Tủ ATS bộ chuyển nguồn tự động cho máy phát điện

ATS bộ chuyển đổi nguồn tự động, Tủ ATS là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động, có tác dụng khi điện lưới mất thì máy phát tự động khởi động và đóng điện máy phát cho phụ tải. Khi điện lưới phục hồi thì hệ thống tự chuyển nguồn trở lại và tự động tắt máy phát.

Xem nhanh

ATS (Automatic Transfer Switch): Bộ chuyển đổi nguồn tự động là gì?

ATS là hệ thống có tác dụng tự động chuyển đổi giữa nguồn chính và nguồn dự phòng. Nguồn chính thường là nguồn điện lưới và nguồn dự phòng thường là máy phát điện. Khi nguồn chính bị mất hoặc gặp sự cố (mất pha, mất trung tính, thấp áp, quá áp….) ATS sẽ tự động chuyển sang nguồn dự phòng và khi nguồn chính phục hồi bộ ATS sẽ tự động chuyển nguồn trở lại.

Chức năng của ATS

Bảo vệ máy phát, do có thời gian trễ giữa việc cắt MC máy phát và đóng MC điện lưới nên máy phát được bảo vệ an toàn
Bảo vệ phụ tải, do nguồn điện lưới được kiểm tra, nếu đảm bảo mới đóng điện lưới cho tải
Tự động gửi tín hiệu khởi động máy khi: điện lưới mất hoàn toàn, mất pha, hoặc điện áp thấp hơn giá trị cho phép (giá trị này có thể điều chỉnh được).
Thời gian chuyển đổi sang nguồn máy phát tùy chọn, nhưng >5s, để đảm bảo điện máy phát đã ổn định, thông thường từ 5-30s
Khi điện lưới phục hồi, bộ ATS chuyển phụ tải sang nguồn lưới. Máy tự động tắt sau khi chạy làm mát 1-2 phút.
Có khả năng vận hành tự động hoặc bằng nhân công.
Điều chỉnh được các khoảng thời gian chuyển mạch.
Có hệ thống đèn chỉ thị.

Phân loại tủ ATS máy phát điện

– Khi phân loại hệ thống tủ ATS máy phát điện căn cứ theo loại khí cụ điện động lực đóng cắt:

+ ATS sử dụng contactor (dòng nhỏ và trung bình)

+ ATS sử dụng MCCB (dòng trung bình và lớn)

+ ATS dùng ACB (máy cắt không khí) (dòng lớn)

– Khi phân loại tủ ATS theo bộ điều khiển:

+ ATS sử dụng các bộ điều khiển có sẵn của các hàng OSUNG, SOCOMEC, SCHNEIDER,…

+ ATS sử dụng bộ Logo tự chế (dùng các role thời gian và role trung gian)

– Khi phân loại hệ thống ATS căn cứ theo nguồn chính và nguồn dự phòng:

+ ATS một nguồn điện lưới, một nguồn máy phát điện dự phòng

+ ATS hai nguồn điện lưới, một nguồn máy phát điện dự phònng

+ ATS một nguồn điện lưới, hai nguồn máy phát điện dự phòng

+ ATS một nguồn điện năng lượng gió (Wind generator), một nguồn điện lưới dự phòng

+ ATS một nguồn điện năng lượng mặt trời (Solar generator), một nguồn điện lưới dự phòng

+ ATS một nguồn điện lưới, một nguồn kích điện dự phòng (UPS – Inverter)

Cấu tạo tủ ATS máy phát điện

Một bộ ATS máy phát điện thường gồm 3 phần chính sau:

Phần động lực (Contactor, MCCB, ACB)
Bộ điều khiển: dùng bộ điều khiển chuyên dụng tích hợp với tủ ATS (của Osung, Socomec,…), dùng các rơ le logic (Logo, Zelio,…), dùng các bộ PLC nhỏ (đối với ứng dụng phức tạp)
Các phần khác: như liên động cơ điện, giám sát bảo vệ, truyền thông xa…

Chế độ hiển thị tủ ATS máy phát điện

– Mặt tủ:

+ Đèn MAIN: đèn báo điện lưới

+ Đèn GEN: đèn báo điện máy phát

+ Đèn MAIN ON LOAD: báo đang cấp điện lưới cho tải.

+ Đèn GEN ON LOAD: báo đang cấp điện máy phát cho tải.

– Trong tủ:

+ Đèn GOOD: đèn báo điện lưới nằm trong phạm vi cho phép.

+ Đèn ERROR: đèn báo điện lưới không đạt

+ … và một số đèn báo khác.

Chế độ điều khiển tủ ATS máy phát điện

– Chuyển mạch MAIN – AUTO – GEN (chế độ của ATS)

+ MAIN: đóng điện lưới cho tải không điều kiện

+ GEN: đóng điện máy phát cho tải không điều kiện

+ AUTO: chạy tự động hoàn toàn

– Chuyển mạch AUTO – OFF – TEST (chế độ của máy phát)

+ TEST: chạy máy phát bất kể điện lưới thế nào

+ AUTO: chạy tự động hoàn toàn

+ OFF: tắt máy phát hoàn toàn

Ưu nhược điểm tủ ATS

– Đối với các ứng dụng chuyển đổi 1 nguồn chính (điện lưới) – may phat dien diesel dự phòng thường sử dụng các bộ tủ ATS tích hợp (tích hợp 2 contactor trong cũng 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 thấp

+ Nhược điểm: không áp dụng được trong các trường hợp phức tạp như có 2 nguồn lưới 1 nguồn dự phòng,… thường dùng cho các 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 và ACB có động cơ đóng cắt + bộ điều khiển tủ ATS máy phát điện của các hãng. Phổ biến trên thị trường Việt Nam là sản phẩm của các nhà sản xuất (ABB, Merlin Gerin, Siemens,…), các MCCB và 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 with drawble). 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.

Nguyên tắc hoạt động tủ ATS

Tủ ATS máy phát điện là một thiết bị khớp nối với một máy phát điện và hệ thống điện của tòa nhà. Nó theo dõi các nguồn điện và chuyển tín hiệu khởi động đến máy phát điện nếu nguồn điện xảy ra sự cố (mất pha, mất trung tính, thấp áp, quá áp…) vượt quá khả năng đáp ứng của thiết bị điện hoặc khi sự cố mất điện xảy ra. Điện dự phòng ngay lập tức được cấp vào tủ điện đa dụng chính hoặc một tủ điện khẩn cấp thông qua tủ ATS.

Thông thường, tủ ATS có hai đầu vào và một đầu ra. Đầu vào là một máy phát điện dự phòng và nguồn điện. Tủ ATS máy phát điện sẽ tự động bật trong trường hợp mất điện hoặc nó có thể được bật bằng tay khi một cơn bảo đang đến gần hoặc để bảo trì cung cấp điện liên tục (UPS). Máy phát điện được xem là một nguồn điện dự phòng đáng tin cậy và ổn định hơn các nguồn dự phòng khác.

Quá trình chuyển mạch của tủ ATS khá giống với các thiết bị chuyển mạch khác. Các quá trình chuyển mạch này có thể làm hỏng các thiết bị cuối. Sự bảo vệ tăng áp luôn luôn được khuyến khích sử dụng cho các thiết bị cuối của ATS.