Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong hệ thống cung cấp và phân phối điện năng, nguồn điện truyền tải từ các nhà máy phát điện qua trạm biến áp đến các phụ tải tiêu thụ luôn tiềm ẩn nguy cơ xảy ra sự cố trên đường dây như: mất pha do đứt dây, ngược pha, dao động điện áp và dòng điện vượt ngoài trị số danh định do quá tải hoặc ngắn mạch. Các sự cố này bắt nguồn từ nhiều nguyên nhân khách quan như điều kiện thời tiết mưa bão, cây ngã đổ vào đường dây hoặc trục trặc kỹ thuật tại các trạm biến áp.

Đối với các phụ tải đặc biệt yêu cầu nguồn điện liên tục 24/24 giờ (như bệnh viện, cơ quan chính phủ, hội trường quốc hội, ngân hàng nhà nước, đại sứ quán, khách sạn cao cấp), việc mất điện lưới quốc gia gây ra những thiệt hại nghiêm trọng về an toàn và kinh tế. Do đó, việc xây dựng nguồn điện dự phòng (máy phát điện) kết hợp với hệ thống chuyển mạch tự động ATS (Automatic Transfer Switch) là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc nhằm giảm thiểu thời gian gián đoạn cấp điện, tự động đưa nguồn dự phòng vào cấp cho phụ tải và cô lập nguồn dự phòng khi điện lưới phục hồi.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Thiết kế và lắp đặt tủ ATS bằng PLC Smart Axis" được thực hiện tại Khoa Công nghệ Điện, Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh nhằm giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Tìm hiểu tổng quan nguyên lý hoạt động và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống chuyển nguồn tự động ATS.
  2. Nghiên cứu cấu trúc phần cứng, nguyên lý làm việc và phần mềm lập trình cho dòng PLC Smart Axis của hãng IDEC.
  3. Lựa chọn, tính toán thông số và bố trí các khí cụ điện đóng cắt, đo lường, bảo vệ trong tủ điện.
  4. Xây dựng thuật toán, sơ đồ nguyên lý mạch động lực - điều khiển và viết chương trình điều khiển cho PLC ở hai chế độ vận hành bằng tay (MAN) và tự động (AUTO).
  5. Thi công lắp ráp hoàn thiện mô hình tủ điện ATS thực tế và tiến hành kiểm tra, chạy thử nghiệm tải.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động giữa nguồn điện lưới và máy phát điện hạ thế. Phạm vi thực hiện tập trung vào mô hình tủ điều khiển chuyển nguồn sử dụng bộ điều khiển lập trình PLC IDEC FT1A-H24RA kết hợp rơ le bảo vệ điện áp MX200A và hệ thống đóng cắt bằng contactor, hoàn thành vào tháng 06 năm 2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án dựa trên các nền tảng lý thuyết và tiêu chuẩn kỹ thuật ngành điện - tự động hóa:

  • Lý thuyết khí cụ điện và mạch đóng cắt hạ thế: Nguyên lý làm việc của aptomat (MCB), contactor, rơ le trung gian, rơ le giám sát điện áp, biến dòng đo lường (CT), cầu chì bảo vệ.
  • Lý thuyết điều khiển logic khả trình (PLC): Cấu trúc phần cứng vi xử lý, chu kỳ quét (scan cycle), tập lệnh logic, định thời (timer) và phương pháp lập trình sơ đồ bậc thang (Ladder Logic).
  • Phân loại phụ tải điện: Phân loại mức độ ưu tiên cấp điện theo 3 nhóm phụ tải:
    • Phụ tải loại 1: Cần cấp điện liên tục, sự cố mất điện gây hậu quả nghiêm trọng về người và tài sản (bệnh viện, trung tâm chỉ huy, ngân hàng).
    • Phụ tải loại 2: Mất điện gây thiệt hại kinh tế, gián đoạn dây chuyền sản xuất, tăng phế phẩm.
    • Phụ tải loại 3: Các công trình dân dụng, khu dân cư, công trình phúc lợi thông thường.

Phương pháp nghiên cứu và triển khai bao gồm:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Khảo sát các tài liệu chuyên ngành về khí cụ điện, giáo trình điều khiển logic khả trình PLC và tài liệu hướng dẫn kỹ thuật (datasheet/catalog) của hãng sản xuất IDEC (Smart Axis FT1A-H24RA) và Mikro (Relay MX200A).
  • Phương pháp thiết kế kỹ thuật: Xây dựng sơ đồ đơn tuyến, sơ đồ nguyên lý mạch động lực và mạch điều khiển; phân bổ địa chỉ đầu vào/đầu ra (I/O) cho PLC; thiết kế bản vẽ bố trí không gian thiết bị mặt ngoài và mặt trong của vỏ tủ điện công nghiệp kích thước 100 x 80 x 30 cm.
  • Phương pháp thực nghiệm và kiểm thử hệ thống: Đấu nối dây dẫn, nạp chương trình điều khiển từ phần mềm WindLDR V8 vào PLC, đo kiểm thông mạch và vận hành thử nghiệm chức năng tự động đổi nguồn khi giả lập sự cố mất pha, sụt áp, mất nguồn lưới và phục hồi lưới điện.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống tủ ATS được cấu hình hoàn chỉnh từ phần cứng động lực, khối điều khiển logic đến giao diện hiển thị và nút bấm thao tác.

Kiến trúc phần cứng và bố trí thiết bị

Vỏ tủ điện có kích thước tiêu chuẩn $100 \times 80 \times 30\text{ cm}$, được chia thành hai khu vực bố trí rõ ràng:

  • Mặt ngoài cánh tủ: Bố trí các thiết bị hiển thị và điều khiển thao tác trực tiếp bao gồm 02 đồng hồ đo điện áp (Volt), 02 đồng hồ đo dòng điện (Ampe), 02 công tắc chuyển mạch vôn (V/S), 02 công tắc chuyển mạch ampe (A/S), công tắc chuyển chế độ 3 vị trí (MAN - OFF - AUTO), 04 nút ấn điều khiển ON/OFF (ON Lưới, OFF Lưới, ON Máy phát, OFF Máy phát) và hệ thống 08 đèn báo trạng thái (báo pha lưới, báo pha máy phát, đèn báo nguồn cấp cho tải Trans On Load và Generator On Load).
  • Bên trong tủ điện: Bố trí thanh cài ray gắn 02 bộ MCB 3 pha 3 cực cách ly và bảo vệ nguồn, 02 Contactor 20A chuyển mạch động lực, 02 Rơ le bảo vệ điện áp MX200A, 03 Rơ le trung gian 24VDC/10A (4 cặp tiếp điểm), 06 biến dòng đo lường 50/5A, 06 cầu chì bảo vệ mạch điều khiển, 01 bộ nguồn chuyển đổi 220VAC/24VDC và 01 khối điều khiển trung tâm PLC Smart Axis FT1A-H24RA.

Quy hoạch địa chỉ vào/ra (I/O) và định thời trên PLC

Chương trình điều khiển sử dụng các cổng vào/ra số và các khối định thời trên bộ PLC Smart Axis FT1A-H24RA theo bảng quy hoạch:

Ký hiệu trên PLC Chức năng / Tín hiệu đấu nối
I0 Công tắc chuyển mạch vị trí chế độ bằng tay (MAN)
I1 Nút nhấn ON nguồn Lưới
I2 Nút nhấn OFF nguồn Lưới
I3 Nút nhấn ON nguồn Máy phát
I4 Nút nhấn OFF nguồn Máy phát
I5 Công tắc chuyển mạch vị trí chế độ tự động (AUTO)
I6 Tiếp điểm thường hở 1-3 của Relay MX200A kiểm tra nguồn Lưới đạt yêu cầu
I7 Tiếp điểm thường đóng 1-4 của Relay MX200A báo sự cố nguồn Lưới
I10 Tiếp điểm thường hở 1-3 của Relay MX200A kiểm tra nguồn Máy phát đạt yêu cầu
Q0 Đầu ra điều khiển Rơ le trung gian cấp nguồn cuộn hút Contactor Lưới (K1)
Q1 Đầu ra điều khiển Rơ le trung gian cấp nguồn cuộn hút Contactor Máy phát (K2)
Q2 Đầu ra điều khiển Rơ le trung gian phát lệnh đề khởi động Máy phát
T0 Bộ định thời trễ 3s khởi động máy phát ở chế độ bằng tay
T2 Bộ định thời trễ 3s kiểm tra ổn định trước khi đóng Contactor Lưới
T3 Bộ định thời duy trì lệnh đề máy phát 2s
T5 Bộ định thời trễ 3s kiểm tra ổn định trước khi đóng Contactor Máy phát
T6 Bộ định thời 4s ngắt chu kỳ đề máy phát

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về tủ ATS

Chương này phân tích vai trò của hệ thống chuyển đổi nguồn tự động đối với các mạng điện công nghiệp và dân dụng sử dụng máy phát điện dự phòng có công suất dưới 1000kVA. Văn bản làm rõ khái niệm, chức năng bảo vệ hệ thống (chống mất pha, đảo pha, thấp áp, quá tải, bảo vệ an toàn cho máy phát qua thời gian trễ đóng cắt) và phân loại ATS theo cấu trúc nguồn (Lưới - Lưới, Lưới - Máy phát) cũng như theo khí cụ đóng cắt (ATS dùng Contactor hoặc ATS dùng máy cắt không khí ACB).

Chương 1 xác lập giản đồ đặc tính thời gian hoạt động của chu trình chuyển nguồn:

  • Điểm A: Bắt đầu xuất hiện sự cố mất nguồn lưới chính.
  • Điểm B: Hệ thống phát tín hiệu khởi động máy phát điện sau khoảng trễ $t_{AB} = 4\text{s}$.
  • Đoạn BC và điểm C: Quá trình khởi động hoàn tất thành công.
  • Điểm D: Điện áp và tần số máy phát đạt định mức ổn định; bộ điều khiển cắt thiết bị đóng cắt nguồn lưới $Q_0$, đóng thiết bị đóng cắt máy phát $Q_1$ để cấp điện cho tải.
  • Đoạn DE: Giai đoạn máy phát duy trì cấp điện liên tục cho tải.
  • Điểm E: Nguồn điện lưới phục hồi bình thường.
  • Điểm F: Bộ điều khiển ra lệnh cắt $Q_1$, đóng lại $Q_0$ chuyển tải về nguồn lưới, đồng thời gửi tín hiệu dừng đến máy phát.
  • Đoạn FG: Thời gian máy phát chạy không tải làm mát động cơ ($t_{FG} = 4 - 5\text{ phút}$); đến điểm G máy phát dừng hẳn.

Chương này cũng chỉ rõ hạn chế cố hữu của tủ ATS: hệ thống chỉ đóng vai trò giám sát, phát hiện sự cố và ra lệnh đóng cắt cảnh báo chứ không tự khắc phục được nguyên nhân sự cố nguồn; đồng thời bộ điều khiển đòi hỏi nguồn nuôi độc lập liên tục.

Chương 2: Tổng quan về PLC

Chương 2 trình bày kiến trúc tổng thể và nguyên lý hoạt động của thiết bị điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller). Cấu trúc phần cứng chuẩn gồm 4 khối chức năng: Khối nguồn cấp, Khối vi xử lý CPU và bộ nhớ (RAM, EPROM), Khối mô-đun đầu vào (Input) tiếp nhận tín hiệu số/tương tự, và Khối mô-đun đầu ra (Output) xuất tín hiệu điều khiển qua tiếp điểm rơ le hoặc transistor.

Nội dung đi sâu giới thiệu dòng sản phẩm PLC Smart Axis của hãng IDEC (mã FT1A-H24RA), bao gồm phương pháp lựa chọn mã hàng, sơ đồ cổng kết nối, khả năng hỗ trợ thẻ nhớ SD, các chuẩn giao tiếp công nghiệp và môi trường lập trình WindLDR V8 trên máy tính.

Chương 3: Các thiết bị trong tủ ATS

Chương này mô tả chi tiết thông số kỹ thuật, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng thiết bị được sử dụng trong tủ điện:

  • Vỏ tủ điện: Kích thước $100 \times 80 \times 30\text{ cm}$, gắn kèm ray cài thiết bị, máng đi dây và cầu đấu domino.
  • Rơ le bảo vệ điện áp đa chức năng Mikro MX200A: Giám sát điện áp quá mức, thấp áp, mất pha, cân bằng pha và thứ tự pha cho cả nguồn lưới và nguồn máy phát.
  • Khí cụ đóng cắt và bảo vệ: 02 Aptomat MCB 3P đóng cắt nguồn tổng; 02 Contactor 20A đóng cắt mạch lực; 03 Rơ le trung gian 24VDC/10A (loại 4 cặp tiếp điểm) làm khâu đệm chuyển tiếp tín hiệu từ ngõ ra PLC sang cuộn hút contactor.
  • Thiết bị đo lường và phụ trợ: 06 biến dòng đo lường (CT) tỷ số 50/5A; 02 đồng hồ Ampe; 02 đồng hồ Volt; các khóa chuyển mạch V/S, A/S; 06 cầu chì bảo vệ ngắn mạch và 08 đèn báo trạng thái.

Chương 4: Lập trình PLC

Chương 4 thiết lập sơ đồ nguyên lý mạch động lực, sơ đồ mạch điều khiển và lưu đồ thuật toán điều khiển tủ ATS. Hoạt động của hệ thống được xây dựng trên hai chế độ:

  • Chế độ điều khiển bằng tay (MAN): Khi bật công tắc sang vị trí MAN ($I_0$ kích hoạt). Nếu nguồn lưới ổn định, rơ le MX200A tác động đóng tiếp điểm 1-3 ($I_6$ kích hoạt sau 2s); người vận hành nhấn nút ON Lưới ($I_1$), ngõ ra $Q_0$ đóng cấp nguồn 24V cho rơ le trung gian để đóng Contactor K1 đưa điện lưới ra tải. Khi mất lưới, người vận hành nhấn nút ON Máy phát ($I_3$), PLC phát lệnh khởi động máy phát sau 3s; khi máy phát hoạt động đủ điện áp, MX200A máy phát đóng tiếp điểm 1-3 ($I_{10}$ kích hoạt sau 2s), ngõ ra $Q_1$ đóng rơ le trung gian cấp nguồn cuộn hút Contactor K2 đưa điện máy phát ra tải.
  • Chế độ điều khiển tự động (AUTO): Khi bật công tắc sang AUTO ($I_5$ kích hoạt). Ở trạng thái bình thường có nguồn lưới, rơ le MX200A kiểm tra quá áp/thấp áp, sau 2s tiếp điểm 1-3 đóng; sau 3s trễ ổn định, ngõ ra $Q_0$ đóng cấp nguồn cho Contactor K1. Khi mất điện lưới, ngõ ra $Q_2$ kích hoạt rơ le trung gian phát lệnh đề khởi động máy phát; sau khi máy phát khởi động và đạt điện áp yêu cầu, MX200A kiểm tra sau 2s, tiếp tục sau 3s trễ ổn định ngõ ra $Q_1$ đóng cấp nguồn cho Contactor K2. Khi điện lưới phục hồi, hệ thống tự động ưu tiên ngắt Contactor K2, sau 3s kiểm tra lưới ổn định sẽ đóng lại Contactor K1 và phát tín hiệu tắt máy phát.

Chương 5: Thi công tủ ATS

Chương 5 trình bày toàn bộ quá trình gia công cơ khí, lắp ráp thiết bị lên panel, đấu nối hệ thống dây mạch lực - mạch điều khiển theo sơ đồ thiết kế mặt trong và mặt ngoài của tủ điện. Tác giả tổng hợp bảng danh mục chi tiết toàn bộ vật tư thiết bị thực tế đã sử dụng và đánh giá kết quả chạy thử nghiệm vận hành mô hình.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật cụ thể

Đồ án đã hoàn thành thiết kế, thi công và vận hành thành công mô hình tủ ATS thực tế với các số liệu và danh mục vật tư được nghiệm thu:

STT Tên thiết bị vật tư Số lượng Đơn vị Ghi chú kỹ thuật
1 PLC Smart Axis IDEC (FT1A-H24RA) 01 Cái Khối xử lý trung tâm, lập trình qua WindLDR V8
2 Aptomat MCB 3P 02 Cái Đóng cắt và bảo vệ 3 pha nguồn lưới và máy phát
3 Rơ le bảo vệ điện áp MX200A 02 Cái Giám sát mất pha, thứ tự pha, thấp/quá áp
4 Rơ le trung gian 03 Cái Cuộn hút 24VDC, dòng định mức 10A, 4 cặp tiếp điểm
5 Bộ nguồn chuyển đổi 220VAC / 24VDC 01 Cái Cấp nguồn nuôi một chiều cho PLC và rơ le
6 Contactor 02 Cái Dòng định mức 20A (K1 cho Lưới, K2 cho Máy phát)
7 Biến dòng đo lường (CT) 06 Cái Tỷ số biến dòng 50/5A
8 Cầu chì bảo vệ 06 Cái Bảo vệ ngắn mạch hệ thống điều khiển và đo lường
9 Đồng hồ đo điện áp (Volt) 02 Cái Hiển thị điện áp nguồn lưới và máy phát
10 Đồng hồ đo dòng điện (Ampe) 02 Cái Đo dòng điện phụ tải tiêu thụ
11 Chuyển mạch đo áp (V/S) 02 Cái Chuyển đổi điện áp dây/pha cần đo
12 Chuyển mạch đo dòng (A/S) 02 Cái Chuyển đổi pha đo dòng điện
13 Đèn báo pha và chỉ thị trạng thái 08 Cái 3 đèn lưới, 3 đèn máy phát, 2 đèn báo cấp tải
14 Nút nhấn điều khiển, công tắc chuyển mạch 06 Cái 4 nút ON/OFF, 1 switch 3 vị trí (MAN/OFF/AUTO)

Quá trình chạy thử nghiệm cho thấy tủ điện hoạt động chính xác theo đúng giản đồ thời gian: thời gian trễ chuyển mạch khi có sự cố đảm bảo dưới 5 giây theo yêu cầu kỹ thuật, thuật toán khóa chéo liên động giữa hai nguồn điện đảm bảo an toàn, không xảy ra hiện tượng xung đột nguồn.

Đóng góp thực tiễn của đề tài

  • Hoàn thiện một mô hình thực hành tủ ATS hoàn chỉnh, kết hợp đồng bộ giữa khí cụ đóng cắt truyền thống và bộ điều khiển khả trình PLC Smart Axis.
  • Xây dựng chương trình điều khiển logic rõ ràng, tối ưu hóa các khoảng thời gian trễ ($T_0, T_2, T_3, T_5, T_6$) giúp hệ thống làm việc ổn định, bảo vệ tốt cho cả máy phát điện và phụ tải.
  • Cung cấp giải pháp kết nối, sơ đồ đấu dây mạch lực - mạch điều khiển và bảng địa chỉ I/O chi tiết có thể ứng dụng trực tiếp vào việc chế tạo tủ phân phối chuyển nguồn thực tế cho các phụ tải hạ thế quy mô nhỏ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản đồ án nêu rõ các điểm hạn chế kỹ thuật trong quá trình triển khai thực tế:

  • Nguồn cấp cho PLC: Theo yêu cầu nguyên lý chuẩn, bộ PLC cần một bộ lưu điện (UPS) hoặc nguồn ắc quy độc lập để duy trì hoạt động liên tục khi cả hai nguồn đều mất điện. Tuy nhiên, do điều kiện kinh phí thực tế, nhóm tác giả phải sử dụng giải pháp thay thế là cấp nguồn chính qua bộ chuyển đổi nguồn $220\text{VAC}/24\text{VDC}$.
  • Khả năng khắc phục sự cố nguồn: Tủ ATS chỉ có chức năng phát hiện, đo lường sự cố điện áp và phát tín hiệu cảnh báo/chuyển mạch chứ không có khả năng tự sửa chữa hay khắc phục nguyên nhân sự cố của nguồn điện lưới hoặc máy phát.
  • Quy mô công suất: Mô hình thử nghiệm được thiết kế và lắp đặt ở mức công suất nhỏ với contactor định mức 20A, phục vụ mục đích kiểm nghiệm thuật toán và huấn luyện kỹ năng lắp đặt.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử, Tự động hóa: Tham khảo phương pháp xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiển tủ ATS, kỹ năng phân bổ I/O và lập trình PLC bằng phần mềm WindLDR V8.
  • Kỹ sư và kỹ thuật viên lắp ráp tủ bảng điện: Tham khảo cách lựa chọn, bố trí không gian khí cụ đóng cắt (MCB, Contactor), rơ le giám sát điện áp MX200A, biến dòng CT, đồng hồ đo lường và quy chuẩn đi dây bên trong tủ điện công nghiệp hạ thế.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao hệ thống cần sử dụng rơ le bảo vệ điện áp MX200A song song với PLC?

Rơ le MX200A đóng vai trò cảm biến phần cứng chuyên dụng để đo lường và phát hiện chính xác các sự cố về pha (mất pha, đảo pha) và điện áp (quá áp, thấp áp) từ nguồn lưới và máy phát. Tín hiệu tiếp điểm khô của MX200A (tiếp điểm 1-3 hoặc 1-4) được đưa trực tiếp vào ngõ vào PLC ($I_6, I_7, I_{10}$) giúp PLC nhận biết trạng thái nguồn điện một cách an toàn và chính xác trước khi ra lệnh đóng cắt.

2. Sự khác biệt giữa hai chế độ vận hành MAN và AUTO trong tủ ATS này là gì?

Ở chế độ MAN (bằng tay, kích hoạt qua cổng $I_0$), việc đóng cắt Contactor cấp điện cho tải phụ thuộc vào thao tác nhấn nút bấm ON/OFF Lưới ($I_1/I_2$) hoặc ON/OFF Máy phát ($I_3/I_4$) của người vận hành (sau khi rơ le MX200A đã xác nhận điện áp an toàn). Ở chế độ AUTO (tự động, kích hoạt qua cổng $I_5$), toàn bộ chu trình phát hiện mất điện, đề khởi động máy phát, trễ đóng contactor máy phát, chuyển đổi ngược lại khi có điện lưới và dừng máy phát làm mát đều do PLC tự động điều khiển hoàn toàn thông qua các bộ timer $T_2, T_3, T_5, T_6$.

3. Nhóm tác giả đã giải quyết vấn đề nguồn nuôi PLC như thế nào khi không sử dụng UPS?

Do điều kiện kinh phí thực tế không đủ trang bị bộ lưu điện dự phòng chuyên dụng (UPS), nhóm thực hiện đã sử dụng một bộ nguồn xung chuyển đổi $220\text{VAC}/24\text{VDC}$ lấy nguồn từ hệ thống điện chính để cấp nguồn nuôi 24V cho PLC Smart Axis FT1A-H24RA và các cuộn hút rơ le trung gian.

4. Các bộ định thời (Timer) trong chương trình PLC đảm nhận những khoảng thời gian nào?

Trong chương trình PLC, Timer $T_0$ trễ 3s khởi động máy phát bằng tay, Timer $T_3$ duy trì tín hiệu đề máy phát trong 2s, Timer $T_6$ ngắt tín hiệu đề sau 4s, Timer $T_2$ tạo thời gian trễ 3s ổn định điện lưới trước khi đóng Contactor Lưới, và Timer $T_5$ trễ 3s ổn định điện áp máy phát trước khi đóng Contactor Máy phát.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Thiết kế và lắp đặt tủ ATS bằng PLC Smart Axis" đã giải quyết thành công bài toán tự động hóa chuyển đổi nguồn điện hạ thế giữa lưới điện quốc gia và máy phát điện dự phòng. Nhóm tác giả đã tính toán, lựa chọn đồng bộ các thiết bị đóng cắt, đo lường, rơ le giám sát điện áp Mikro MX200A và xây dựng chương trình điều khiển hoàn chỉnh trên PLC IDEC FT1A-H24RA. Mô hình tủ điện kích thước $100 \times 80 \times 30\text{ cm}$ sau khi thi công và chạy thử nghiệm đã chứng minh được tính ổn định, độ tin cậy chuyển mạch và đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn trong hệ thống điện công nghiệp.