Tại các khu vực cần đảm bảo nguồn điện hoạt động liên tục như bệnh viện, nhà máy, sân bay, khu công nghiệp,... bộ chuyển đổi ATS là thiết bị đóng vai trò cực kỳ quan trọng, có nhiệm vụ giúp hệ thống điện không bị gián đoạn, kể cả khi mất điện lưới. Tìm hiểu về cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động của ATS trong bài viết dưới đây.
ATS là gì?
ATS (Automatic Transfer Switch) là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động từ nguồn chính sang nguồn dự phòng khi có các sự cố về điện như mất pha, ngược pha hay mất nguồn. ATS thường được dùng để chuyển đổi giữa nguồn điện lưới - điện lưới hoặc điện lưới - máy phát.
ATS cũng là thiết bị chính trong tủ chuyển đổi nguồn ATS, được kết nối với tất cả các nguồn điện, bao gồm điện lưới và nguồn điện từ máy phát dự phòng. Bộ chuyển nguồn ATS đóng vai trò trung gian giữa nguồn điện và tải, hoạt động như một nguồn điện dự phòng, đảm bảo hệ thống điện được vận hành liên tục, ổn định kể cả trong trường hợp mất điện lưới.
Cấu tạo ATS tiêu chuẩn bao gồm 2 phần chính: bộ đóng cắt và bộ điều khiển.
Bộ đóng cắt bao gồm:
- Các tiếp điểm lực có vai trò truyền tải điện
- Cuộn hút (cuộn coil) và bộ liên động cơ khí
- Các công tắc mini và bộ giám sát vận hành tiếp điểm lực
- Các cơ cấu ngắt điện phát sinh
- Các đầu nối điện và dây dẫn
Bộ điều khiển bao gồm:
- Bộ vi xử lý điều khiển hệ thống chuyển mạch, giám sát thời gian trễ đóng điện và kiểm tra chất lượng nguồn điện
- Những linh kiện khác tùy theo hệ thống, đặt trong hộp kín cùng bộ vi xử lý
- Phần chuyển mạch lực được tách riêng các phần trên
Ngoài ra ATS có thêm bộ phận giám sát, bộ phận bảo vệ tùy theo yêu cầu riêng của phụ tải.
Nguyên lý hoạt động của ATS
ATS hoạt động trên 2 nguyên lý là ưu tiên nguồn điện chính và độc lập các nguồn điện.
- Nguyên lý hoạt động số 1: ATS luôn ưu tiên nguồn điện chính (thường là điện lưới), chỉ khi nguồn chính bị mất hoặc gặp sự cố, ATS mới chuyển đổi sang nguồn dự phòng. Việc lựa chọn nguồn chính và nguồn dự phòng có thể thay đổi theo yêu cầu sử dụng. Thông thường, 1 hệ thống sử dụng ATS sẽ có 1 nguồn chính và 1 hoặc nhiều nguồn điện dự phòng.
- Nguyên lý hoạt động số 2 là độc lập: mặc dù cả 2 nguồn điện (chính và dự phòng) đều được kết nối và điều khiển quá trình cấp nguồn cho phụ tải qua bộ ATS nhưng ATS luôn đảm bảo chỉ có 1 nguồn duy nhất cấp được cho phụ tải tại một thời điểm. Nguồn chính và dự phòng có thể hoạt động độc lập hoặc song song cùng lúc nhưng chỉ có 1 nguồn được ATS lựa chọn.
Quy trình hoạt động của ATS gần như là tức thời, đảm bảo thời gian tải không có điện cấp là thấp nhất. Đặc biệt khi hệ thống có 2 nguồn điện chính và 1 nguồn dự phòng thì tình trạng mất điện của tải gần như không xảy ra.
Những cách phân loại ATS
Phân loại theo cơ chế chuyển mạch
- Dạng Contactor
Đây là cơ chế chuyển mạch phổ biến nhất và cũng kinh tế nhất. Contactor được thiết kế dưới dạng công tắc chuyển mạch kép điều khiển bằng điện, trong đó chỉ có một cơ cấu vận hành duy nhất sẽ mở bộ tiếp điểm nguồn và đóng bộ tiếp điểm thứ hai.
- Loại vỏ đúc
Loại này thường được sử dụng để đóng ngắt mạch điện giữa các tiếp điểm tách rời cả trong điều kiện vận hành bình thường và có sự cố. Công tắc vỏ đúc có thiết kế đơn giản và có thể vận hành bằng tay dạng đòn bẩy hoặc vận hành qua động cơ.
- Loại khung công suất
Các bộ chuyển mạch khung công suất có kích thước lớn hơn, tốc độ nhanh hơn và công suất mạnh hơn so với loại vỏ đúc với khả năng xử lý dòng điện lên đến 5.000 ampe. Công nghệ tích trữ năng lượng hai cấp được sử dụng cho phép vận hành bằng tay và bằng điện ngay cả khi có tải.
Etinco hiện đang phân phối chính hãng các dòng ATS từ các thương hiệu hàng đầu, đầy đủ CO, CQ với giá thành cạnh tranh, chiết khấu cao. Quý khách hàng có thể tham khảo một số dòng sản phẩm:
Phân loại theo chế độ vận hành
- Thủ công: Người vận hành trực tiếp khởi động quá trình chuyển nguồn bằng cách nhấn nút hoặc gạt cần. Thao tác này được thực hiện tại chỗ.
- Bán tự động: Người vận hành khởi động bằng nút nhấn/công tắc, sau đó cơ cấu điện cơ bên trong sẽ thực hiện chuyển nguồn. Chế độ này có thể thực hiện tại chỗ hoặc từ xa.
- Tự động: Bộ điều khiển ATS tự động nhận biết sự cố nguồn điện và chủ động thực hiện toàn bộ quy trình chuyển nguồn. Ưu điểm của chế độ tự động là không cần can thiệp thủ công, đảm bảo điện được cấp liên tục.
Phân loại theo phương thức chuyển đổi
Bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) thực hiện chuyển tải giữa nguồn điện thường và nguồn điện dự phòng với hai tùy chọn: mở (open) hoặc đóng (closed). Chức năng của từng phụ tải và tầm quan trọng của chúng đối với an toàn, bảo mật hệ thống sẽ quyết định loại chuyển đổi cần thiết.
- Chuyển đổi hở
| Đây là kiểu chuyển đổi ngắt trước khi nối. Bộ chuyển đổi sẽ ngắt kết nối với nguồn điện hiện tại trước khi thiết lập kết nối với nguồn mới. Có hai loại chuyển đổi hở chính là hở có trễ và hở đồng pha. |  |
- Chuyển đổi kín
| Chuyển đổi kín hoạt động theo nguyên tắc nối trước khi ngắt. Tức là ATS sẽ kết nối với nguồn thứ hai trước khi ngắt kết nối với nguồn hiện tại. Với cơ chế này, không có gián đoạn điện trong quá trình chuyển đổi, đảm bảo nguồn điện liên tục cho các thiết bị hạ nguồn. Loại ATS này được ứng dụng trong hệ thống điện y tế, trung tâm dữ liệu hay các nhà máy sản xuất liên tục. |  |
Ứng dụng của bộ chuyển nguồn ATS
Các trung tâm dữ liệu, bệnh viện, nhà máy, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng, khu công nghiệp, sân bay, cảng và nhiều loại cơ sở khác yêu cầu được cấp điện liên tục thường sử dụng nguồn điện dự phòng (như máy phát điện hoặc đường dây điện dự phòng) khi nguồn điện chính không khả dụng. Bộ chuyển nguồn ATS lắp đặt trong các trường hợp đặc biệt này giúp duy trì nguồn điện, đảm bảo các hoạt động không bị gián đoạn bởi mất điện.
Những cách lắp đặt ATS trong hệ thống
Hệ thống 2 nguồn điện
- Lưới điện - máy phát
| Cấu hình chuyển mạch tiêu chuẩn bao gồm nguồn chính điện lưới và nguồn dự phòng là máy phát điện. Hệ thống này thường được gọi là Hệ thống máy phát dự phòng khẩn cấp. Trong đó, máy phát đơn trong sơ đồ có thể là nhiều tổ máy phát hoạt động song song để đảm bảo công suất. |  |
- Lưới điện - lưới điện
|
Trường hợp này, hệ thống sử dụng 2 nguồn điện lưới độc lập nhằm dự phòng cho hệ thống điện và khôi phục nguồn điện nhanh chóng khi có sự cố ở phía cấp nguồn. Hai nguồn này hoạt động hoàn toàn độc lập, yêu cầu công ty điện lực cung cấp 2 đường cấp điện riêng biệt và thường áp dụng cho các cơ sở như bệnh viện, trung tâm dữ liệu. Hoặc hệ thống cũng có thể sử dụng 1 nguồn điện chia thành 2 nhánh dự phòng, giúp giảm chi phí lắp đặt nhưng vẫn đảm bảo có nguồn điện dự phòng. |
 |
- Máy phát điện - máy phát điện
| Trong một số ứng dụng đặc biệt, bộ chuyển nguồn ATS có thể được sử dụng để chuyển đổi giữa hai tổ máy phát điện, thường gặp ở các khu vực không có điện lưới (vùng sâu, vùng xa, công trình biệt lập) nhưng vẫn yêu cầu cấp điện 24/7. Để cân bằng thời gian hoạt động, 2 máy phát sẽ luân phiên hoạt động. |  |
Trong quá trình vận hành, ATS có thể gặp lỗi, bạn tham khảo bài viết: 8 sự cố thường gặp của ATS và cách xử lý
Hệ thống 3 nguồn điện
- Nguồn điện - máy phát - máy phát
 |
 |
Các cơ sở quan trọng sử dụng hệ thống máy phát dự phòng thường được trang bị thêm máy phát thứ hai để đảm bảo dự phòng khẩn cấp trong các trường hợp thời tiết khắc nghiệt hoặc bảo trì định kỳ máy phát chính. Trường hợp này, máy phát điện chính được lắp cố định, còn máy phát điện dự phòng là loại di động, chỉ triển khai khi cần thiết.
- Nguồn điện - nguồn điện - máy phát
 |
 |
Cách lắp đặt này nâng cấp khả năng dự phòng của hệ thống 2 nguồn điện lưới bằng cách bổ sung thêm máy phát dự phòng khẩn cấp, mang lại 3 lớp bảo vệ, dự phòng khi cả 2 nguồn điện lưới đều dính sự cố.
Với cấu hình trên, 1 máy phát có thể phục vụ cho 1 ATS duy nhất hoặc nhiều ATS dùng chung máy phát thông qua cơ chế ưu tiên tải.
Etinco tự hào là đơn vị phân phối chính thức bộ chuyển đổi ATS đến từ các thương hiệu nổi tiếng thế giới tại thị trường Việt Nam như: Vitzro, Chint, Schneider, HanKwang, Osemco, Socomec, BTB Electric,... Với nhiều năm kinh nghiệm và thành công trong hàng trăm gói thầu khắp cả nước, chúng tôi cam kết cung cấp kho hàng ATS số lượng lớn và mức giá cạnh tranh, giúp đối tác dễ dàng tham gia vào các dự án lớn.
Bên cạnh việc cung cấp báo giá và chiết khấu hấp dẫn, Etinco còn hỗ trợ khách hàng đầy đủ tài liệu như mô tả sản phẩm, giấy chứng nhận chất lượng và dịch vụ vận chuyển miễn phí đến tận chân công trình. Chúng tôi luôn đồng hành cùng quý khách từ giai đoạn báo giá đến khi hoàn thành dự án, nhằm đảm bảo sự hài lòng tối đa.
