Tủ ATS Là Gì? Chức Năng, Cấu Tạo Của Tủ điện ATS - Khí Nén

Bạn biết gì về tủ ATS? Câu hỏi này đặt ra khiến không ít người cảm thấy ngỡ ngàng vì kiến thức này còn mới mẻ. Tuy nhiên, thiết bị này lại quá quen thuộc khi sử dụng không chỉ trong công nghiệp mà còn trong 1 lĩnh vực, hoạt động của đời sống. Vậy, chức năng cũng như cấu tạo của nó ra sao, cùng Thủy Khí Điện tìm hiểu trong bài này nhé.

1. Tủ ATS là gì?
2. Cấu tạo tủ ATS
3. Chức năng tủ điện ATS
4. Nguyên lý hoạt động của tủ ATS
5. Quy trình hoạt động của hệ thống tủ điện ATS
6. Mô hình hoạt động tủ ATS
7. Phân loại tủ điện ATS
8. Ứng dụng của tủ điện ATS
9. Ưu nhược điểm của tủ ATS
10. Cách chọn tủ ATS
11. Sơ đồ kết nối thông dụng của tủ ATS

Tủ ATS là gì?

ATS là loại tủ điện mà chúng ta thường bắt gặp tại các hệ thống điện điều khiển. Vậy nó là gì? ATS là tên viết tắt của Automatic Transfer Switches. Đó chính là một hệ thống điện có thể tự động đổi nguồn điện lưới mất đi hoặc ngược lại. Cụ thể nó chuyển đổi nguồn tự động từ lưới sang dự phòng để có thể khi điện lưới mất thì máy phát tự khởi động và sẽ đóng điện cho phụ tải. Khi nguồn điện lưới được phục hồi thì hệ thống sẽ tự chuyển nguồn trở lại, lúc này thì máy phát điện tự tắt.

Cuối cùng thì mục đích của việc phát minh ra ATS chính là đảm bảo điện năng cần thiết để dân sinh, doanh nghiệp, công ty hoạt động sản xuất, sinh hoạt, không bị gián đoạn từ đó tăng khả năng an toàn và sản lượng.

Cấu tạo tủ ATS

Một tủ điện hoàn chỉnh sẽ bao gồm nhiều bộ phận khác nhau để gắn kết lại theo 1 thiết kế tạo nên 1 chỉnh thể ATS:

+ Vỏ: Vỏ tủ điện ATS được làm từ tấm thép mạ kẽm. Bên ngoài của tấm vật liệu được bao phủ 1 lớp sơn tĩnh điện. Tùy theo yêu cầu của người dùng cũng như công suất, vị trí lắp mà lớp vỏ này dày hay mỏng, kích thước to nhỏ thay đổi.

+ Bộ phận điều khiển tủ điện ATS: Nó có chức năng điều khiển các thiết bị chuyển mạch theo thời gian xác định.

+ Thiết bị chuyển mạch tự động. Nó được thiết kế có các chế độ chuyển mạch khác nhau, có thể bằng tay hoặc tự động.

+ Các nút nhấn, màn hình LCD, hệ thống đèn chỉ thị: Nó giúp người dùng vừa kiểm tra, giám sát, vận hành 1 cách linh hoạt các thiết bị với chế độ hoạt động đa dạng.

+ Hệ thanh cái đồng phân phối tủ ATS: Tùy theo dòng điện hệ thống định mức mà người dùng phải tính toán sao cho phù hợp nhất.

Cuối cùng các các tủ điện còn có thêm 1 số bộ phận, chi tiết khác, tích hợp thêm chức năng để giám sát và điều khiển từ xa, thích hợp trong công nghiệp, môi trường độc hại, nặng nhọc.

Chức năng tủ điện ATS

Tủ điện ATS chỉ có 1 chức năng chính là chuyển tải nguồn điện lưới sang nguồn điện dự phòng. Nhiều người xem nó như 1 máy phát điện khi nguồn cấp chính gặp sự cố. Ngoài ra, nó còn có chức năng:

+ Bảo vệ điện lưới cũng như máy phát điện khi có sự cố quá áp, mất pha, sụt áp, mất trung tính…

+ Thiết bị có thể vận hành bằng tay hoặc tự động. Trên mặt trước của tủ, những nút nhấn và màn hình LCD kết hợp cùng hệ thống đèn chỉ thị sẽ giúp con người có thể vận hành theo mong muốn, điều chỉnh được chế độ hoạt động và thời gian chuyển mạch.

+ Thời gian chuyển nguồn điện phòng ngừa thì tầm 5-10s. Khi điện lưới phục hồi, tủ ATS sẽ phải chờ thêm 1 khoảng thời gian 10-30s, để xác minh lại thông tin ổn định của nguồn lưới.

+ Bảo vệ phụ tải khi nguồn điện lưới được kiểm tra, cụ thể là đảm bảo chính xác thì mới đóng điện lưới cho tải.

+ Bảo vệ máy phát vì nó có 1 thời gian trễ đủ để cắt MC máy phất và đóng MC điện lưới, sao cho máy phát được bảo vệ an toàn nhất.

+ Người dùng có thể điều chỉnh lại thời gian ngắt mạch, chuyển mạc.

+ Tủ có thể tự động báo và gửi các tín hiệu khi: Mất điện lưới, điện mất pha hay điện áp vượt giá trị an toàn.

Xem thêm: Tủ điện công nghiệp là gì? Phân loại và cách lắp

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 (máy phát) 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

Như chúng ta đã biết ATS chính 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.

Tham khảo thêm: Tủ điện tụ bù – Nguyên lý, ứng dụng và ưu điểm

Mô hình hoạt động tủ ATS

Đối với 1 tủ ATS chuyển đổi nguồn điện thì nó luôn bao gồm 2 công tắc chuyển mạch cơ khí của nguồn cung cấp dự phòng và nguồn cung cấp bình thường.

Nếu hệ thống xuất hiện 1 sự cố ở nguồn điện lưới thì thời gian mà hai công tắc chuyển mạch phải nhỏ nhất từ đó, mới đảm bảo nguồn cấp điện được liên tục và thông suốt. Nếu khi đã khắc phục được sự cố ở nguồn điện lưới thì hệ thống của ATS sẽ ngắt tải khỏi nguồn phát và sau đó kết nối lại vào hệ thống điện lưới.

Dưới đây là mô hình hoạt động của 1 tủ ATS:

Xem thêm: Tủ điện tổng MSB là gì? Cấu tạo và ưu điểm của tủ MSB

Phân loại tủ điện ATS

Một số loại tủ điện ATS thông dụng trên thị trường đó là:

+ Tủ AST 1 nguồn điện lưới, 1 nguồn điện dự phòng từ máy phát. Loại này thường dùng nhiều trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các chung cư, cao tốc, trung tâm thương mại.

+ Tủ điện AST có 2 nguồn điện lưới chính, 1 nguồn là máy phát điện dự phòng. Loại này thì sẽ được ưu tiên trong các khu chế xuất, khu công nghiệp. Với 2 nguồn điện lướng, nó đảm bảo có 2 nguồn điện độc lập, luân phiên nhau để sử dụng, bảo trì được hiệu quả.

+ Tủ ATS 1 nguồn điện lưới, 2 nguồn điện dự phòng. Loại này có thể tăng khả năng làm việc của thiết bị ngay cả khi điện lưới gặp sự cố.

Ngoài ra, người ta còn có thể phân loại tủ điện ATS theo các công suất thông dụng như: 100A, 200A, 250A, 400A… Tất cả chúng đều dùng khởi động từ.

Ở một số ứng dụng đặc biệt, người ta trang bị hệ thống tủ ATS 800A cho đến hàng ngàn Ampe thì họ sẽ sử dụng các máy cắt khí để tăng độ bền cho thiết bị. Một số nơi người ta sẽ phân chia theo:

+ ATS dùng contactor 3 cực hay ATS dùng contactor 4 cực.

+ ATS dùng ACB (máy cắt không khí).

+ ATS dùng loại Change over switch hay Motorized CB.

Ứng dụng của tủ điện ATS

ATS là một trong những thiết bị điện cần thiết và xuất hiện trong hầu hết các hệ thống trung tâm thương mại, tòa nhà, cao ốc, khu chung cư, bệnh viện hay trường học, sân bay hay trong phân xưởng, nhà máy… Một số công trình xây dựng hay trong hầm mỏ khai thác khoáng sản, người ta cũng bố trí các ATS với mong muốn tải được cấp điện hoạt động liên tục.

Nói chung là những nơi mà phụ tải hoạt động liên tục và yêu cầu việc cấp điện năng phải thông suốt, tin cậy, an toàn. Bên cạnh đó, các tủ ATS còn được dùng nhiều trong dân dụng, những sự kiện hay những nơi mà thường xảy ra sự cố mất điện lưới đột ngột.

Ưu nhược điểm của tủ ATS

Trước hết về ưu điểm của tủ ATS đó chính là: Gọn nhẹ, dễ sử dụng và đơn giản. Giá thành của tủ không cao nên dễ đầu tư và mua sắm. Một số loại lại tích hợp sẵn các chức năng như: khởi động máy phát… rất tiện ích.

Những hệ thống phức tạp mà có 2 nguồn lưới, nguồn dự phòng. Phương án tối ưu nhất được đưa ra đó là sử dụng bộ tủ ATS và MCCB & ACB có động cơ đóng cắt.

Tiếp theo là thiết bị này có khả năng tùy biến cao. Người dùng có thể chọn nhiều chế độ hoạt động khác nhau và dễ dàng tùy chỉnh, thay thế khi gặp sự cố cần bảo dưỡng. Qua thiết bị này, con người có thể kết nối nhanh hơn với các hệ thống quản lý cao cấp hơn

Nhược điểm: Không dùng cho các trường hợp hệ thống phức tạp sử dụng nhiều hơn 2 nguồn lưới, 2 nguồn dự phòng. Do dòng cắt ngắn mạch chịu đựng không cao, chúng chỉ dùng cho các ứng dụng 1600-3200A.

Bên cạnh đó, một nhược điểm của nó nữa là: tiêu tốn nhiều diện tích lắp đặt, giá thành cao nên cân nhắc thêm chi phí.

Tìm hiểu thêm: Tủ điện ngoài trời là gì? Công dụng và cách chọn đúng chuẩn

Cách chọn tủ ATS

Vậy để có 1 tủ ATS đáp ứng yêu cầu thì người mua cần chú ý đến các công việc sau:

+ Xác định đúng công suất của trạm biến áp.

+ Dựa trên công suất của máy phát điện và yêu cầu dùng điện mà tính toán được khu vực ưu tiên sử dụng điện.

+ Xem xét và dựa trên vị trí, không gian lắp đặt hệ thống: Môi trường, nhiệt độ…

+ Thiết bị phải kết nối với hệ thống kiểm soát của doanh nghiệp. Nó sẽ tự động báo cáo thông tin theo lịch trình đã được thiết bị ban đầu.

Sơ đồ kết nối thông dụng của tủ ATS

Dưới đây là sơ đồ kết nối tủ điện mà người dùng có thể tham khảo.

5/5 (1 bình chọn)