Chống sét van (CSV) là phần tử vô cùng quan trọng nhằm bảo vệ an toàn cho Hệ thống điện (Nhà máy điện, trạm biến áp và trên đường dây) nói chung và Hệ thống Truyền tải điện Quốc gia nói riêng. Với việc thiết kế phối hợp cách điện giữa các phần tử phi tuyến của CSV (ZnO hoặc SiC) với cách điện của các thiết bị trên hệ thống điện ở từng cấp điện áp. Tại từng vị trí lắp đặt, CSV có thể ngăn ngừa xung quá điện áp lan truyền do sét hoặc quá điện áp nội bộ do thao tác gây ra cho các phần tử thiết bị trên hệ thống điện. Do đó, cần phải đảm bảo rằng CSV lắp đặt trên hệ thống điện luôn trong tình trạng hoạt động tốt, để thực hiện được điều đó, người ta đã nghiên cứu, chế tạo ra bộ đếm sét kết hợp đo dòng rò để giám sát chất lượng của chống sét van.

Hiện nay, khối lượng công tác thí nghiệm, kiểm định “bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò” trên hệ thống điện là rất lớn, riêng trên Hệ thống Truyền tải điện Quốc gia là 6471 bộ. Trên thưc tế để thí nghiệm, việc kiểm tra chất lượng CSV, các hãng cung cấp thiết bị thí nghiệm thường cung cấp các hợp bộ tạo xung sét cao áp để kiểm tra hoạt động toàn bộ thiết bị chống sét, trong đó có cả bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò. Đối với các bộ CSV sử dụng ở cấp điện áp 110kV trở lên, hợp bộ tạo xung sét cao áp có kích thước lớn và phải nhập khẩu với giá thành rất cao. Trong khi đó, để kiểm tra tình trạng hoạt động của CSV, về cơ bản có thể thông qua tình trạng làm việc của bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò. Vì vậy, chúng ta có thể tách riêng phần thiết bị đếm sét và đồng hồ đo dòng rò để thí nghiệm mà không cần cả một hợp bộ tạo xung sét có dòng, áp cao.

Nắm bắt được điều đó, NPTS đã đề xuất và được EVNNPT giao nhiệm vụ nghiên cứu khoa học với đề tài “Nghiên cứu, chế tạo hợp bộ thí nghiệm bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò” do ông Nguyễn Văn Bảy, Giám đốc Trung tâm Dịch vụ kỹ thuật 4 và ông Khưu Hữu Nghĩa Đội DVKT Miền Tây 1 đồng chủ nhiệm đề tài.

Để thực hiên thành công đề tài, Chủ nhiệm đề tài cùng các cán bộ thành viên đã triển khai thực hiện các nội dung như sau:

Nội dung 1: Thu thập thông số kỹ thuật của các bộ đếm sét, đồng hồ đo dòng rò tiêu biểu. Tìm hiểu nguyên lý vận hành của bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò. Hiện nay có thể phân ra 2 loại bộ đếm sét được sử dụng phổ biến là loại tổng trở cao có tích hợp đồng hồ đo dòng rò của các hãng SIEMENS­­ ELPRO, ABB, TRIDELTA, COOPER, CROMPTON GREAVES và loại tổng trở thấp không có tích hợp đồng hồ đo dòng rò của hãng ABB, SIEMENS.

Nội dung 2: Nghiên cứu xây dựng sơ đồ nguyên lý của việc kiểm tra bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò chống sét van, từ đó đưa ra mô hình thiết kế nguyên mẫu và các phương án thực hiện chế tạo hợp bộ thiết bị kiểm tra bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò, chọn lựa các thông số kỹ thuật và phương án thực hiện tối ưu. Dựa trên các thông số kỹ thuật, phương án đã lựa chọn, thiết kế phần cứng, phần điều khiển và giao diện cho hợp bộ.

Nội dung 3: Dựa trên thiết kế mô hình nguyên mẫu của thiết bị đã được nghiên cứu ở trên, triển khai thực hiện gia công chế tạo hoàn thiện phần cứng của thiết bị và sử dụng ngôn ngữ lập trình C để viết hoàn thiện phần mềm điều khiển cho thiết bị.

Module nguồn dòng và mạch điều khiển trung tâm được lắp đặt lên tầng 2 của hợp bộ

Nội dung 4: Tiến hành thử nghiệm, chỉnh sửa các thiết kế, phần cứng, phầm mềm cần thiết cho phù hợp với thực tế. Đánh giá các yêu cầu kỹ thuật, nghiệm thu và đưa vào ứng dụng. Toàn bộ quy trình sử thí nghiệm bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò được điều khiển tự động bằng chương trình trên nền tảng vi xử lý tránh được các sai sót không cần thiết trong quá trình thao tác. Mục tiêu của nhóm nghiên cứu là tạo ra một thiết bị sử dụng đơn giản và tin cậy, đủ khã năng đáp ứng công tác thí nghiệm thực tế tại công trường.

Module mô phỏng xung sét và chuyển mạch được lắp đặt ở tầng 1 của khung hợp bộ

Sau thời gian 4 tháng nghiên cứu, chế tạo trên tinh thần trách nhiệm cao, NPTS đã hoàn thành đề tài “Nghiên cứu, chế tạo hợp bộ thí nghiệm bộ đếm sét và đồng hồ đo dòng rò và trình EVNNPT phê duyệt.

Hợp bộ được lắp đặt hoàn chỉnh

Việc thực hiện thành công đề tài nghiên cứu, chế tạo hợp bộ thí nghiệm bộ đếm sét và đồng hồ từng bước làm chủ công nghệ chế tạo tăng tỉ lệ nội địa hóa thiết bị thí nghiệm đo dòng rò đã góp phần đưa EVNNPT nói chung và NPTS nói riêng.