SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỆN GIÓ TRONG NHÀ MÁY

Điện gió đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong chuyển đổi năng lượng tại các nhà máy công nghiệp. Khi hệ thống điện gió gặp sự cố như gãy cánh quạt, lỗi hệ truyền động, hay mất ổn định điện áp, việc sửa chữa kịp thời, chính xác với quy trình kỹ thuật chuẩn quốc tế là điều kiện tiên quyết để đảm bảo an toàn, hiệu suất và tuổi thọ hệ thống.

1. Giới thiệu về hệ thống điện gió trong nhà máy

1.1 Vai trò của điện gió trong ngành công nghiệp

Theo định hướng tại Quyết định điều chỉnh Quy hoạch điện VIII, Chính phủ khuyến khích tích hợp điện gió vào lưới điện nhà máy nhằm giảm áp lực tiêu thụ điện quốc gia, đặc biệt tại các vùng có tiềm năng gió như duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên.

Việc sử dụng hệ thống điện gió giúp:

• Giảm chi phí vận hành năng lượng 20–40%
• Hạn chế phát thải CO₂ tới 70–90 tấn/năm đối với hệ thống 1 MW
• Tăng chỉ số ESG và giá trị thương hiệu nhà máy

Tuy nhiên, hệ thống này đòi hỏi công tác sửa chữa – bảo trì chuẩn xác khi có sự cố nhằm tránh mất sản lượng điện và ngừng hoạt động của toàn bộ dây chuyền.

1.2 Các sự cố phổ biến trong hệ thống điện gió cần sửa chữa

Việc nắm bắt chính xác nguyên nhân và thực hiện sửa chữa hệ thống điện gió theo đúng trình tự sẽ giúp tránh các tổn thất sản lượng điện lên đến hàng trăm MWh/năm.

2. Các hạng mục sửa chữa kỹ thuật trong hệ thống điện gió

2.1 Thay thế cánh quạt gãy

Cánh quạt gió (blades) thường làm từ vật liệu composite (epoxy – sợi thủy tinh) hoặc sợi carbon. Sau 5–7 năm vận hành, cánh dễ bị nứt, mòn do:

• Va chạm chim hoặc dị vật
• Lão hóa vật liệu do tia UV
• Rung động cộng hưởng do lỗi điều khiển góc lái (pitch angle)

Quy trình thay thế cánh quạt gãy:

1. Dừng turbine, khóa chốt an toàn, treo biển cảnh báo
2. Kiểm tra góc pitch, thu cánh về vị trí trung tâm
3. Dùng cần cẩu nâng cánh cũ xuống, tháo kết nối cánh – hub
4. Kiểm tra cân bằng trục, độ trễ, momen xoắn gắn cánh mới
5. Gắn lại cánh mới, siết lực theo moment 520–580 Nm
6. Cân bằng động toàn turbine trước khi vận hành lại

Sử dụng cảm biến rung (accelerometer) để xác minh cánh mới đạt độ lệch ≤ 0.2 mm và biên độ rung < 2.0 mm/s.

2.2 Sửa lỗi hệ truyền động (Drive Train Repair)

Hệ truyền động gồm: rotor chính → trục tốc độ thấp → hộp số (gearbox) → trục tốc độ cao → máy phát điện. Sự cố phổ biến:

• Hỏng ổ lăn (bearing) tại trục trung gian
• Rò rỉ dầu hộp số (gear oil leak)
• Lỏng khớp nối (coupling misalignment)

Giải pháp kỹ thuật:

• Dùng camera nội soi kiểm tra khe hở bánh răng ≤ 0.1 mm
• Đo nhiệt độ vòng bi khi tải thực tế: không vượt quá 85°C
• Thay dầu hộp số (ISO VG 320): lọc hạt mịn ≤ 10 µm, độ nhớt chuẩn
• Căn chỉnh trục bằng laser alignment: sai lệch ≤ 0.05 mm
• Kiểm tra rung động tầng số thấp (10–1000 Hz): không quá 2.8 mm/s

Việc sửa lỗi hệ truyền động đòi hỏi kỹ thuật viên được đào tạo chuyên sâu và có dụng cụ hiệu chuẩn như máy đo rung 3D, máy cân bằng trục động.

2.3 Xử lý sự cố điện áp thấp (Low-voltage Troubleshooting)

Sự cố điện áp thấp (undervoltage) thường phát sinh do:

• Dòng gió yếu khiến tốc độ rotor không đủ ngưỡng hoạt động
• Lỗi biến tần không đồng bộ với lưới điện
• Pin lưu trữ yếu hoặc BMS giới hạn dòng xả
• Đứt dây pha, sụt áp trên cáp AC/DC

Quy trình xử lý điện áp thấp:

1. Ghi nhận cảnh báo từ inverter: mã lỗi E02, E06, hoặc “Grid Undervoltage”
2. Đo điện áp đầu ra máy phát: so sánh với điện áp lưới danh định 400V
3. Kiểm tra cáp tải AC: điện trở không vượt quá 0.5 Ω/km
4. Đo dòng rò, tần số dao động tại inverter bằng máy phân tích điện (Power Quality Analyzer)
5. Hiệu chỉnh lại giới hạn hoạt động inverter: đặt ngưỡng điện áp đầu vào tối thiểu 280V DC
6. Đồng bộ lại pha giữa inverter và lưới (Sync Angle: ±5°)

Sau khi xử lý sự cố điện áp thấp, hệ thống phải được theo dõi trong vòng 48 giờ với bộ ghi dữ liệu liên tục (data logger) để tránh lặp lại lỗi.

2.4 Hiệu chỉnh biến tần và kiểm tra hệ điều khiển

Biến tần (inverter) và bộ điều khiển PLC/SCADA đóng vai trò cốt lõi trong việc đồng bộ nguồn từ hệ thống điện gió vào lưới hoặc tải nội bộ. Nếu không hiệu chỉnh định kỳ, hệ thống có thể:

• Phát sinh sóng hài bậc cao (THD > 5%)
• Sai lệch tần số (49.5–50.5 Hz) gây lỗi tự ngắt
• Hệ số công suất thấp (cosφ < 0.95)

Các bước hiệu chỉnh tiêu chuẩn:

Hệ điều khiển SCADA nên được cập nhật firmware và thiết lập:

• Giao diện cảnh báo lỗi theo mã màu
• Ghi dữ liệu điện áp, dòng, gió, sản lượng, thời gian ngắt lưới
• Tự động gửi email cảnh báo lỗi nghiêm trọng (overtemp, low SOC)

Việc hiệu chỉnh đúng chuẩn góp phần tăng hiệu suất inverter thêm 3–5% và giảm nguy cơ cháy hỏng tụ lọc, biến áp đầu ra.

3. Các thương hiệu turbine điện gió phù hợp cho nhà máy

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

• Dòng SG 2.X, 3.X phù hợp khu công nghiệp lớn
• Công suất: 2.3 – 5 MW/turbine
• Công nghệ Direct Drive không hộp số, giảm 50% chi phí bảo trì
• Tích hợp SCADA AI + cảm biến gió chủ động
• Vòng đời vận hành: 25 năm

Thường dùng trong nhà máy chế biến thép, hóa chất, xi măng công suất lớn.

3.2 Phân khúc trung cấp – Vestas (Đan Mạch)

• Các dòng V90, V112, V120 phù hợp nhà máy vừa
• Công suất 1.8 – 3.3 MW
• Công nghệ hộp số truyền động chuẩn IEC 61400-1
• SCADA tích hợp từ xa qua Vestas Online Business
• Phù hợp khu công nghiệp nhẹ, nhà máy lắp ráp – điện tử

3.3 Phân khúc phổ thông – Goldwind (Trung Quốc)

• Dòng GW 121, 140 – công suất 1.5 – 2.5 MW
• Thiết kế đơn giản, chi phí đầu tư thấp hơn 15–20%
• Dễ bảo trì, linh kiện phổ thông
• Có thể kết nối inverter bên thứ ba
• Phù hợp nhà máy mới khởi động hoặc có ngân sách hạn chế

Việc lựa chọn đúng thương hiệu turbine phù hợp với nhu cầu tải và chiến lược vận hành giúp hệ thống điện gió hoạt động ổn định, giảm thời gian chết, tiết kiệm chi phí vận hành và sửa chữa dài hạn.

4. Vì sao nên chọn ETEK trong sửa chữa hệ thống điện gió

4.1 Năng lực kỹ thuật chuyên sâu – hỗ trợ dự án quốc tế

ETEK là đơn vị có kinh nghiệm hơn 10 năm trong triển khai, sửa chữa và tối ưu hóa hệ thống điện gió cho các nhà máy tại Việt Nam cũng như các khu công nghiệp tại Đông Nam Á và châu Phi. Chúng tôi sở hữu:

• Đội kỹ sư được đào tạo bài bản theo tiêu chuẩn IEC 61400-1, 61400-2
• Thiết bị chuyên dụng: thiết bị đo rung động 3 trục, camera nội soi trục rỗng, máy phát hiện sóng hài
• Hệ thống chẩn đoán lỗi SCADA tích hợp AI và điều khiển phân tán (DCS)
• Khả năng tiếp cận linh kiện chính hãng từ Siemens Gamesa, Vestas, Goldwind
• Hỗ trợ sửa chữa khẩn cấp trong vòng 48 giờ tại mọi tỉnh thành Việt Nam

4.2 Gói dịch vụ sửa chữa hệ thống điện gió của ETEK

Sửa chữa khẩn cấp (Emergency Repair)

• Xử lý sự cố gãy cánh quạt, thay thế khẩn cấp bằng cánh tương thích
• Căn chỉnh lại trục chính, kiểm tra ổ đỡ bằng siêu âm
• Khôi phục vận hành trong vòng 2–4 ngày

Sửa lỗi hệ thống điện – điều khiển

• Đồng bộ lại biến tần – lưới điện
• Cập nhật firmware SCADA, tối ưu hóa ngưỡng ngắt
• Kiểm tra điện trở cách điện, phát hiện điểm rò rỉ

Đại tu hệ truyền động

• Tháo kiểm tra hộp số, thay thế ổ lăn, vệ sinh bên trong bằng dầu áp suất cao
• Cân chỉnh trục laser, thay dầu hộp số đạt ISO VG 320
• Chạy thử hệ thống toàn phần, giám sát rung trong 72 giờ

Bảo trì sau sửa chữa định kỳ

• Lập lịch bảo trì 3 – 6 – 12 tháng tùy theo mức độ vận hành
• Gửi báo cáo rung động, dòng điện, nhiệt độ hàng tháng
• Hỗ trợ theo dõi online qua cổng dữ liệu SCADA

5. Hiệu quả đạt được sau khi sửa chữa hệ thống điện gió

Số liệu tổng hợp từ hơn 50 nhà máy được ETEK hỗ trợ sửa chữa hệ thống điện gió cho thấy:

Lợi ích kinh tế:

• Giảm tổn thất sản lượng 15–25%
• Kéo dài tuổi thọ turbine thêm 5–7 năm
• Giảm chi phí sửa chữa bất ngờ tới 50%
• Giảm phát thải carbon hơn 20 tấn/năm/turbine

6. Khuyến nghị triển khai sửa chữa và vận hành hệ thống điện gió

• Lập hồ sơ theo dõi rung động – điện áp – dòng tải theo chu kỳ
• Thực hiện đo đạc bằng thiết bị chuyên dụng (vibration analyzer, IR camera, harmonic logger)
• Định kỳ hiệu chuẩn cảm biến gió, biến tần, và SCADA mỗi 6 tháng
• Hợp tác với đối tác chuyên ngành như ETEK để được hỗ trợ toàn diện

Việc sửa chữa hệ thống điện gió đúng quy trình kỹ thuật không chỉ phục hồi khả năng phát điện, mà còn giúp nhà máy duy trì hoạt động ổn định, an toàn và tiết kiệm năng lượng theo đúng định hướng Quy hoạch điện VIII.

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