提出不同的打桩要求和指南，包括平缓地形、中间凹进地形、中间凸起地形、南高北地（北高南低）高程差较大的地形等，保证桩基的埋深、出地高度和轴线误差；在施工过程中，配备倾角仪等测量器具对打桩过程中的垂直度进行实时监测，桩身应保持竖直不应偏心加载[4]；在施工完成后再次对管桩法兰面进行检查，确保其螺栓孔方向与设计要求一致，对不符合要求的进行适当调整；需第三方检测的部分，按照GB 51101—2016《太阳能发电站支架基础技术规范》的要求在间隔一个间歇期后，对桩基础进行承载力试验。此外，还应根据相关方要求用低应变法对桩身完整性进行检测并出具报告。

4.4 支架和组件安装

平单轴跟踪支架在安装前对主轴、檩条、垫片、高分子轴承等不同类型的部件进行区分，对各部件的安装部位、安装方向和安装顺序等重点细节再次进行交底；在安装过程中严格按照国家和制造厂标准，对各部位的连接螺栓在紧固后使用力矩扳手进行检验，对主轴连接件、回转主轴、檩条抱箍等部位的螺栓进行重点排查；在支架安装过程中，按照厂家安装说明书的要求，对各个规格型号的螺栓进行预紧固，并通过扭矩扳手施加到最终力矩值，保证螺栓力矩满足设计要求；对支架轴线进行测量，通过立柱各部位螺栓进行调整，使轴线误差保持在设计要求范围内；在电机接线前使用移动电源带动回转电机，手动试运行到东西向最大跟踪角度，确保整套跟踪系统轻便无故障；对安装后整体水平度不符合要求的组件，通过各部位的调节螺栓进行调整，做到外观平整、美观。

4.5 逆变器安装

逆变器直流电缆排管横平竖直、管口高度一致，电缆头采用热缩工艺；采用耐火衬板和防火堵料配套使用的方案，防火衬板安装牢固、防火堵料密实无缝隙，保证防火的密闭性和美观。

4.6 接地安装

在钢管桩接地扁钢制作过程中，统一使用扁钢制弯机制弯90°以达到工艺要求；在设备均压环焊接过程中，制作专用工装进行Ω 形扁钢的弯制，以保证接地扁钢与接地钢管（接地极）的焊接面积；设备外壳接地采用双螺栓固定（取代常规的焊接方式），确保设备接地良好；接地极采用双面焊接、搭接长度满足要求；与电气设备的螺栓连接部位要连接规范、可靠；接地标识按照黄绿漆间隔6 mm 的标准制作涂刷工装；焊接人员做到持证上岗，在保证焊接质量的前提下提高观感质量。

4.7 电缆敷设

直埋电缆的敷设按照二次电缆的敷设工艺，根据图纸提前进行规划，提高敷设和绑扎工艺，在直线段排列整齐、在入弯处保持弯度一致、避免造成交叉；高压电缆的敷设统一使用电缆输送机和工装，防止长距离敷设造成的机械损坏，减少施工设备和人员的投入；使用GPS 对高压电缆中间接头位置进行定位，并形成准确的位置记录。

4.8 MC4 插头制作

插接头制作时统一采用电动压线钳，保证压接的质量；插头内的公、母插针采用O 形插针，取缔U 形；统一规范剥线的长度和部位，电缆头采用热缩工艺，配备专用扳手对制作完成后的MC4 外壳尾部进行旋紧，防止潮气、水汽的进入；统一电缆标牌的材料和挂设部位，电缆极性和电压核对无误，插接牢固。

4.9 调试和试验

设备和系统调试前，安装工作应完成并验收合格。对平单轴跟踪系统、逆变器、箱变测控、储能仓等设备进行调整，保证遥信、遥测、遥调、遥控功能的准确性和可靠性；箱变和电缆等电气设备的试验严格按照GB 50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》要求的项目和标准开展，对设备的运输和安装质量进行检验，对接地网和导通情况进行测试。

4.10 启动试运行

试运行前编制工程施工总结报告，从施工承包范围和主要工程量、质量管理体系运行效果、施工质量控制效果、施工进度等方面对工程全过程进行总结，提出配合试运行计划、发生质量问题处理结果和遗留问题处理计划、经验教训和改进措施，针对质量问题进行整改，采取长效改进措施。在具体投运前，针对投运前的准备和送电投运后的检查项目统一下发表单，落实责任人和时间；统一子阵设备并网发电前的检查交待，对站内设备进行全面联合检查。在试运行期结束后，对箱变及集电线路移交生产运行单位，并形成签证。

5 结语

光伏电站施工质量的提升，要切实做到管理和技术的双提升，在管理上加强质量保障和监督体系的建设、落实各级人员的职责，在技术上提出切实可行的技术要求和标准、统一各施工环节的工艺。海南州塔拉滩一标段1 000 MW 光伏电站通过全体施工管理人员的一致努力，土建及安装工程于2021年9 月16 日完成单位工程竣工验收，单位、分部、分项、检验批验收结果全部合格。项目后续顺利完成了达标投产验收、竣工验收、工程地基结构评价、新技术专项应用评价、工程质量评价和绿色施工评价等，并先后获得了青海省建筑业绿色施工示范工程、2020—2021 年度青海省建设工程“江河源”杯奖、2022 年度中国电力优质工程等奖项，入选“非凡十年·中国电力工程世界第一”典型超级工程案例。