Tủ ATS là gì? Hướng Dẫn Toàn Diện Về Tủ Chuyển Nguồn Tự Động A-Z

Trong các hệ thống yêu cầu độ tin cậy điện năng tuyệt đối như nhà máy, bệnh viện hay trung tâm dữ liệu, việc mất điện dù chỉ vài giây cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Đây là lúc Tủ ATS (Automatic Transfer Switch) thể hiện vai trò không thể thiếu của mình.

Vậy tủ ATS là gì? Nói đơn giản, đây là một tủ điện thông minh, có nhiệm vụ tự động chuyển đổi nguồn điện giữa nguồn chính (lưới điện, thường qua máy biến áp) và nguồn dự phòng (máy phát điện) khi có sự cố, đảm bảo phụ tải luôn được cấp điện liên tục.

Chức năng cốt lõi của Tủ điện ATS

Chức năng cốt lõi của tủ ATS là tự động chuyển nguồn điện từ lưới sang dự phòng (máy phát) khi có sự cố và ngược lại. Nó đảm bảo nguồn điện liên tục, bảo vệ thiết bị và tự động hóa vận hành mà không cần can thiệp thủ công.

Vai trò của tủ ATS không chỉ là chuyển mạch. Nó là một hệ thống bảo vệ và giám sát toàn diện:

• Đảm bảo liên tục: Tự động chuyển sang nguồn dự phòng khi nguồn chính gặp sự cố (mất pha, mất trung tính, quá áp, sụt áp…).
• Bảo vệ hệ thống: Ngắt kết nối khỏi lưới điện khi không an toàn, bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.
• Tự động hóa: Giảm thiểu sự can thiệp của con người, tự động khởi động và dừng máy phát điện.
• An toàn vận hành: Tích hợp các chức năng bảo vệ, thi công tiếp địa và hệ thống chống sét đúng chuẩn, đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị.

Cấu tạo chi tiết bên trong Tủ ATS

Cấu tạo tủ ATS tiêu chuẩn bao gồm 6 thành phần chính: Vỏ tủ, Thiết bị chuyển mạch (Contactor/MCCB/ACB), Bộ điều khiển, Thanh cái đồng, Bộ sạc ắc quy và các Thiết bị bảo vệ phụ trợ.

Để thực hiện chức năng phức tạp của mình, một tủ ATS tiêu chuẩn được cấu thành từ nhiều thành phần kỹ thuật cao:

1. Vỏ Tủ (Enclosure): Thường làm bằng thép mạ kẽm, sơn tĩnh điện. Việc lắp đặt tủ điện theo tiêu chuẩn quốc gia là bắt buộc để đảm bảo an toàn và độ bền.
2. Thiết bị Chuyển Mạch Động Lực: “Trái tim” của tủ, tùy vào công suất mà sử dụng:
   • Contactor: Dùng cho hệ thống nhỏ. Xem thêm Contactor là gì?
   • MCCB: Phổ biến cho tải trung bình. Đọc chi tiết tại MCCB là gì?
   • ACB (Máy cắt không khí): Bắt buộc cho hệ thống lớn (>800A). Tìm hiểu Máy cắt không khí ACB là gì?
3. Bộ Điều Khiển (ATS Controller): Giám sát nguồn điện, gửi tín hiệu điều khiển.
4. Bộ Sạc Ắc Quy (Battery Charger): Thành phần quan trọng giúp nuôi bình ắc quy máy phát, đảm bảo máy luôn sẵn sàng đề nổ ngay khi mất điện.
5. Thanh Cái Đồng (Busbar): Phân phối điện năng. Bạn có thể tìm hiểu thanh cái Busbar là gì và cách vệ sinh thanh cái.
6. Thiết bị Phụ Trợ: Bao gồm MCB, đèn báo, và thiết bị chống giật ELCB.

Nguyên lý hoạt động của Tủ ATS (Chi tiết từng bước)

Nguyên lý hoạt động: Giám sát nguồn lưới -> Ngắt lưới khi sự cố -> Khởi động máy phát -> Chuyển tải sang máy phát -> Giám sát lưới trở lại -> Chuyển tải về lưới -> Làm mát và dừng máy phát.

Nguyên lý vận hành của tủ ATS rất logic, đảm bảo quá trình chuyển nguồn diễn ra mượt mà và an toàn.

Quy trình hoạt động chuẩn (Lưới -> Máy phát -> Lưới):

1. Giám sát: Bộ điều khiển ATS liên tục theo dõi trạng thái nguồn lưới.
2. Phát hiện sự cố: Khi nguồn lưới mất (hoặc không ổn định) trong 5-10 giây, ATS ngắt kết nối tải ra khỏi lưới.
3. Khởi động máy phát: ATS gửi tín hiệu “Start” đến máy phát điện.
4. Kiểm tra nguồn dự phòng: Máy phát khởi động. Khi điện áp và tần số ổn định, bộ điều khiển ATS ghi nhận.
5. Chuyển tải: ATS đóng thiết bị chuyển mạch, cấp điện từ máy phát cho tải (Tổng thời gian 5-30 giây).
6. Giám sát lưới trở lại: Khi nguồn lưới ổn định trở lại (10-30 giây), ATS bắt đầu quy trình chuyển ngược.
7. Chuyển tải về lưới: ATS ngắt tải khỏi máy phát và kết nối trở lại nguồn lưới.
8. Dừng máy phát: ATS gửi tín hiệu “Stop” sau khi máy phát chạy không tải (Cooling down) khoảng 1-5 phút để làm mát động cơ.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống tủ điện ATS

Chuyên viên tư vấn & Báo giá

Ms. Khuyên Bùi

⚡ Phản hồi ngay

Chat tư vấn qua Zalo Official

Phân loại Tủ điện ATS phổ biến hiện nay

Tủ ATS được phân loại theo 3 tiêu chí chính: Cấu hình nguồn (1 lưới – 1 máy phát…), Thiết bị chuyển mạch (Contactor/MCCB/ACB), và Cấp điện áp (Hạ thế/Trung thế).

Theo cấu hình nguồn:

• 1 Lưới – 1 Máy phát: Cấu hình phổ biến nhất cho dân dụng và công nghiệp nhẹ.
• 2 Lưới – 1 Máy phát: Dùng ở nơi có 2 nguồn lưới độc lập (Ưu tiên/Dự phòng), tăng cường độ tin cậy.

Theo thiết bị chuyển mạch:

• Dùng Contactor: Giá thành rẻ, dùng cho công suất nhỏ.
• Dùng MCCB: Độ bền cao, tích hợp bảo vệ quá tải/ngắn mạch.
• Dùng ACB: Dùng cho dòng tải rất lớn (>800A), khả năng cắt dòng ngắn mạch cao.

Theo cấp điện áp:

• Tủ ATS hạ thế: Phổ biến nhất (220V/380V), dùng trong hệ thống điện hạ thế.
• Tủ ATS trung thế: Dùng cho điện áp 22kV/35kV, yêu cầu kỹ thuật khắt khe. Nếu bạn có nhu cầu chuyên sâu, hãy tham khảo dịch vụ thiết kế thi công hệ ATS trung thế của KTH Electric để đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Ứng dụng thực tế của Tủ ATS

Bất cứ nơi nào không chấp nhận việc gián đoạn điện năng đều cần tủ ATS:

• Điện công nghiệp: Nhà máy, xí nghiệp, khu thi công điện nhà xưởng hoạt động 24/7.
• Thương mại & Dân dụng: Tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn, chung cư cao cấp.
• Y tế & An ninh: Bệnh viện (phòng mổ, cấp cứu), sân bay, hệ thống PCCC.
• Công nghệ: Trung tâm dữ liệu (Data Center), trạm viễn thông BTS.

Lưu ý khi Lựa chọn và Lắp đặt Tủ ATS

4 điểm vàng khi chọn ATS: Đúng công suất, Vị trí khô ráo (0-40°C), Thiết bị chính hãng (Schneider/ABB/LS…), và Nhà thầu uy tín.

1. Xác định Công suất: Tính toán dựa trên tổng tải ưu tiên. Tham khảo bảng chọn Aptomat theo công suất.
2. Vị trí lắp đặt: Nơi khô ráo, thoáng mát, dễ thao tác bảo trì.
3. Lựa chọn thiết bị: Ưu tiên thương hiệu có CO/CQ rõ ràng để đảm bảo độ bền đóng cắt.
4. Đơn vị thi công: Chọn nhà thầu cơ điện chuyên nghiệp để đấu nối đúng kỹ thuật và thẩm mỹ.

Bảo trì và các lỗi thường gặp

Bảo trì định kỳ là chìa khóa để hệ thống luôn sẵn sàng khi mất điện.

Sai lầm & Lỗi thường gặp:

• Bụi bẩn, lỏng ốc vít: Gây move, phát nhiệt tại điểm tiếp xúc.
• Hỏng bộ sạc ắc quy: Dẫn đến bình yếu, máy phát không đề nổ được khi mất điện.
• Aptomat nhảy: Do quá tải hoặc ngắn mạch nhưng không được xử lý kịp thời.

Giải pháp bảo trì:

• Thực hiện bảo trì tủ điện hạ thế định kỳ 6 tháng/lần.
• Siết lực bu-lông, kiểm tra nhiệt độ thanh cái (khuyên dùng dịch vụ scan nhiệt).
• Test vận hành hệ thống ở chế độ có tải (On-load) định kỳ.

Để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng dịch vụ bảo trì hệ thống điện chuyên nghiệp. Với các sự cố hỏng hóc, dịch vụ sửa tủ điện công nghiệp của KTH Electric sẽ hỗ trợ bạn 24/7.

Kết luận

Tủ ATS là “người bảo vệ” không thể thiếu cho nguồn điện của bạn. Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý giúp bạn làm chủ hệ thống tốt hơn.

Nếu bạn cần tư vấn thiết kế, lắp đặt hoặc bảo trì trạm biến áp và tủ ATS, hãy liên hệ ngay với KTH Electric. Đội ngũ kỹ sư chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ.