Mạch báo động chống mất cắp cáp tổng hạ thế tại Trạm biến áp phụ tải

Công trình “Mạch báo động chống mất cắp cáp tổng hạ thế tại trạm biến áp (TBA) phụ tải” của tác giả Nguyễn Lê Toàn - Chuyên viên Phòng Kỹ thuật, Công ty Điện lực Quảng Nam đã được trao giải C tại Lễ trao Giải thưởng Phạm Phú Thứ về khoa học và công nghệ lần thứ 1 của UBND tỉnh Quảng Nam.

Hiện nay, trên cả nước đã xảy ra nhiều vụ trộm cắp cáp tổng hạ áp (cáp đồng bọc loại lớn 240mm2) tại các TBA phụ tải, gây thiệt hại cho ngành Điện và làm gián đoạn cung cấp điện. Mặt khác, cơ quan chức năng cũng rất khó xác định được kẻ trộm và hầu như ít bắt được đối tượng do không xác định được thời điểm trộm cắp. 

Trước thực trạng đó, cần nghiên cứu hệ thống báo động phát hiện kịp thời, chính xác thời gian, địa điểm, để có thể kịp thời bắt kẻ trộm cắp tài sản. Đó cũng là mục đích sáng kiến “Mạch báo động chống mất cắp cáp tổng hạ thế tại TBA phụ tải” ra đời.

1. Nguyên lý: 

Dùng bộ logo (logo là một thiết bị điện tử có thể lập trình bằng ngôn ngữ PLC, hãng Siemens) kết hợp với các linh kiện, vật tư sẵn có tạo ra mạch tổng hợp có thể báo động, tự động gọi điện thoại (kết hợp với điện thoại bàn) khi xảy ra trộm cắp cắt cáp tổng hạ áp tại trạm biến áp (TBA) phụ tải.

Khi kẻ cắp thực hiện hành vi trộm cắp cáp tại TBA phụ tải thì mạch báo tự động phát tín hiệu với độ tin cậy cao, chính xác thông tin (địa điểm, thời gian) về Tổ trực, lực lượng bảo vệ.

2. Hoạt động:

* Trường hợp cáp tổng hạ thế bị cắt trực tiếp (tức FCO - cầu chì tự rơi, không bị cắt giật xuống):
- Cắt cáp thuộc dây pha (dây nóng): Khi 01 trong 03 sợi cáp pha bị cắt thì các đầu vào Input I1 (I2, I3) của bộ logo cảm nhận mất điện (trở về trạng thái 0 - không mang điện, mạch bắt đầu làm việc. Bình thường ở mức 1 - mức có điện, mạch không làm việc) và tiếp điểm đầu ra output O1 sẽ đóng tiếp điểm sau thời gian định trước (khoảng 3s) để kích hoạt điện thoại bàn gắn tại tủ điện tổng và điện thoại sẽ tự động gọi điện thoại về cho Tổ trực biết .
- Cắt cáp thuộc dây trung tính (dây nguội): Khi cáp trung tính bị cắt, contactor CN trở về và đầu vào Input I4 của bộ logo bị kích hoạt (Input 4 này làm việc ở mức cao - mức có điện, ngược với mức làm việc của Input 1, 2, 3 đã nói ở trên), tương tự tiếp điểm đầu ra Output O1 sẽ đóng tiếp điểm, mạch báo làm việc như quy trình trên.

Hệ thống báo động góp phần hạn chế tình trạng trộm cắp cáp điện tại TBA phụ tải

* Trường hợp FCO bị cắt giật xuống trước, sau đó mới cắt cáp tổng hạ thế sau: 
Khi có 01 FCO bị cắt thì 01 trong 03 Input của bộ logo (I1, I2, I3) trở về trạng thái không mang điện (trạng thái 0). Bộ PLC sẽ xuất đầu ra output O1 kích hoạt điện thoại.

Ghi chú: O1 sẽ đóng sau thời gian định trước (khoảng 3s). Mục đích của việc trì hoãn đóng tiếp điểm O1 nhằm ngăn ngừa trường hợp đường dây trung thế (nơi mà có TBA gắn mạch chống trộm đấu nối vào) bị ngắn mạch thoáng qua làm mạch báo động nhầm (trường hợp này không cần thiết phải báo động do không phải là trường hợp cáp bị cắt), thời gian trì hoãn sẽ xác định chắc chắn cáp tổng hạ thế bị cắt. Thời gian này sẽ được tính toán ứng với sự cố tại cuối đường dây (dòng điện ngắn mạch 01 pha nhỏ nhất trên đường dây mà TBA được lắp mạch báo động đấu nối vào đường dây trung thế đó). 

* Nguồn cấp cho bộ lập trình PLC hoạt động:
Nguồn cung cấp cho bộ lập trình PLC hoạt động sẽ được lấy từ nguồn chính là pha b vì pha b sẽ là pha có xác suất bị cắt cáp trước tiên thấp hơn so với pha a, c (pha b luôn luôn nằm giữa). Trường hợp pha b bị cắt trước tiên thì nguồn cung cấp cho bộ PLC sẽ là pha a, c (tùy thuộc vào tổ đấu dây của MBA D/yn-11 hay D/yn-1), nhưng thông thường là pha c do đa số các tổ đấu dây MBA là D/yn-11.
Ghi chú: Ký hiệu D: cuộn dây cao thế (22 kV) đấu tam giác; ký hiệu yn-11: cuộn dây hạ thế (0,4 kV) đấu sao, điểm trung tính nối đất trực tiếp.

3. Ưu điểm, khả năng áp dụng, hiệu quả:

* Ưu điểm: Dễ dàng cài đặt, kiểm tra, thi công mạch đơn giản, tốn ít chi phí để thực hiện mạch. Hoạt động tin cậy, chính xác 100% và mạch làm việc hoàn toàn tự động.
 - Thiết bị cảnh báo không thay đổi phương thức làm việc của TBA phụ tải và hoàn toàn không ảnh hưởng đến môi trường.

* Khả năng áp dụng sáng kiến:
- Áp dụng rộng rãi cho bất kể TBA phụ tải trên toàn quốc, đặc biệt là các công trình cấp điện cho các vị trí thuộc lĩnh vực an ninh quốc phòng.
- Dễ dàng lắp đặt, hoạt động ổn định, tin cậy, chính xác.
- Hiện đã áp dụng lắp đặt rộng rãi trên lưới điện Công ty Điện lực Quảng Nam.

* Hiệu quả đạt được: 
- Với chi phí thực hiện thấp (khoảng 3 triệu đồng), nhưng hạn chế được tình trạng trộm cắp cáp điện tại TBA phụ tải, hỗ trợ phát hiện kẻ gian để kịp thời truy bắt. 
- Ngăn ngừa tình trạng ăn cắp dây điện; do đó đảm bảo cung cấp điện ổn định cho người dân, giảm mất tài sản Nhà nước. 
- Hiện nay, mạch vẫn làm việc ổn định, không xảy ra tình trạng báo nhầm. 


  • 27/10/2016 03:39
  • Theo TCĐL Chuyên đề Quản lý và Hội nhập