Trong hệ thống trạm biến áp, các giàn ắc quy giữ vai trò đặc biệt quan trọng khi cung cấp nguồn điện một chiều liên tục phục vụ cho các thiết bị bảo vệ, điều khiển và tự động hóa. Việc duy trì mực dung dịch điện phân trong các bình ắc quy luôn ở mức tiêu chuẩn là yêu cầu bắt buộc nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
Tuy nhiên, trên thực tế, các bình ắc quy kiềm đang vận hành có vỏ nhựa dày, màu trắng đục, miệng bình nhỏ khiến việc quan sát mực nước bên trong gần như không thể thực hiện bằng mắt thường. Công tác kiểm tra và châm bổ sung nước cất vì vậy phải thực hiện thủ công theo phương pháp xâm lấn, vừa tốn nhiều thời gian, công sức, vừa tiềm ẩn nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động khi làm việc trong môi trường phòng ắc quy.
-20260323151923504.png)
Hệ thống ắc quy kiềm đang vận hành tại trạm biến áp.
Xuất phát từ thực tế đó, nhóm tác giả thuộc Truyền tải điện Cần Thơ đã nghiên cứu và phát triển sáng kiến “Ứng dụng công nghệ IoT thiết kế hệ thống giám sát mực nước và châm nước cho các bình ắc quy đang vận hành tại các trạm biến áp”.
Hệ thống được thiết kế với các thành phần chính gồm: mạch điều khiển trung tâm sử dụng vi điều khiển ESP32, cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc, module điều khiển ngõ ra, động cơ bơm và tay rót dung dịch. Các cảm biến được bố trí tại vị trí mực nước cao và mực nước thấp của bình ắc quy, cho phép theo dõi liên tục tình trạng mực nước mà không cần tiếp xúc trực tiếp với dung dịch điện phân.
-20260323151923120.png)
Tổng quan thiết kế hệ thống giám sát mực nước và châm nước ắc quy ứng dụng công nghệ IoT.
Dữ liệu từ cảm biến được xử lý và truyền về giao diện Web thông qua kết nối WiFi độc lập. Nhờ đó, điều hành viên có thể giám sát tình trạng mực nước của các bình ắc quy từ xa trên điện thoại hoặc máy tính. Khi mực nước xuống thấp, hệ thống sẽ tự động phát cảnh báo, giúp người quản lý kịp thời kiểm tra và xử lý. Đây là bước chuyển từ phương thức kiểm tra thủ công sang giám sát số hóa, phù hợp với định hướng chuyển đổi số trong quản lý vận hành.
-20260323151923311.jpg)
Giao diện Web giám sát mực nước các giàn ắc quy tại các trạm biến áp.
Không chỉ dừng lại ở chức năng giám sát, sáng kiến còn tích hợp giải pháp châm bổ sung nước cất bán tự động. Khi có cảnh báo từ hệ thống, điều hành viên chỉ cần kết nối bộ bơm và tay rót dung dịch với mạch điều khiển, hệ thống sẽ tự động thực hiện quá trình châm nước và tự ngắt khi đạt mức yêu cầu, đảm bảo chính xác và an toàn trong thao tác.
-20260323151923657.png)
Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc lắp đặt trên bình ắc quy.
Sáng kiến đã được đưa vào áp dụng từ tháng 7/2025 tại giàn ắc quy 48VDC của Trạm biến áp 500kV Sông Hậu, bước đầu triển khai giám sát hai bình ắc quy điển hình. Kết quả cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, phát hiện nhanh và chính xác sự thay đổi mực nước trong bình, giúp giảm đáng kể thời gian kiểm tra thủ công, hạn chế tiếp xúc trực tiếp với môi trường phòng ắc quy và nâng cao an toàn lao động.
Giải pháp có thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng, giao diện giám sát trực quan, dễ cài đặt và vận hành. Hệ thống cũng có khả năng mở rộng, áp dụng cho các giàn ắc quy tại nhiều trạm biến áp khác trong lưới điện truyền tải.
Việc nghiên cứu và ứng dụng thành công công nghệ IoT trong giám sát và châm nước ắc quy không chỉ giải quyết hiệu quả bài toán thực tiễn tại đơn vị, mà còn thể hiện tinh thần chủ động đổi mới, sáng tạo của đội ngũ cán bộ công nhân viên Truyền tải điện Cần Thơ. Đây là bước đi cụ thể góp phần hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi số, hướng tới xây dựng lưới điện truyền tải ngày càng thông minh, an toàn và tin cậy của Công ty Truyền tải điện 4.