BẢO TRÌ HỆ THỐNG ĐIỆN GIÓ CHO NHÀ MÁY

Điện gió đang đóng vai trò chiến lược trong cơ cấu năng lượng tái tạo của Việt Nam. Theo Quyết định 500/QĐ-TTg và bản điều chỉnh năm 2025, tổng công suất điện gió đến năm 2030 sẽ đạt 27.880 MW, trong đó nhà máy công nghiệp là đối tượng khuyến khích sử dụng năng lượng sạch. Để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả và an toàn, công tác bảo trì hệ thống điện gió cần được triển khai bài bản, kỹ thuật cao.

1. Giới thiệu về hệ thống điện gió và vai trò của bảo trì

1.1 Tổng quan về hệ thống điện gió tại nhà máy

Một hệ thống điện gió điển hình tại nhà máy bao gồm:

• Turbine gió: từ 300 kW đến 3 MW, đặt trên trụ cao từ 30–100 m
• Hộp số (gearbox): truyền động từ rotor tới máy phát
• Máy phát điện: thường là loại không đồng bộ hoặc nam châm vĩnh cửu
• Bộ biến tần (inverter): chuyển đổi điện xoay chiều sang điện đồng bộ với lưới
• Hệ thống điều khiển (PLC, SCADA)
• Bộ cảm biến giám sát: tốc độ gió, góc quay cánh, nhiệt độ, rung, áp suất dầu

1.2 Tác động của việc bảo trì không đầy đủ

Thống kê từ các nhà máy tại Việt Nam cho thấy, các hệ thống không có kế hoạch bảo trì hệ thống điện gió định kỳ có tỷ lệ dừng máy không kế hoạch lên tới 6–8 lần/năm.

2. Các hạng mục bảo trì kỹ thuật trong hệ thống điện gió

2.1 Kiểm tra và cân bằng cánh quạt gió (Wind Blade Inspection)

Cánh quạt là bộ phận chịu tải trọng gió lớn nhất, yêu cầu độ bền và cân bằng tuyệt đối.

Nội dung kiểm tra định kỳ:

• Kiểm tra nứt bề mặt bằng phương pháp siêu âm hoặc chụp ảnh nhiệt
• Đo độ cong cánh: không vượt quá ±2% chiều dài tổng thể
• Kiểm tra chốt nối và gối trục – giới hạn độ rơ ≤ 0.5 mm
• Đo chênh lệch trọng lượng từng cánh: ≤ 1.5% tổng trọng lượng

Tần suất kiểm tra đề xuất:

• Cánh composite: mỗi 12 tháng
• Cánh nhôm – sợi thủy tinh: mỗi 6 tháng hoặc sau gió giật mạnh >20 m/s

Việc kiểm tra cánh quạt gió giúp tránh hiện tượng rung lắc cộng hưởng, nâng cao tuổi thọ trục và hộp số.

2.2 Bảo trì hộp số turbine gió (Gearbox Maintenance)

Hộp số thường là dạng planetary + helical, với tỷ số truyền 1:50 – 1:120. Đây là bộ phận dễ hư hỏng nếu không được bảo trì đúng quy trình.

Các chỉ tiêu giám sát quan trọng:

Quy trình bảo trì:

• Thay dầu hộp số sau mỗi 6000–8000 giờ vận hành
• Phân tích dầu bằng phương pháp ferrografy hoặc ICP
• Thay lọc dầu, kiểm tra van an toàn và bơm dầu
• Cân chỉnh khớp nối với máy phát: lệch trục ≤ 0.15 mm

Bảo trì hộp số đúng chuẩn giúp tránh sự cố nghiêm trọng như cháy bánh răng, gãy trục đầu vào, vốn gây thiệt hại hàng trăm triệu đồng mỗi lần.

2.3 Hiệu chuẩn bộ biến tần (Inverter Calibration)

Bộ biến tần điều khiển dòng điện đầu ra theo dạng sóng lưới (50 Hz, 400 V), đảm bảo đồng bộ pha và tần số.

Hạng mục hiệu chuẩn:

• Điện áp DC đầu vào: ±5% so với định mức
• Điện áp AC đầu ra: 400 V ±1.5%
• Tần số đầu ra: giữ ổn định tại 49.8 – 50.2 Hz
• Hệ số công suất (cosφ): > 0.98
• THD (tổng sóng hài): < 3%

Thiết bị sử dụng:

• Máy phân tích chất lượng điện (Power Quality Analyzer)
• Thiết bị đo sóng hài theo chuẩn IEC 61000-4-7
• Oscilloscope để quan sát dạng sóng trực tiếp

Việc hiệu chuẩn bộ biến tần định kỳ 6 tháng/lần giúp nâng cao độ ổn định và tương thích với hệ thống SCADA – bảo vệ các thiết bị điện khác khỏi hư hỏng do xung điện.

2.4 Kiểm tra rung động hệ thống (Turbine Vibration Monitoring)

Rung động bất thường là một trong những nguyên nhân phổ biến gây hỏng hóc thiết bị quay trong hệ thống điện gió.

Các vị trí cần theo dõi rung động:

• Gối đỡ trục chính (main shaft bearing)
• Hộp số đầu vào và đầu ra
• Ổ đỡ máy phát điện
• Đế và khung trụ turbine

Thông số đánh giá rung động:

Phương pháp đo:

• Cảm biến rung gia tốc 3 trục gắn cố định
• Bộ ghi dữ liệu online kết nối SCADA hoặc cầm tay (vibrometer)
• Phân tích phổ FFT để xác định nguồn rung: mất cân bằng, lệch trục, hư vòng bi

Kiểm tra rung động định kỳ 3 tháng/lần giúp ngăn ngừa sự cố dừng turbine đột ngột và kéo dài tuổi thọ cho toàn hệ thống điện gió.

2.5 Bảo trì hệ thống điều khiển – giám sát (PLC/SCADA Maintenance)

Hệ thống điều khiển hiện đại cho turbine gió bao gồm:

• PLC (Siemens, Schneider, Delta…)
• HMI/SCADA để hiển thị và giám sát từ xa
• Giao thức truyền thông: Modbus RTU/TCP, OPC UA
• Cảm biến đầu vào: tốc độ gió, góc quay, nhiệt độ, dòng áp

Công tác bảo trì định kỳ:

• Kiểm tra tín hiệu cảm biến: sai số không quá ±2%
• Làm sạch bo mạch điều khiển, kiểm tra kết nối terminal
• Cập nhật phần mềm điều khiển (firmware + PLC ladder logic)
• Kiểm tra bộ lưu điện (UPS) dự phòng

Lợi ích kỹ thuật:

• Tránh lỗi mất tín hiệu gió làm turbine dừng ngoài kế hoạch
• Cảnh báo sớm rung động, nhiệt độ quá giới hạn
• Đồng bộ dữ liệu về hệ thống điều hành năng lượng tổng thể của nhà máy
• Tối ưu hóa chế độ vận hành theo thời tiết, tải tiêu thụ thực tế

Bảo trì hệ điều khiển giúp đảm bảo hệ thống điện gió luôn sẵn sàng, phản ứng nhanh và vận hành ổn định.

3. Các hãng cung cấp turbine điện gió theo phân khúc

3.1 Phân khúc cao cấp – Siemens Gamesa (Đức – Tây Ban Nha)

• Dải công suất: từ 2 MW đến 11 MW
• Công nghệ Direct Drive (không hộp số), giảm hao mòn
• Tuổi thọ thiết bị trên 25 năm, tích hợp điều khiển SCADA AI
• Chuyên dùng cho nhà máy quy mô lớn, vùng có tài nguyên gió cao

3.2 Phân khúc trung cấp – Vestas (Đan Mạch)

• Dòng sản phẩm: V90, V112, V150 (0.8 MW – 4.2 MW)
• Phù hợp với các khu công nghiệp vừa và lớn
• Bảo trì đơn giản, hệ điều khiển thân thiện
• Tích hợp hệ thống Power Optimizer và giám sát qua cloud

3.3 Phân khúc phổ thông – Envision / Goldwind (Trung Quốc)

• Turbine 300 kW đến 3 MW, giá thành đầu tư hợp lý
• Hệ thống điều khiển cơ bản, có thể nâng cấp SCADA
• Phù hợp với nhà máy có tài nguyên gió trung bình
• Linh kiện phổ thông, dễ thay thế, bảo trì nhanh chóng

Lựa chọn thương hiệu phù hợp với điều kiện vận hành sẽ giúp tối ưu hóa chi phí bảo trì và hiệu suất lâu dài của hệ thống điện gió.

4. Vì sao nên chọn ETEK trong bảo trì hệ thống điện gió

4.1 Năng lực kỹ thuật thực chiến – triển khai đa khu vực

ETEK là đối tác kỹ thuật uy tín trong bảo trì – nâng cấp hệ thống điện gió cho nhà máy sản xuất và khu công nghiệp tại Việt Nam, đồng thời có kinh nghiệm triển khai các dự án tại Đông Nam Á và châu Phi.

Năng lực ETEK bao gồm:

• Bảo trì turbine gió từ 300 kW đến 5 MW
• Phân tích chất lượng điện đầu ra theo chuẩn IEC
• Giám sát rung động trục turbine bằng hệ thống online
• Hiệu chuẩn bộ biến tần, SCADA và hệ thống lưu trữ đồng bộ

Đội ngũ kỹ sư của ETEK được đào tạo quốc tế, có chứng chỉ kỹ thuật IEC 61400-1, IEC 61000-4-7, và am hiểu các dòng thiết bị Siemens Gamesa, Vestas, Goldwind…

4.2 Gói dịch vụ bảo trì hệ thống điện gió chuyên sâu

ETEK cung cấp nhiều gói dịch vụ phù hợp với quy mô và yêu cầu kỹ thuật của từng khách hàng:

Gói kiểm tra kỹ thuật định kỳ (3–6 tháng/lần)

• Kiểm tra cánh quạt gió bằng siêu âm, hình ảnh độ phân giải cao
• Đo rung động trục, hộp số, máy phát
• Phân tích dầu bôi trơn hộp số (hàm lượng Fe, độ nhớt, độ dẫn điện)
• Hiệu chuẩn cảm biến và tủ điều khiển PLC/HMI

Gói bảo trì trung hạn (mỗi 12 tháng)

• Bảo trì hộp số toàn phần: thay dầu, lọc, cân chỉnh trục
• Hiệu chuẩn bộ biến tần: kiểm tra dạng sóng, sóng hài, điện áp – dòng điện đầu ra
• Thay bạc đạn, kiểm tra mối nối cơ khí chịu lực
• Vệ sinh tủ điện, kiểm tra các đầu cos, relay bảo vệ

Gói giám sát và dự báo từ xa

• Cung cấp giao diện giám sát qua web (SCADA Viewer)
• Cảnh báo rung, nhiệt độ, tốc độ gió, lỗi inverter
• Gửi báo cáo định kỳ: sản lượng – hiệu suất – thời gian vận hành
• Gợi ý lịch bảo trì sắp tới theo tình trạng thực tế (condition-based)

5. Hiệu quả đạt được sau bảo trì hệ thống điện gió

Bảo trì hệ thống điện gió đúng chuẩn giúp doanh nghiệp duy trì hiệu quả năng lượng, đảm bảo vận hành liên tục và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Lợi ích kèm theo:

• Giảm 15–25% chi phí vận hành – bảo trì hàng năm
• Tránh sự cố nặng gây mất điện đột ngột hoặc cháy nổ
• Nâng cao độ an toàn cho công nhân, dây chuyền sản xuất
• Góp phần giữ vững chứng chỉ ISO 50001, ESG, và tín dụng carbon

6. Khuyến nghị triển khai bảo trì cho nhà máy sử dụng điện gió

• Xây dựng lịch bảo trì 3 cấp: định kỳ – trung hạn – theo điều kiện (CBM)
• Phân tích dữ liệu SCADA để phát hiện xu hướng bất thường
• Lưu trữ hồ sơ kỹ thuật và nhật ký bảo trì theo dạng số hóa
• Ưu tiên hợp tác với đối tác chuyên ngành có thiết bị chuyên dụng và đội ngũ đạt chuẩn IEC

ETEK sẵn sàng đồng hành cùng các nhà máy trong việc chuyển đổi sang vận hành thông minh, ổn định và bền vững nhờ hệ thống điện gió được bảo trì bài bản.

Sản phẩm và dịch vụ liên quan:

• TƯ VẤN HỆ THỐNG ĐIỆN GIÓ KHÁC
• LẮP ĐẶT ĐIỆN GIÓ NHÀ MÁY
• BẢO TRÌ ĐIỆN GIÓ NHÀ MÁY
• NÂNG CẤP ĐIỆN GIÓ NHÀ MÁY
• SỬA CHỮA ĐIỆN GIÓ NHÀ MÁY
• THỊ TRƯỜNG QUỐC TẾ