CHƢƠNG 3 : TUA-BIN ĐIỆN GIÓ
3.7.2. Những hệ thống phụ
a. Hệ thống điều khiển.
Hệ thống điều khiển tua-bin điện gió gồm những tủ điện trong thùng Nacelle và một tủ điều khiển khác trên mặt đất trong thân trụ. Hệ thống điều khiển gồm những máy vi tính kiểm tra mọi tình trạng của tua-bin điện gió. Những tủ điện đặt trong thùng Nacelle ngịai hệ thống đổi tần cịn có cơng dụng điều khiển hệ thống chỉnh góc đón gío của cánh quạt, chỉnh tua-bin theo hƣớng gió, chỉnh tốc độ số vòng quay của hệ thống cánh quạt theo tín hiệu về tốc độ và hƣớng gió từ thiết bị đo gió nằm trên thùng Nacelle.
Hệ thống điều khiển cịn có chức năng chỉnh công suất điện theo yêu cầu sản xuất cũng nhƣ chức năng đình chỉ tua-bin họat động khi tốc độ gió lên q cao.
Hình 3.33: Màn hình hiện thị số giờ họat động và những thông tin khác đặt trong thân trụ.
Để bảo đảm tua-bin điện gió hoạt động hiệu quả, việc theo dõi và kiểm tra tình trạng của tua-bin điện gió đƣợc thực hiện với sự hỗ trợ của hệ thống máy tính và phần mềm đƣợc nối mạng chung với Đài Khí tƣợng, trạm biến thế và hệ thống lƣới điện theo phƣơng thức điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
Hình 3.34: Sơ đồ nối mạng hệ thống tua-bin điện gió.
Trong tua-bin điện gió, hệ thống làm mát gồm làm mát bên trong thùng Nacelle bằng sự chuyển đổi nhiệt năng từ luồng khơng khí bên ngồi thơng qua những kẽ hở tại thân hoặc dƣới sàn thùng. Đối với tua-bin điện gió có cơng suất dƣới 1MW, nguồn khơng khí thiên nhiên bên ngồi đƣợc dẫn đến nơi có nguồn tỏa nhiệt lớn nhất của tua- bin điện gió là bề mặt của máy phát điện, hộp số và những tủ điện của hệ thống đổi tần.
Đối với tua-bin điện gió lớn, nhiệt năng phát sinh của những tua-bin này rất cao vì hệ số cơng suất của máy phát điện thƣờng từ 95 đến 98%. Việc làm mát từ nguồn khơng khí thiên nhiên thƣờng khơng đủ nên phải có hệ thống làm mát riêng. Nguyên tắc làm mát máy phát điện của những tua-bin điện gió sử dụng hộp số có thể là kết hợp và chuyển đổi tuần hồn luồng khơng khí trong máy phát điện và làm nguội chất làm mát bằng dung dịch nƣớc hoặc dầu với sự hỗ trợ của những Sensor cảm ứng nhiệt có độ nhạy chính xác từ -25 đến +1000C đƣợc lắp đặt tại máy phát điện và những vị trí tỏa nhiệt khác trong thùng Nacelle.
c. Hệ thống bôi trơn và dầu.
Tua-bin điện gió hoạt động liên tục trong điều kiện thời tiết thay đổi ảnh hƣởng đến sản lƣợng điện và độ bền của hệ thống. Việc bơi trơn ổ lăn, vịng bánh răng điều chỉnh hệ thống cánh quạt, vịng bánh răng điều chỉnh tua-bin theo hƣớng gió cũng nhƣ bơi trơn và làm mát trục và hộp số là yêu cầu kỹ thuật quan trọng của mỗi tua-bin điện gió.
Ổ lăn, ổ vòng bi là những chi tiết chịu lực tác động cao và luôn bị ma sát. Thông thƣờng vật liệu bôi trơn là mỡ đặc đƣợc đƣa vào khi lắp ráp ổ tại nơi sản xuất. Với thời gian, lƣợng mỡ sẽ sẽ giảm và bị nhiễm bẩn, vì thế những tua-bin điện gió cơng suất cao thƣờng đƣợc thiết kế có hệ thống bơm mỡ tự động vào ổ lăn và ổ bi theo một chu kỳ quy định. Việc bôi trơn bằng mỡ tuy thế cũng có nhƣợc điểm là chất bẩn dính vào mỡ làm độ ma sát tăng và việc điều chỉnh nhiệt độ của từng vị trí bơi trơn khơng đƣợc thực hiện. Để khắc phục nhƣợc điểm này một số nhà sản xuất tua-bin điện gió áp dụng phƣơng pháp bơi trơn bằng hệ thống dầu với bộ phận lọc. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là có thể lọc đƣợc những chất bẩn phát sinh trong quá trình hoạt động và điều chỉnh đƣợc nhiệt độ nhờ áp lực của dầu, tuy nhiên nhƣợc điểm của
phƣơng pháp này là hệ thống phức tạp, cần thùng chứa, máy bơm dầu, van và nhiều đƣờng ống dẫn dầu đến nơi bôi trơn.
d. Hệ thống chống sét, chống cháy nổ.
Trong tua-bin điện gió việc bảo vệ chống sét đƣợc chia làm ba phạm vi: phạm vi chống sét 0 là những nơi sét có thể đánh vào trực tiếp nhƣ thân thùng Nacelle, đƣờng dây cáp hở hoặc nơi đƣờng dây điện nối ra ngoài. Phạm vi chống sét 1 gồm máy phát điện, hộp số, trục, những chi tiết cơ, máy biến thế, mạng điện hạ thế. Phạm vi chống sét 2 gồm hệ thống cánh và hệ thống điều khiển điện.
Hệ thống chống cháy nổ tự động trong tua-bin điện gió gồm thiết bị báo nhiệt độ, thiết bị báo lửa với tia cực tím, thiết bị báo khói và trung tâm dẫn truyền chất chữa cháy cũng nhƣ truyền tín hiệu cháy đến cơ quan chữa cháy địa phƣơng. Trong hệ thống chữa cháy, số lƣợng thiết bị máy chữa cháy và van chữa cháy tùy thuộc vào độ lớn của tua-bin điện gió và u cầu phịng cháy của từng khu vực và đƣợc chia làm ba vùng: vùng thùng Nacelle, vùng máy biến thế và vùng tủ điện.