Tủ ATS

Mục đích của tủ ATS là đảm bảo luôn có đủ nguồn điện cần thiết cho doanh nghiệp, dân sinh để phục vụ cho quá trình sản xuất, sinh hoạt không bị gián đoạn. Vậy, nguyên lý hoạt động của tủ như thế nào, cấu tạo tủ ra sao? Cùng Thiết bị điện Haky tìm hiểu chi tiết qua các thông tin dưới đây.

1. Tủ ATS là gì?

Tủ ATS (Automatic Transfer Switches – ATS) hay còn gọi tủ chuyển nguồn tự động là tủ điện dùng để chuyển đổi qua lại giữa nguồn điện chính (Tủ điện MSB, tủ hạ thế tổng) và nguồn dự phòng (thường là nguồn máy phát điện…). Với chức năng chính thường được sử dụng ở những nơi có phụ tải quan trọng đòi hỏi phải cấp điện liên tục.

>> Tham khảo thêm: Báo giá tủ điện hạ thế mới nhất thị trường

2. Chức năng của tủ ATS

Tủ ATS được sử dụng ở những nơi có phụ tải phải cấp điện liên tục, để khi có sự cố phía nguồn lưới thường dùng tủ là nguồn dự phòng như máy phát điện.

Tủ điện ATS có nhiệm vụ tự động chuyển đổi nguồn cung cấp từ lưới sang nguồn dự phòng để cấp điện trở cho nguồn tải hoạt động.

Bên cạnh đó, hệ thống máy phát điện ATS có chức năng chuyển tải nguồn điện sang nguồn điện dự phòng ở máy phát điện khi có những sự cố xảy ra như: mất pha, quá áp, mất trung tính, mất điện,…

3. Tủ điện ATS được ứng dụng trong lĩnh vực nào?

Tủ điện ATS là thiết bị điện điều khiển được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, dự án:

• Là thiết bị chuyển mạch tự động không thể thể thiếu trong hệ thống phòng cháy chữa cháy. 
• Tủ điện ATS luôn sẵn sàng để khởi động nguồn điện từ máy phát điện dự phòng để cáp điện cho các phụ tải phòng cháy chữa cháy như hệ thống báo cháy, hệ thống bơm chữa cháy, tủ điều khiển bơm chữa cháy, hệ thống thông gió sự cố….
• Được sử dụng ở các trung tâm thương mại, chung cư, cao ốc, văn phòng, bệnh viện, sân bay, hay ở các khu công nghiệp như nhà máy, nhà xưởng công nghiệp … Nơi có các phụ tải yêu cầu phải cấp điện liên tục, độ tin cậy cung cấp điện cao. 
• Tủ ATS cũng được sử dụng trong dân dụng hay công nghiệp nơi hay có sự cố mất điện lưới đột ngột.
• Tủ ATS có thể lắp đặt độc lập hoặc có thể ghép thành một khoang của tủ tổng MSB để thuận lợi cho quá trình vận hành tuỳ thuộc vào nhu cầu và tính chất của dự án.

4. Cấu tạo của tủ điện ATS

• Vỏ tủ điện: Thường được sản xuất từ chất liệu thép tấm chắc chắn, bền đẹp với thời gian. Phía ngoài vỏ tủ điện được bảo vệ bằng vật liệu chống ăn mòn hoặc được sơn tĩnh điện, mã kẽm bề mặt để ngoài bảo vệ vỏ tủ khỏi các tác động từ môi trường còn giúp bảo vệ còn có gap ngăn cách các thiết bị mang điện với người sử dụng.
• Phần động lực: là thiết bị thực hiện chuyển mạch, thường dùng các thiết bị đóng cắt như Contactor, MCCB đối với tải nhỏ hoặc ACB với phụ tải công suất lớn.
• Bộ điều khiển: Là thiết bị để theo dõi, giám sát hệ thống diện, từ đó điều khiển chuyển nguồn qua lại giữa các nguồn, cũng như ra lệnh khởi động hoặc dừng máy phát điện dự phòng diesel. Có thể dùng bộ điều khiển chuyên dụng tích hợp với tủ ATS, dùng các rơ le logic, hoặc cũng có thể dùng các bộ PLC nhỏ.
• Ngoài tủ điện ATS ra còn các phần khác: như liên động cơ điện, truyền thông xa, giám sát bảo vệ,…

5. Nguyên lý hoạt động của tủ ATS

Tủ điện ATS có tác dụng tự động chuyển đổi giữa nguồn chính (thường từ tủ điện tổng MSB…) và nguồn dự phòng (thường là máy phát điện diesel..) . Khi nguồn chính bị mất hoặc gặp sự cố (mất pha, mất trung tính, thấp áp, quá áp….),  ATS sẽ tự động chuyển sang nguồn dự phòng và khi nguồn chính phục hồi bộ ATS sẽ tự động chuyển nguồn trở lại.

Nguyên lý hoạt động cụ thể như sau:

• Khi nguồn điện chính gặp sự cố như mất điện hoàn toàn hoặc mất pha, điện lưới có điện áp thấp hơn hoặc cao hơn giá trị cho phép, bộ điều khiển ATS sẽ tự đông ngắt nguồn điện chính ra khỏi phụ tải, đồng thời gửi tín hiệu đi khởi động máy phát. Thời gian chuyển sang nguồn máy phát là 5-10s (thời gian này điều chỉnh linh hoạt)
• Khi điện lưới phục hồi, bộ ATS chờ một khoảng thời gian (10-30s) để xác minh nguồn lưới đã ổn định và sẽ chuyển phụ tải sang nguồn lưới. Máy phát tự động tắt sau khi chạy làm mát 1 -2 phút.
• Có khả năng vận hành tự động hoặc bằng tay. Điều chỉnh được thời gian chuyển mạch. Có hệ thống đèn chỉ thị.

6. Quy trình hoạt động của tủ điện ATS

Với những phụ tải yêu cầu không bị mất điện hoặc không được mất điện quá lâu thì hệ thống tủ ATS là thiết bị đảm bảo phụ tải được kết nối với hai nguồn điện là máy phát điện và điện lưới theo nguyên lý như sau:

• Đầu tiên, tủ điện ATS sẽ truyền tín hiệu để nổ máy phát.
• Sau đó, khi máy phát có điện và hoạt động ổn định tủ ATS sẽ chuyển nguồn phụ tải từ điện lưới sang điện máy phát.
• Khi điện lưới được cấp trở lại và hoạt động ổn định, tủ ATS sẽ truyền tín hiệu để dừng máy phát, sau đó chuyển nguồn phụ tải từ máy phát sang điện lưới.
• Ngoài ra, trên thị trường còn có những loại tủ ATS cao cấp có chức năng mở rộng như kết hợp tủ hòa đồng bộ với nhiều máy phát, đảm bảo cấp đủ công suất cho phụ tải khi xảy ra rủi ro về máy phát điện.

7. Phân loại hệ thống tủ điện ATS

Trên thị trường hiện nay có các loại tủ điện ATS phổ biến, đó là:

• Tủ điện ATS 1 nguồn điện lưới, 1 nguồn máy phát điện dự phòng. Loại này sử dụng nhiều trong các chung cư cao ốc, nhà máy sản xuất.
• Tủ điện ATS 2 nguồn điện lưới chính, 1 nguồn máy phát điện dự phòng. Loại này thường được lắp đặt và sử dụng trong các khu công nghiệp lớn. Hệ thống điện lưới luôn có hai nguồn độc lập luân phiên nhau để bảo trì.
• Tủ điện ATS 1 nguồn điện lưới, 2 nguồn máy phát điện dự phòng.
• Hệ thống tủ điện ATS cũng có thể được phân loại theo công suất như: 100A, 200A, 250A, 400A dùng khởi động từ là chủ yếu.
• Hệ thống tủ ATS lớn khoảng 800A đến hàng ngàn Ampe thì sử dụng máy cắt không khí (ACB), bền bỉ hơn.

8. Mô hình hoạt động tủ điện ATS

Tủ điện ATS bao gồm 2 công tắc chuyển mạch cơ khí của nguồn cung cấp bình thường và nguồn dự phòng.

Khi xuất hiện sự cố nguồn điện lưới, khoảng thời gian giữa hai công tắc chuyển mạch phải nhỏ nhất để đảm bảo nguồn điện cung cấp liên tục.

Khi đã khắc phục được sự cố nguồn điện lưới, hệ thống ATS sẽ ngắt tải khỏi nguồn phát và kết nối vào hệ thống điện lưới.

9. Lựa chọn hệ thống tủ ATS

Việc chọn hệ thống tủ điện ATS loại nào tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của mỗi đơn vị. Các chuyên viên kỹ thuật tư vấn những yếu tố cần quan tâm để lựa chọn hệ thống ATS phù hợp như sau:

• Cần xác định được công suất của trạm biến áp
• Dựa theo công suất của máy phát điện, tính toán khu vực ưu tiên sử dụng điện.
• Dựa theo vị trí lắp đặt hệ thống: nhiệt độ, môi trường,…
• Được kết nối với hệ thống kiểm soát của doanh nghiệp. Tự động báo cáo thông tin theo lịch trình đã được thiết lập sẵn.

10. Sơ đồ kết nối thông dụng của tủ ATS

Đầu nối bộ điều khiển ATS máy phát điện có bảng điều khiển là bo điện tử có 3 kiểu kết nối phổ thông. Được áp dụng hầu hết các dòng máy phát điện tất cả các nhà cung cấp và bảng điều khiển khác nhau với sơ đồ máy phát điện:

• Kết nối theo kiểu truyền thống
• Kết nối tín hiệu điều khiển tủ ATS qua cổng điều khiển ngoài (Remostart)
• Nối trực tiếp điện lưới và bảng điều khiển máy phát điện.

11. Thiết bị điện Haky – cung cấp tủ điện ATS chất lượng giá tốt