Tại sao tuabin điện gió bốc cháy?
Ở bất cứ đám cháy nào, để ngọn lửa bùng lên, chắc chắn cần nguồn đánh lửa hay tia lửa phát ra từ điểm bắt đầu. Ở các vụ cháy tuabin điện gió, khả năng xảy ra nhiều nhất là do các bộ phận bên trong tuabin bị lỗi, bị hỏng, tạo ra nhiệt hoặc tia lửa, sau đó bắt lửa các vật liệu dễ cháy. Các vật liệu dễ cháy là dầu thủy lực, dầu máy biến áp và nhựa, đặt gần hệ thống dây điện và thiết bị. Nếu tia lửa bắt vào các vật liệu dễ cháy, đám cháy sẽ nhanh chóng xảy ra và lan rộng.
Các yếu tố chính có thể tạo ra tia lửa, gây cháy trong tuabin điện gió là:
- Sự cố về điện: Thiết bị điện quá tải, quá nhiệt; hồ quang điện trong máy biến áp; ngắn mạch (đoản mạch); các bộ phận điện bị hỏng hoặc bị lỗi; máy phát điện bị lỗi.
- Sự cố về cơ học: Không đủ chất bôi trơn giữa các bề mặt ổ trục, gây ra hiện tượng quá nhiệt, phát sinh tia lửa; lỗi hệ thống phanh cơ học.
- Lỗi bảo trì: Sơ suất trong bảo trì như hàn hoặc cắt; vận hành hoặc bảo trì không đúng cách.
- Sét đánh.
Tóm lại, cháy trong tuabin điện gió thường do hỏng một hoặc nhiều bộ phận, tạo ra lượng nhiệt cực lớn, dẫn đến phát tia lửa. Tia lửa bắt vào dầu hay nhựa, biến thành ngọn lửa, nhanh chóng cháy lan đến các bộ phận khác bên trong lớp vỏ bọc và các cánh quạt của tuabin.
Một số bộ phận có thể phát sinh tia lửa gây cháy
Cháy tại bộ chuyển đổi và tụ điện
Theo Renewable Energy Loss Adjusters (RELA), sự cố điện là nguyên nhân hàng đầu gây ra cháy tuabin điện gió. Trong các bộ phận của tuabin điện gió, nơi thường xảy ra sự cố điện nhất là bộ chuyển đổi (converter) và tụ điện (capacitor). Khi sự cố điện tạo ra tia lửa điện, các đám cháy bắt nguồn từ bộ chuyển đổi và tụ điện có thể nhanh chóng lan sang phần còn lại trong tuabin điện gió.
Cháy tại bộ phanh
Hỏa hoạn cũng có thể bắt đầu từ bộ phanh khẩn cấp (emergency brake). Bộ phanh thường được thấy phía sau hộp số (gear box). Trong các trường hợp khẩn cấp, bộ phanh sẽ dừng các cánh quạt của tuabin quay. Khi hoạt động, hệ thống phanh cơ học có thể tạo ra một lượng lớn ma sát và nhiệt. Do sự truyền năng lượng cao này, chúng dễ bị lỗi kỹ thuật và tạo ra lượng nhiệt rất lớn. Đây là lý do tại sao chúng dễ tạo ra tia lửa, dẫn đến cháy. Các tuabin đời mới hơn có thể có hệ thống phanh điện, ít bị cháy hơn. Tuy nhiên, phanh cơ học thường được dùng để dự phòng cho hệ thống phanh điện.
Cháy tại máy biến áp
Hỏa hoạn còn có thể bắt nguồn từ máy biến áp (transformer) của tuabin điện gió. Máy biến áp của tuabin điện gió, giúp chuyển đổi năng lượng gió thành điện áp thích hợp cho lưới điện. Nguy cơ gây cháy từ máy biến áp, bên cạnh lỗi trong bộ chuyển đổi và tụ điện, còn có yếu tố khác là dầu trong máy biến áp, đây là nhiên liệu dễ cháy, khi bắt lửa sẽ cháy nhanh.
Phòng cháy cho tuabin điện gió
Tuabin điện gió là thiết bị có giá trị và đắt tiền. Cháy tuabin điện gió là mất mát rất lớn về tài sản, việc sửa chữa và xây dựng lại chúng cũng rất tốn kém, chưa kể việc dừng hoạt động, cũng đã gây thiệt hại cho chủ đầu tư do không sản xuất được điện.
Trong chữa cháy tuabin điện gió, hệ thống phun nước theo cách truyền thống là không thực tế. Rất khó chữa cháy các bộ phận bên trong vỏ bọc của tuabin điện gió vì chúng cao trung bình 90 - 100 mét so với mặt đất. Hầu hết nhân viên chữa cháy chủ yếu tập trung khống chế các khu vực xung quanh để ngăn cháy lan. 90% các đám cháy trong vỏ bọc tuabin điện gió sẽ phá hủy hoàn toàn tuabin. Vậy có thể làm gì để ngăn chặn cháy tuabin điện gió ngay từ đầu?
Một số cách về phòng cháy cho tuabin điện gió là:
- Lựa chọn vật liệu chống cháy trong quá trình xây dựng, cụ thể là vỏ bọc (nacelle).
- Lựa chọn, sử dụng dầu thủy lực và dầu bôi trơn không cháy.
- Lắp đặt hệ thống chống sét.
- Lắp đặt hệ thống theo dõi tình trạng linh kiện/thiết bị của tuabin điện gió.
- Lắp đặt đầu báo khói/báo nhiệt. Khi có cháy xảy ra, đầu báo khói/báo nhiệt được kết nối sẽ gửi tín hiệu đến hệ thống bình xịt, hệ thống này ngay lập tức kích hoạt việc phun chất chữa cháy. Ngọn lửa được dập tắt sớm, sẽ giảm thiểu nguy cơ thiệt hại lớn về tài sản cho doanh nghiệp.
