3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ RỦI RO ĐIỆN GIÓ TRONG MÔI TRƯỜNG KHẮC NGHIỆT

Xử lý rủi ro điện gió là yếu tố then chốt để duy trì hiệu suất, độ bền và tính an toàn của tua-bin điện gió khi phải vận hành trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt như gió mạnh, độ ẩm cao, mưa axit hoặc sương muối. Bằng cách ứng dụng các giải pháp chống ăn mòn, kiểm soát rung động và bảo vệ thiết bị, doanh nghiệp có thể giảm thiểu sự cố, giảm chi phí bảo trì và tối ưu hóa thời gian vận hành.

Nội dung bài viết

1. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN GIÓ VÀ RỦI RO TRONG MÔI TRƯỜNG KHẮC NGHIỆT

Điện gió là nguồn năng lượng tái tạo phát triển nhanh chóng, tuy nhiên các dự án thường được triển khai tại các vùng xa xôi, ven biển hoặc trên biển. Những môi trường này có độ mặn cao (>35g/l NaCl), độ ẩm trung bình trên 75% và tốc độ gió đạt tới 50–70 m/s trong mùa bão. Các điều kiện này làm tăng nguy cơ hư hỏng thiết bị, đe dọa an toàn vận hành.

Các rủi ro chính bao gồm:

Ăn mòn kim loại do muối và hơi ẩm xâm nhập.
Rung động cơ học vượt mức 1.2 mm/s RMS, gây mỏi trục và hỏng ổ đỡ.
Quá tải điện, sự cố hệ thống làm mát và lỗi cảm biến trong tủ điều khiển.

2. PHƯƠNG PHÁP 1: CHỐNG ĂN MÒN TOÀN DIỆN

2.1 Nguy cơ ăn mòn tại các cụm thiết bị chính

Trong tua-bin điện gió, các khu vực như cánh quạt, trục chính, hộp số và tháp chịu ảnh hưởng trực tiếp của hơi muối, mưa axit và sương mù. Theo thống kê IEC 61400-1, tỷ lệ ăn mòn tăng 25–40% khi độ ẩm >80% và nhiệt độ thay đổi liên tục 15–30°C/ngày.

2.2 Giải pháp kỹ thuật

Sử dụng lớp phủ epoxy và polyurethane đạt chuẩn ISO 12944-5 C5-M với độ dày >350 µm.
Bổ sung hệ thống catot bảo vệ (cathodic protection) cho các cụm neo và chân trụ ngoài khơi, điện thế bảo vệ duy trì -850 mV (Ag/AgCl).
Lắp đặt hệ thống sấy khô không khí (dehumidifier) trong nacelle, giữ độ ẩm tương đối <65%.

2.3 Thương hiệu khuyến nghị

Phân khúc cao cấp: Hempel (Đan Mạch) – lớp phủ chống ăn mòn đạt 25 năm tuổi thọ ngoài trời.
Phân khúc trung cấp: Jotun (Na Uy) – sơn epoxy gốc kẽm tăng khả năng chống sương muối >4000 giờ theo ASTM B117.
Phân khúc phổ thông: Nippon Paint (Nhật Bản) – giải pháp phủ công nghiệp kinh tế, dễ thi công.

3. PHƯƠNG PHÁP 2: KIỂM SOÁT RUNG ĐỘNG CHÍNH XÁC

3.1 Rủi ro từ rung động cơ học

Rung động tăng cao gây hỏng vòng bi, trục chính và hộp số. Theo tiêu chuẩn ISO 10816, độ rung trên 4.5 mm/s RMS dẫn đến nguy cơ hư hỏng nghiêm trọng chỉ sau 3000 giờ hoạt động.

3.2 Giải pháp kỹ thuật

Lắp đặt cảm biến gia tốc (accelerometer) trên các cụm trục, hộp số để giám sát phổ rung động theo thời gian thực.
Cân bằng động cánh quạt bằng thiết bị laser, sai lệch khối lượng <5 g/kg.
Dùng giảm chấn thủy lực (hydraulic damper) để hạn chế cộng hưởng ở tần số 1P và 3P.

3.3 Thương hiệu khuyến nghị

Phân khúc cao cấp: SKF (Thụy Điển) – hệ thống giám sát rung động online IMx-8 chuẩn IEC 61508 SIL2.
Phân khúc trung cấp: Schaeffler (Đức) – cảm biến rung và vòng bi tự bôi trơn giảm ma sát.
Phân khúc phổ thông: Hansford Sensors (Anh) – giải pháp cảm biến rung công nghiệp giá hợp lý.

4. PHƯƠNG PHÁP 3: BẢO VỆ THIẾT BỊ TOÀN DIỆN

4.1 Rủi ro vận hành trong điều kiện khắc nghiệt

Khi tua-bin điện gió hoạt động trong môi trường khắc nghiệt (ven biển, đảo, vùng núi cao), các tủ điều khiển, hệ thống điện – điện tử và thiết bị phụ trợ phải chịu:

Nhiệt độ thay đổi đột ngột từ -10°C đến 45°C, gây giãn nở vật liệu không đồng đều.
Hơi muối và bụi xâm nhập làm chập mạch, dẫn đến cháy bảng mạch PCB.
Sét đánh trực tiếp và cảm ứng điện từ gây quá áp >100 kV, phá hủy cách điện.

Nếu không có giải pháp bảo vệ thiết bị đúng chuẩn, thời gian dừng máy có thể vượt 5–8%/năm, gây tổn thất hàng triệu USD.

4.2 Giải pháp kỹ thuật bảo vệ

Trang bị hệ thống chống sét trực tiếp (lightning rod) và chống sét lan truyền SPD (Surge Protection Device) đạt tiêu chuẩn IEC 62305 và IEC 61643-11.
Sử dụng tủ điện đạt chuẩn IP66/NEMA 4X với vật liệu thép không gỉ 316L hoặc composite FRP chống ăn mòn.
Cài đặt hệ thống giám sát nhiệt – ẩm (temperature/humidity monitoring) để tự động kích hoạt quạt gió hoặc sấy khi độ ẩm >70%.
Ứng dụng nguồn dự phòng UPS online double-conversion 30–80 kVA duy trì điện áp ổn định ±1% cho PLC, SCADA và cảm biến.

4.3 Thương hiệu khuyến nghị

Phân khúc cao cấp: ABB (Thụy Sĩ) – tủ điện và SPD đạt chuẩn IEC 60204-1, tuổi thọ trên 20 năm.
Phân khúc trung cấp: Siemens (Đức) – UPS và tủ điều khiển đa dạng công suất, tích hợp IoT.
Phân khúc phổ thông: Schneider Electric (Pháp) – giải pháp bảo vệ thiết bị với chi phí hợp lý, dễ thay thế linh kiện.

5. TẠI SAO NÊN CHỌN ETEK ĐỂ XỬ LÝ RỦI RO ĐIỆN GIÓ

5.1 Năng lực triển khai đa ngành – đa khu vực

ETEK sở hữu hơn 15 năm kinh nghiệm triển khai dự án điện gió ở nhiều lĩnh vực và quy mô, từ trạm ven biển đến điện gió ngoài khơi công suất >300 MW. Đặc biệt, ETEK có khả năng thực hiện dự án tại nhiều khu vực quốc tế như Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi.

Dịch vụ của ETEK bao gồm:

Tư vấn giải pháp chống ăn mòn, kiểm soát rung động, bảo vệ thiết bị dựa trên tiêu chuẩn IEC 61400, ISO 12944, ASTM B117.
Thiết kế – tích hợp hệ thống bảo vệ đồng bộ với tua-bin từ Siemens Gamesa, Vestas, GE.
Đội ngũ kỹ sư chứng chỉ GWO, có thể làm việc trên tháp cao 150 m, điều kiện sóng gió mạnh.

5.2 Dịch vụ bảo trì và phản hồi nhanh

ETEK cung cấp các gói bảo trì định kỳ 6–12 tháng, gói giám sát online (IoT) với cảnh báo rung động, ăn mòn và xâm nhập ẩm từ xa. Đội ngũ kỹ thuật sẵn sàng phản hồi 24/7 với thời gian có mặt hiện trường ≤48 giờ.

ETEK sử dụng thiết bị đo chuyên dụng:

Máy phân tích rung động FFT 1 Hz – 10 kHz
Thiết bị đo điện trở ăn mòn ER (Electrical Resistance Probe)
Máy đo độ ẩm, nhiệt độ và độ dày sơn Elcometer

5.3 Linh kiện sẵn kho – hỗ trợ kỹ thuật toàn diện

ETEK duy trì kho dự trữ hơn 1000 loại phụ tùng: vòng bi SKF, sơn Hempel, SPD ABB, UPS Siemens, cảm biến Hansford… đảm bảo cung cấp trong 1–3 ngày.

ETEK còn hỗ trợ đào tạo vận hành và bảo dưỡng theo tiêu chuẩn IEC 61400-2/22, giúp khách hàng chủ động kiểm soát rủi ro điện gió dài hạn.

6. KẾT LUẬN

Việc áp dụng đồng bộ 3 phương pháp chống ăn mòn, kiểm soát rung động và bảo vệ thiết bị giúp doanh nghiệp giảm đến 40% nguy cơ dừng máy do sự cố, kéo dài tuổi thọ tua-bin thêm 5–7 năm.

ETEK cam kết đồng hành cùng các chủ đầu tư trong mọi giai đoạn: khảo sát – thiết kế – triển khai – bảo trì. Với kinh nghiệm triển khai ở nhiều khu vực quốc tế và đội ngũ kỹ sư chuyên sâu, ETEK là đối tác chiến lược cho các dự án điện gió vận hành trong môi trường khắc nghiệt.

Bài viết liên quan: