Tủ ATS máy phát điện được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện dự phòng, khẩn cấp để duy trì hoạt động của máy móc, thiết bị quan trọng. Vậy tủ ATS máy phát điện là gì? Loại tủ này khác gì với tủ ATS thông thường? Mời bạn tìm hiểu trong bài viết sau của chúng tôi.
Tủ ATS máy phát điện là gì?
Tủ ATS máy phát điện là hệ thống chuyển nguồn tự động, có khả năng nhận diện các sự cố trên nguồn điện chính (chủ yếu là lưới điện) và tự động kích hoạt máy phát điện để cấp cho phụ tải. Khi lưới điện phục hồi, tủ ATS sẽ tự chuyển nguồn trở lại và ngắt kết nối với máy phát. Công suất máy phát điện phù hợp kết nối với tủ ATS loại này dao động trong khoảng 8 - 20kW.
Đa phần các tủ ATS máy phát điện đều hỗ trợ 2 cơ chế vận hành là tự động và thủ công. Ngoài ra, tủ điện này được tích hợp sẵn module truyền thông MODBUS để kết nối tại chỗ với máy tính, cho khả năng điều chỉnh các thông số, đi kèm là chức năng giám sát và điều khiển từ xa thông qua bộ điều khiển PLC.
Thực tế, tủ ATS máy phát điện không có sự khác biệt nhiều so với các loại tủ ATS thông thường, ngoại trừ nguồn điện phụ được chỉ định ở đây là nguồn máy phát. Các loại tủ ATS khác có thể chuyển đổi giữa nguồn điện chính với nguồn điện tái tạo hoặc bộ lưu điện UPS, pin lưu trữ BESS.
Chức năng của tủ ATS máy phát điện
Chức năng chính của tủ ATS máy phát điện là chuyển tải sang sử dụng nguồn máy phát trong trường hợp nguồn điện lưới gặp sự cố hoặc mất điện, đảm bảo nguồn cấp cho tải luôn ổn định và liên tục.
Ngoài ra, loại tủ điện này còn đảm nhận một số chức năng khác như:
- Bảo vệ điện lưới và điện máy phát trước các sự cố: quá áp, sụt áp, mất pha, mất trung tính…
- Bảo vệ máy phát điện: Thời gian chuyển đổi giữa nguồn điện lưới và máy phát được tủ ATS thực hiện tự động theo độ trễ nhất định (>5s), đảm bảo máy phát có thời gian khởi động hoặc ngắt an toàn, tránh tình trạng sốc điện.
- Bảo vệ phụ tải: Tủ ATS có khả năng kiểm tra các sự cố trên nguồn lưới, hạn chế việc chuyển đổi sang nguồn máy phát không cần thiết và đảm bảo chỉ khi nguồn lưới ổn định mới ngắt nguồn máy phát.
Cấu tạo tủ ATS máy phát điện
Tủ ATS máy phát điện có cấu tạo tương tự tủ ATS thông thường với các thành phần chính như sau:
Vỏ tủ
Vỏ tủ ATS máy phát điện được làm từ thép tấm dày từ 2-3mm, bên ngoài phủ lớp sơn tĩnh điện để tăng độ bền và khả năng cách điện. Kích thước của tủ khá đa dạng, được tùy chỉnh theo công suất và nhu cầu sử dụng.
Cơ cấu chuyển đổi
Đây là bộ phận thực hiện việc chuyển đổi giữa nguồn lưới và nguồn máy phát, có thể là contactor với cơ chế khóa chéo liên động điện hoặc relay điện tử. Các bộ phận chính của cơ cấu này gồm contactor, MCCB và ACB.
Bộ điều khiển ATS
Bộ điều khiển trung tâm của tủ ATS máy phát điện, cung cấp tính năng tự động chuyển đổi 2 nguồn điện và quản lý hoạt động của hệ thống ATS. ATS Controller sử dụng rơ le logic hoặc PLC mini, cho khả năng lập trình tùy biến, đảm bảo tính tự động hóa và phản hồi chính xác.
Các linh kiện khác
Hệ thống đèn báo:
- MAIN: Báo có điện lưới.
- GEN: Báo có điện máy phát.
- MAIN ON LOAD: Điện lưới đang cấp cho tải.
- GEN ON LOAD: Điện máy phát đang cấp cho tải.
- GOOD: Điện lưới đạt chuẩn.
- ERROR: Điện lưới không đạt.
Công tắc điều khiển:
Main – Auto – Gen: Chuyển đổi các chế độ hoạt động của tủ ATS
- Main: Cấp điện lưới cho phụ tải.
- Gen: Cấp điện từ máy phát cho tải.
- Auto: Chuyển nguồn tự động.
Auto - Off - Test: Chế độ điều khiển máy phát điện
- Auto: Chế độ tự động
- Off: Không chọn chế độ nào, máy phát điện ở trạng thái ngắt.
- Test: Kiểm tra, bảo dưỡng máy phát điện cả khi lưới đang cấp cho tải.
Ngoài ra, bên trong tủ ATS máy phát điện còn có đèn báo pha, công tắc chuyển mạch, rơ le bảo vệ điện áp. Riêng một số dòng tủ hiện đại sẽ được tích hợp cả chức năng điều khiển từ xa.
Nguyên lý hoạt động của tủ ATS máy phát điện
Nguyên tắc hoạt động của tủ ATS máy phát điện xoay quanh việc chuyển đổi linh hoạt và tự động giữa 2 nguồn lưới điện và máy phát khi nguồn chính gặp sự cố hoặc bị mất.
- Khi nguồn điện lưới bị mất: Tủ ATS sẽ đánh giá sự cố trên lưới, nếu sự cố là thật, bộ điều khiển ATS sẽ gửi tín hiệu để tự động chuyển nguồn từ điện lưới sang máy phát cấp cho tải, đảm bảo các thiết bị và hệ thống quan trọng hoạt động bình thường. Thời gian chuyển đổi từ 5-30s.
- Khi nguồn lưới được khôi phục: Tủ ATS sẽ nhanh chóng ngắt nguồn máy phát và khôi phục lại nguồn lưới cấp cho phụ tải. Sau đó, máy phát điện sẽ tiếp tục chạy ở chế độ làm mát trong khoảng 180s trước khi ngừng hẳn.
Trong quá trình này, tủ ATS và máy phát điện sẽ phối hợp hoạt động để đảm bảo sự ổn định của nguồn điện, đồng thời bảo vệ các thành tố quan trọng trong hệ thống trước các cú sốc điện hoặc các sự cố điện trên lưới.
Cách phân loại tủ ATS máy phát điện
Tủ ATS máy phát điện được phân loại theo các tiêu chí phổ biến như: số lượng nguồn cấp, thiết bị đóng cắt, bộ điều khiển và số cực.
Theo số nguồn điện
- Tủ ATS 1 nguồn điện lưới - 1 nguồn máy phát: Loại tủ phổ biến trong các chung cư, tòa nhà cao tầng, văn phòng quy mô nhỏ.
- Tủ ATS 2 nguồn lưới - 1 nguồn máy phát: Thông dụng trong các khu công nghiệp, nhà máy quy mô lớn. Máy phát chỉ khởi động khi cả 2 nguồn điện lưới đều gặp sự cố.
- Tủ ATS 1 nguồn lưới - 2 nguồn máy phát: Phù hợp với các hệ thống yêu cầu tính dự phòng cao như bệnh viện, trung tâm dữ liệu. Thường 1 máy phát sẽ đặt cố định, máy phát còn lại dạng di động, có thể linh hoạt di chuyển đến khu vực cần cấp điện.
Theo thiết bị đóng cắt
- Tủ ATS dùng contactor, phù hợp với công suất vừa và nhỏ.
- Tủ ATS dùng MCCB, phù hợp với với dòng tủ công suất vừa và lớn.
- Tủ ATS dùng ACB, thích hợp với các loại tủ công suất lớn.
Theo bộ điều khiển
- Tủ ATS sử dụng các bộ điều khiển ATS của các thương hiệu như BTB Electric, Socomec, Mikro, Osemco, Osung…
- Tủ ATS sử dụng rơ le thời gian, rơ le trung gian.
- Tủ ATS sử dụng PLC nhỏ.
Theo số cực
- Tủ ATS 2 cực, thường dùng cho hệ thống điện 1 pha.
- Tủ ATS 3 cực, dùng cho tải 3 pha với yêu cầu không chuyển dây trung tính.
- Tủ ATS 4 cực, dùng cho tải 3 pha, chuyển được đồng thời cả dây pha và dây trung tính.
Lưu ý khi vận hành tủ ATS máy phát điện
Trong hệ thống điện dự phòng sử dụng tủ ATS, việc chuyển đổi nguồn điện phải được thực hiện an toàn và nhanh chóng để đảm bảo nguồn cấp cho các thiết bị, máy móc quan trọng luôn ổn định.
Quá trình vận hành tủ ATS máy phát điện cần lưu ý một số vấn đề quan trọng như sau:
- Tủ ATS thường bao gồm 2 công tắc chuyển mạch cơ khí, có nhiệm vụ điều khiển việc kết nối giữa 2 nguồn điện gồm nguồn điện lưới và nguồn máy phát.
- Khi điện lưới gặp sự cố, tủ ATS phải đảm bảo thời gian chuyển đổi ngắn nhất để tránh tình trạng hệ thống bị mất điện đột ngột, ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất, kinh doanh, nhưng cũng phải duy trì được độ trễ phù hợp để hạn chế việc chuyển mạch không cần thiết.
- Khi nguồn điện lưới được khôi phục, tủ ATS phải có khả năng đánh giá sự cố và độ ổn định của lưới trước khi chuyển ngược lại nguồn chính và ngắt tải khỏi máy phát.
Câu hỏi thường gặp về tủ ATS máy phát điện
Câu hỏi 1: Tủ ATS máy phát điện có phù hợp với hộ gia đình không?
Trả lời: Hộ gia đình không có yêu cầu quá khắt khe về tính liên tục của nguồn điện nên thông thường, máy phát điện dự phòng có thể vận hành thủ công mà không cần thông qua tủ ATS.
Câu hỏi 2: Tủ ATS máy phát điện có khả năng bảo vệ máy phát không?
Trả lời: Có. Tủ ATS có khả năng bảo vệ máy phát khỏi sốc điện, chạy không tải quá lâu hoặc cấp điện cho tải khi máy chưa ổn định, giúp kéo dài tuổi thọ của máy phát.
Như vậy, chúng tôi vừa giới thiệu đến bạn các thông tin quan trọng về ATS máy phát điện. Về bản chất, loại tủ này có cấu tạo, nguyên lý hoạt động tương đồng với các loại tủ ATS thông thường, ngoại trừ nguồn dự phòng được chỉ định là máy phát điện. Vì vậy, nếu đã nắm vững các kiến thức về tủ ATS, bạn hoàn toàn có thể vận hành tủ ATS máy phát điện bình thường.
Các kiến thức khác liên quan đến tủ ATS, bạn có thể tìm hiểu tại: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-tu-dien/
