Tìm hiểu chung về tủ ATS: Khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại

Tủ ATS là một trong những loại tủ điện cơ bản, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, tòa nhà.... Tuy vậy không phải ai cũng nắm được cấu tạo, nguyên lý hay tác dụng của chúng. Bài viết này BKAII cùng các bạn có những tìm hiểu chi tiết về tủ ATS: khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, ưu nhược điểm và ứng dụng nhé!

Tủ điện ATS tủ chuyển nguồn điện tự động ATS (Automatic Transfer Switches), là một hệ thống thiết bị điện đảm bảo cho toàn bộ hệ thống điện được hoạt động liên tục, ổn định ngay cả khi có sự cố mất điện. Mỗi doanh nghiệp, xí nghiệp, chung cư, bệnh viện,... đều được trang bị loại tủ điện này nhằm đảm bảo luôn có đủ nguồn điện phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt.

Cấu tạo của tủ điện ATS

• Vỏ tủ ATS: làm từ thép mạ kẽm, bên ngoài được trang bị lớp sơn tĩnh điện. Vỏ tủ điện có kích thước tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, công suất.
• Thiết bị chuyển mạch tự động: Được thiết kế có các chế độ chuyển mạch tự động hoặc bằng tay.
• Bộ điều khiển tủ điện ATS: điều khiển thiết bị chuyển mạch theo thời gian.
• Hệ thanh cái đồng phân phối điện tủ điện ATS: Tùy theo dòng điện định mức của hệ thống mà được tính toán phù hợp.
• Các nút ấn, màn hình LCD, hệ thống đèn chỉ thị giúp người vận hành linh hoạt được chế độ hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của tủ ATS

Trong cấu tạo của 1 hệ thống tủ điện ATS thì sẽ bao gồm: Một máy phát điện công nghiệp, 1 hệ thống chuyển đổi nguồn điện. Nhờ vậy mà các tủ ATS luôn sẵn sàng cung cấp và tự động chuyển mạch khi hệ thống có xảy ra bất kỳ các sự cố, trục trặc nguồn điện.

Tủ ATS: Hệ thống tham gia việc chuyển đổi điện năng từ nguồn điện lưới chính, khi gặp sự cố mất điện đột ngột, điện áp yếu, thì sẽ cấp cho nguồn cho phụ tải từ điện của máy phát hay còn gọi là nguồn dự phòng.

Khi mọi thứ ổn định, điện lưới có lại như ban đầu thì tủ điện ATS sẽ có nhiệm vụ kết nối phụ tải với nguồn điện chính. Nó sẽ ngắt nguồn dự phòng tránh lãng phí.

Những tủ ATS cao cấp hơn thì nó có khả năng hòa đồng bộ và kết hợp với nhiều máy phát điện cùng 1 lúc hơn. Nhờ đó mà nguồn điện sử dụng không bị gián đoạn, ngắt quãng, tránh ảnh hưởng đến năng suất làm việc.

Quy trình hoạt động của hệ thống tủ điện ATS

ATS là thiết bị giúp đảm bảo phụ tải được kết nối với các nguồn điện lưới, điện dự phòng từ máy phát một cách chắc chắn, thông suốt. Vì thế mà những hệ thống có phụ tải yêu cầu không bị sự cố mất điện hoặc có mất điện nhưng không kéo dài lâu thì chắc chắn phải chú trọng đến ATS

Đầu tiên, những tủ điện ATS sẽ truyền tín hiệu đi để làm nổ máy phát điện. Tiếp theo, khi máy phát điện của hệ thống hoạt động ổn định thì tủ ATS sẽ làm nhiệm vụ chuyển đổi nguồn phụ tải từ điện lưới ban đầu sang nguồn của máy phát.

Khi nguồn điện lưới được cấp trở lại và hoạt động ổn định thì tủ ATS lại thực hiện nhiệm vụ ngược lại đó là truyền tín hiệu đi. Mục đích là dừng máy phát sau đó chuyển nguồn phụ tải từ máy phát điện (nguồn dự phòng) sang nguồn điện lưới.

Không chỉ có chức năng như vậy mà để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các khách hàng thì các hãng kỹ thuật còn cho ra đời những tủ điện ATS cao cấp hơn, có thêm nhiều chức năng mở rộng. Nó được bổ sung thêm một số chức năng mở rộng để kết hợp tủ hòa đồng bộ với nhiều máy phát điện. Điều này sẽ đảm bảo đủ công suất cho phụ tải khi có nhưng rủi ro về máy phát mà con người chưa lường được.

Phân loại tủ điện ATS

Hiện tại, có các loại tủ điện ATS:

• Loại 1 nguồn điện lưới, 1 nguồn máy phát điện dự phòng (Dùng cho chung cư, nhà máy sản xuất)
• Loại 2 nguồn điện lưới, 1 nguồn máy phát điện dự phòng (Dùng cho những nhà máy sử dụng điện công nghiệp lớn)
• Loại 1 nguồn điện lưới, 2 nguồn máy phát điện dự phòng
• Loại 1 nguồn điện năng lượng gió , 1 nguồn điện lưới dự phòng
• Loại 1 nguồn điện năng lượng mặt trời, 1 nguồn điện lưới dự phòng
• Loại 1 nguồn điện lưới, 1 nguồn kích điện dự phòng
• Tủ sử dụng bộ điều khiển contactor, có thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt (Dùng cho gia đình)

Ứng dụng

Tủ điện này được sử dụng ở những nơi có phụ tải đòi hỏi phải cấp điện liên tục, để cấp điện cho tải khi có sự cố phía nguồn lưới thường dùng nguồn dự phòng là 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.

Ngoài ra, tủ ATS thường có chức năng bảo vệ khi điện lưới và điện máy phát bị sự cố như: mất pha, mất trung tính, quá áp, sụt áp,

Tủ điện ATS được ứng dụng rộng rãi trong những địa điểm cần cung cấp nguồn điện liên tục như: khu công nghiệp, nhà máy, xưởng sản xuất, trung tâm thương mại, chung cư, sân bay, bến xe, cảng,…

Ưu và nhược điểm của tủ ATS

Đối với các ứng dụng chuyển đổi 1 nguồn chính (điện lưới) – máy phát điện diesel dự phòng thường sử dụng các bộ tủ ats tích hợp (tích hợp 2 contactor trong cùng thân và có liên động cơ điện), các nhà cung cấp thường có cả bộ điều khiển ATS chuyên dụng.

• Ưu điểm, cơ cấu gọn nhẹ đơn giản dễ sử dụng, tích hợp sẵn các chức năng (khởi động máy phát...) giá thành tốt
• Nhược điểm: không áp dụng được trong các trường hợp phức tạp như có 2 nguồn lưới 1 nguồn dự phòng... thường dùng cho ứng dụng có dòng tối đa đến khoảng 1600-3200A. Dòng cắt ngắn mạch chịu đựng được thường không cao.

Đối với các ứng dụng lớn, phức tạp có 2 hoặc nhiều hơn nguồn lưới + Nguồn dự phòng, phương án tối ưu là sử dụng MCCB & ACB có động cơ đóng cắt + bộ điều khiển tủ ATS của các hãng.

• Ưu điểm: Khả năng tùy biến cao, chọn được nhiều chế độ hoạt động, thông số kỹ thuật cao... dễ dàng thay thế khi gặp sự cố và bảo dưỡng (đối với loại withdrawble). Dễ dàng kết nối với các hệ thống quản lý cấp cao hơn
• Nhược điểm: Giá thành cao, tốn diện tích,... thích hợp với những ứng dụng có yêu cầu cao.

Các tiêu chí lựa chọn hệ thống tủ điện ATS

Khi lựa chọn tủ ATS, bạn cần lựa chọn loại sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng của mỗi đơn vị.

• Lựa chọn dựa trên công suất của trạm biến áp.
• Lựa chọn dựa theo vị trí lắp đặt hệ thống bao gồm các yếu tố ảnh hưởng như: môi trường, nhiệt độ,…
• Tủ cần được kết nối với hệ thống kiểm soát của doanh nghiệp, tự động báo cáo thông tin theo lịch trình được thiết lập sẵn hoặc đóng cắt thông mạch điện từ thông thường.
• Lựa chọn tủ ATS được sản xuất bởi hãng và đơn vị sản xuất uy tín, có tên tuổi trên thị trường để được bảo hành chính hãng, tránh những trục trặc không đáng có trong quá trình sử dụng.
• Lựa chọn dựa vào công suất máy phát điện, nhu cầu ưu tiên sử dụng khi có sự cố xảy ra. Ví dụ: Khi mất điện, khu vực nào được ưu tiên sử dụng trước, máy phát nào được ưu tiên phát trước.

Trên đây là những tìm hiểu của BKAII về tủ ATS. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!

Xem thêm:

• Tìm hiểu chung về bộ điều khiển tự động hóa khả trình PAC
• Tìm hiểu về siêu tụ điện: khái niệm, nguyên lý hoạt động, đặc điểm và ứng dụng
• Một số loại tủ điện công nghiệp thường gặp
• Tìm hiểu chung về tủ điện công nghiệp: khái niệm, chức năng và ứng dụng

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"