TỦ ATS CÓ VAI TRÒ NHƯ THẾ NÀO TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN?

Trong các hệ thống điện dự phòng, tủ ATS (Automatic Transfer Switch – Bộ chuyển nguồn tự động) là thiết bị đóng vai trò vô cùng quan trọng. Không chỉ đảm bảo nguồn điện được chuyển đổi nhanh chóng giữa điện lưới và máy phát, ATS còn giúp quá trình chuyển nguồn diễn ra hoàn toàn tự động, an toàn và liền mạch. Vậy tủ ATS là gì và có vai trò như thế nào trong hệ thống máy phát điện? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

Tủ ATS trong hệ thống máy phát điện là gì?

Tủ ATS (Automatic Transfer Switch) là một thiết bị chuyển mạch tự động, đóng vai trò trung gian giữa nguồn điện lưới và máy phát điện. Khi xảy ra sự cố mất điện lưới, tủ ATS sẽ tự động phát hiện và ngay lập tức kích hoạt máy phát khởi động. Sau khi máy phát ổn định, ATS sẽ đóng nguồn điện từ máy phát để cấp điện cho phụ tải.

Ngược lại, khi điện lưới phục hồi, ATS sẽ tự động chuyển nguồn trở lại từ máy phát điện về điện lưới, đồng thời tắt máy phát mà không cần can thiệp thủ công.

Cơ chế vận hành của ATS được lập trình thông qua các bộ điều khiển chuyên dụng, đảm bảo việc chuyển đổi nguồn diễn ra trơn tru, liên tục và an toàn, tránh gây gián đoạn hoặc hư hại thiết bị. Tủ ATS thường được sử dụng trong các hệ thống máy phát điện yêu cầu độ tin cậy cao như: bệnh viện, trung tâm dữ liệu, nhà máy sản xuất, tòa nhà văn phòng hoặc khu dân cư cao cấp.

Tùy theo quy mô công suất và yêu cầu kỹ thuật, tủ ATS có thể được thiết kế từ loại đơn giản (chỉ chuyển đổi 1 pha hoặc 3 pha cơ bản), đến các hệ thống phức tạp có giám sát điện áp, thời gian trễ, điều khiển từ xa và tích hợp với các hệ thống SCADA hiện đại.

Chức năng của tủ ATS trong hệ thống máy phát điện

Tủ ATS đóng vai trò trung tâm trong hệ thống cấp nguồn tự động, thực hiện nhiều chức năng quan trọng nhằm đảm bảo hệ thống điện luôn duy trì hoạt động ổn định, liên tục, đặc biệt là trong các tình huống khẩn cấp.

1. Tự động giám sát nguồn điện lưới

Tủ ATS liên tục theo dõi tình trạng hoạt động của nguồn điện chính (điện lưới), phát hiện kịp thời các bất thường như mất điện, mất pha, quá áp hoặc sụt áp. Khi nhận thấy điện lưới mất ổn định hoặc mất hoàn toàn, hệ thống sẽ lập tức gửi tín hiệu để khởi động máy phát điện dự phòng.

2. Chuyển đổi nguồn điện tự động

Sau khi máy phát khởi động ổn định, ATS sẽ tự động chuyển phụ tải từ nguồn điện lưới sang nguồn máy phát mà không cần thao tác thủ công, đảm bảo nguồn điện cho các thiết bị quan trọng luôn được duy trì. Khi điện lưới phục hồi, ATS sẽ chuyển phụ tải trở lại điện lưới và ngắt máy phát điện để tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ thiết bị.

3. Bảo vệ nguồn điện và hệ thống thiết bị

Tủ ATS không chỉ đảm nhận việc chuyển đổi nguồn mà còn có chức năng bảo vệ hệ thống điện trước các sự cố như: mất pha, mất trung tính, điện áp quá cao hoặc quá thấp,… Khi phát hiện các rủi ro, tủ ATS sẽ tự động cách ly nguồn điện hoặc không cho phép chuyển nguồn để đảm bảo an toàn cho thiết bị điện và con người.

4. Tăng độ tin cậy và tính chuyên nghiệp cho hệ thống máy phát điện

Việc sử dụng tủ ATS giúp quá trình chuyển nguồn diễn ra mượt mà, không gián đoạn, tăng độ tin cậy cho hệ thống, đặc biệt quan trọng trong các khu công nghiệp, tòa nhà cao tầng, bệnh viện, trung tâm dữ liệu… nơi yêu cầu cấp điện liên tục.

Nguyên lý hoạt động của tủ ATS trong hệ thống máy phát điện

Nguyên lý hoạt động cơ bản của tủ là theo dõi các nguồn điện và chuyển tín hiệu khởi động đến máy phát điện nếu nguồn điện xảy ra sự cố và ngắt máy phát khi nguồn điện khôi phục trở lại.

Bước 1: Khi nguồn điện bị mất, tủ điện ATS sẽ truyền tín hiệu để nổ máy phát điện.

Bước 2: Sau khi máy phát hoạt động ổn định, tủ ATS sẽ chuyển nguồn phụ tải từ điện lưới sang điện máy phát.

Bước 3: Khi điện lưới có trở lại, tủ điện ATS có nhiệm vụ kết nối phụ tải với nguồn điện chính và ngắt máy phát điện dự phòng.

Ngoài ra, Những tủ điện ATS cao cấp còn có thêm chức năng như kết hợp tủ hòa đồng bộ với nhiều máy phát cùng lúc để đảm bảo đủ công suất cho phụ tải.

Phân loại hệ thống tủ ATS thông dụng

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. Các sản phẩm này phổ biến trên thị trường Việt Nam là của các nhà sản xuất (Osung, Pesco/ Hàn quốc, Socomec/Pháp, Ý….)

• 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. Phổ biến trên thị trường việt nam là sản phẩm của các nhà sản xuất (ABB, Merlin Gerin, Siemens…), các MCCB &ACB được nối liên động điện cơ với nhau để thực hiện chức năng chuyển mạch tự động

• 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.

Ứng dụng của tủ ATS trong hệ thống máy phát điện

Tủ điện ATS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là tại những địa điểm yêu cầu nguồn điện liên tục, ổn định và không được phép gián đoạn, dù chỉ trong thời gian ngắn. Việc trang bị tủ ATS giúp bảo vệ hệ thống máy phát điện, đảm bảo duy trì hoạt động sản xuất – kinh doanh hiệu quả.

• Bệnh viện và cơ sở y tế: Tủ ATS là thiết bị không thể thiếu tại các bệnh viện, phòng khám, trung tâm y tế,… nơi các thiết bị như máy thở, hệ thống phẫu thuật, lưu trữ dữ liệu bệnh nhân,… cần hoạt động không ngừng. Việc mất điện đột ngột có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, tính mạng người bệnh.
• Khu công nghiệp, nhà máy, xưởng sản xuất: Tại các khu vực sản xuất lớn, hoạt động của dây chuyền máy móc và hệ thống điều khiển tự động yêu cầu duy trì điện năng ổn định. ATS giúp đảm bảo sản xuất không bị gián đoạn, tránh hỏng hóc thiết bị và tổn thất nguyên vật liệu.
• Trung tâm thương mại, siêu thị, chung cư: Tại những nơi tập trung đông người như trung tâm thương mại, siêu thị, chung cư cao tầng,… tủ ATS đảm bảo nguồn điện cho hệ thống chiếu sáng, thang máy, điều hòa, camera an ninh,… được duy trì ngay cả khi mất điện lưới đột ngột.
• Hạ tầng giao thông – sân bay, cảng, bến xe: Các hệ thống điều hành, quản lý chuyến bay, tàu biển, xe khách đều cần đảm bảo không bị gián đoạn. Việc mất điện trong thời điểm cao điểm có thể gây thiệt hại nghiêm trọng về an toàn và chi phí vận hành.
• Trung tâm dữ liệu, ngân hàng, cơ quan chính phủ: Với những nơi cần bảo mật dữ liệu, tính liên tục trong vận hành và truyền thông tin là điều bắt buộc, tủ ATS là một phần quan trọng trong hạ tầng điện để đảm bảo hoạt động luôn thông suốt.

KẾT LUẬN

Thông tin liên hệ:

Website: https://codiencongnghiep.com.vn

Facebook: https://www.facebook.com/minhphuelectric/

Email: info@minhphu.org

Hotline: 090 693 77 88 – 090 950 96 96

Địa chỉ văn phòng: 399B Trường Chinh, Phường 14, quận Tân Bình, TP.HCM