Tủ ATS là gì? Cấu tạo, chức năng và ứng dụng của tủ điện ATS

Tủ điện ATS là hệ thống tự động chuyển đổi nguồn cấp điện, với chức năng cốt lõi là tự động chuyển tải nguồn điện sang nguồn dự phòng khi nguồn chính gặp sự cố như mất điện, sụt áp hoặc mất pha để duy trì hoạt động liên tục. Khám phá giải pháp duy trì nguồn điện không bị gián đoạn và an toàn trong nội dung dưới đây.

1. Tủ ATS là gì? ATS trong điện là gì?

Tủ điện ATS là viết tắt của Automatic transfer Switch, là một hệ thống có thể tự động chuyển đổi nguồn điện lưới mất và ngược lại. Vai trò của tủ ATS là đảm bảo nguồn điện cần thiết cho doanh nghiệp, gia đình để phục vụ cho quá trình sản xuất, sinh hoạt không bị gián đoạn.

ATS trong điện là gì? nó là một chuyển đổi tự động, có chức năng tự động, có chức năng tự động chuyển đổi nguồn điện từ nguồn chính điện lưới sang nguồn điện dự phòng máy phát điện hoặc nguồn UPS khi xảy ra sự cố mất điện. Khi nguồn điện lưới được khôi phục ổn định, ATS sẽ tự động chuyển tải trở lại nguồn chính.

2. Tủ ATS có tác dụng gì?

Tủ điện ATS có tác dụng gì là thắc mắc của nhiều chủ đầu tư. Tủ ATS đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống điện dự phòng, giúp duy trì nguồn điện liên tục cho các thiết bị và giảm thiểu rủi ro khi xảy ra sự cố mất điện. Ngoài chức năng tự chuyển đổi nguồn, tủ ATS

2.1. Tự động chuyển sang nguồn dự phòng khi mất điện lưới

Đây là chức năng chính, quan trọng nhất của tủ ATS. Khi điện lưới bị sụt mất, sụt áp hoặc mất pha vượt ngưỡng cài đặt, ATS sẽ nhanh chóng phát hiện sự cố và gửi tín hiệu khởi động máy phát điện hoặc chuyển sang nguồn UPS nếu được. 

Sau khi nguồn dự phòng đạt điện áp và tần số ổn định, ATS sẽ tự động chuyển tải từ điện lưới sang nguồn điện dự phòng. Toàn bộ quá trình diễn ra trong vài giây mà không cần thao tác thủ công, giúp các thiết bị quan trọng duy trì hoạt động liên tục.

2.2. Bảo vệ thiết bị khỏi mất pha, sụt áp, quá áp

Bên cạnh chức năng chuyển nguồn, tủ điện ATS còn có chức năng liên tục giám sát chất lượng điện lưới thông qua các thông số như:

• Mất pha hoặc đảo pha
• Điện áp thấp (sụt áp)
• Điện áp cao (quá áp)
• Sai lệch tần số ( ở một số dòng ATS)

Khi phát hiện các thông số vượt ngưỡng cài đặt, ATS sẽ không cấp điện từ nguồn lưới hoặc sẽ chuyển sang nguồn dự phòng nếu có. Điều này giúp bảo vệ động cơ, biến tần, PLC, máy chủ, thiết bị điện tử và các tải quan trọng khỏi hư hỏng do nguồn điện không ổn định

2.3. Tự động trả tải về điện lưới khi khôi phục

Sau khi điện lưới được cấp trở lại, ATS không chuyển tải ngay lập tức mà sẽ kiểm tra điện áp và tần số trong một khoảng thời gian trễ đã cài đặt để đảm bảo nguồn điện thực sự ổn định.

Khi các điều kiện đạt yêu cầu, ATS sẽ:

• Tự động chuyển tải từ máy phát về điện lưới.
• Cho máy phát chạy không tải trong vài phút để làm mát động cơ.
• Gửi lệnh dừng máy phát, đưa hệ thống trở về trạng thái sẵn sàng cho lần mất điện tiếp theo.

Nhờ cơ chế này, việc chuyển đổi nguồn diễn ra an toàn, hạn chế sốc điện và giúp kéo dài tuổi thọ của cả máy phát điện lẫn các thiết bị sử dụng điện.

3. Cấu tạo của tủ điện ATS

3.1. Vỏ tủ (thép mạ kẽm, sơn tĩnh điện)

Vỏ tủ điện ATS được làm từ vật liệu cao cấp, có độ bền cao như thép mạ kẽm, bên ngoài được trang bị một lớp sơn tĩnh điện. Vỏ tủ ATS có kích thước đa dạng, tuỳ thuộc vào nhu cầu và công suất sử dụng.

3.2. Thiết bị chuyển mạch (Contactor, MCCB, ACB)

Thiết bị chuyển mạch tự động được thiết kế có các chế độ chuyển mạch tự động hoặc chuyển mạch bằng tay.

3.3. Bộ điều khiển ATS (ATS Controller – “bộ não”)

Bộ điều khiển ATS controller được xem là bộ não của hệ thống điện. Nó có chức năng điều khiển thiết bị chuyển mạch theo thời gian.

3.4. Hệ thống đèn chỉ thị, nút ấn, màn hình LCD

Các nút ấn, màn hình LCD và hệ thống đèn chỉ thị hỗ trợ người vận hành chuyển đổi linh hoạt chế độ hoạt động ngoài các bộ phận trên, tủ điện ATS còn được tích hợp thêm chức năng giám sát và điều khiển từ xa.

4. Nguyên lý hoạt động của tủ ATS trong hệ thống điện

Tủ điện ATS bao gồm hệ thống chuyển đổi nguồn điện và máy phát điện công nghiệp, vì vậy dù ở trong tình huống nào thì tủ điện cũng luôn sẵn sàng tự động chuyển mạch điện tới vị trí cần nguồn điện.

4.1. Khi điện lưới mất: ngắt lưới – kích máy phát – đóng phụ tải (5–30 giây)

Trong điều kiện bình thường, phụ tải được cấp điện từ nguồn lưới. Khi ATS phát hiện điện lưới bị mất, mất pha, sụt áp hoặc quá áp vượt ngưỡng cài đặt, hệ thống sẽ thực hiện theo trình tự sau: 

• Phát hiện sự cố nguồn điện lưới và ngắt kết nối với phụ tải
• Gửi tín hiệu khởi động máy phát điện thông qua bộ điều khiển AMF hoặc bộ điều khiển máy phát
• Chờ máy phát ổn định về điện áp, tần suất và tốc độ quay. Thời gian chờ khoảng 5-30s, tuỳ theo công suất của máy phát và thời gian cài đặt.
• Đóng nguồn máy phát vào phụ tải, cấp điện trở lại cho các thiết bị đang sử dụng

Trong suốt quá trình chuyển đổi, ATS sử dụng cơ chế liên động điện hoặc liên động cơ khí để đảm bảo điện lưới và máy phát không đóng cùng lúc, tránh hiện tượng xung đột nguồn gây ra những nguy hiểm cho hệ thống.

4.2. Khi điện lưới phục hồi: chuyển lại lưới – tắt máy phát

Khi nguồn điện lưới được cấp trở lại, ATS không chuyển ngay lập tức mà sẽ tiếp tục giảm sát để xác nhận điện áp và tần số đã ổn định trong khoảng thời gian trễ được lập trình, thường từ vài giây đến vài phút.

Sau khi xác nhận nguồn lưới ổn định ATS sẽ thực hiện các bước:

• Ngắt phụ tải khỏi nguồn máy phát.
• Đóng nguồn điện lưới để cấp điện trở lại cho hệ thống.
• Cho máy phát chạy không tải trong khoảng 1–5 phút nhằm làm mát động cơ và ổn định nhiệt độ.
• Gửi lệnh dừng máy phát, đưa hệ thống về trạng thái chờ sẵn sàng cho lần mất điện tiếp theo.

Nhờ quy trình vận hành toàn toàn tự động, tủ ATS giúp giảm thời gian gián đoạn cấp điện, bảo vệ thiết bị điện khỏi các sự cố nguồn và đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ổn định, đặc biệt là ở các công trình yêu cầu nguồn điện liên tục như bệnh viện, trung tâm dữ liệu, nhà máy ,…

5. Phân loại tủ ATS phổ biến

5.1. Tủ ATS 1 lưới + 1 máy phát 

Tủ điện 1 lưới và một máy phát điện dự phòng là dòng tủ ATS được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Loại tủ này thường được sử dụng trong các chung cư, cao ốc, nhà máy sản xuất và các trung tâm thương mại,

5.2. Tủ ATS 2 lưới + 1 máy phát

Trong các khu công nghiệp lớn, tủ điện ATS 2 nguồn điện lưới và 1 máy phát điện dự phòng là một trong những thiết bị quan trọng không thể thiếu. Loại tủ này giúp hệ thống điện lưới luôn có hai nguồn điện độc lập, luân phiên nhau để bảo trì.

5.3. Phân loại theo công suất: 100A, 400A, 800A trở lên

Ngoài cách phân loại trên, thì tủ điện ATS còn được phân loại dựa theo công suất. Cách phân loại này cũng giúp người dùng lựa chọn tủ phù hợp với quy mô và hệ thống điện một cách đơn giản hơn.

• Tủ ATS 100A: Sử dụng cho công trình quy mô nhỏ và tiêu thị điện không lớn như nhà ở, biệt thự, …
• Tủ ATS 400A: Tủ ATS 400A được sử dụng phổ biến trong các công trình thương mại và công nghiệp có phụ tải trung bình đến lớn như khách sạn, trường học, …

• Tủ ATS 800A trở lên: Đây là dòng tủ ATS công suất lớn, được thiết kế cho các hệ thống điện có dòng tải cao và yêu cầu cấp điện liên tục, chẳng hạn như khu công nghiệp, nhà máy lớn, bệnh viện, …

6. Ứng dụng tủ ATS trong thực tế

6.1. Bệnh viện, sân bay, trung tâm dữ liệu

Đây là những công trình có yêu cầu rất cao về độ tin cậy của hệ thống điện, nơi chỉ vài giây mất điện cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.

• Bệnh viện: ATS đảm bảo nguồn điện liên tục cho phòng mổ, phòng cấp cứu, hệ thống hồi sức tích cực (ICU), máy thở, thiết bị chẩn đoán hình ảnh và các hệ thống y tế quan trọng.
• Sân bay: Duy trì hoạt động của hệ thống đèn đường băng, radar, kiểm soát không lưu, băng chuyền hành lý và các thiết bị an ninh.
• Trung tâm dữ liệu (Data Center): Kết hợp với UPS và máy phát điện để đảm bảo máy chủ, thiết bị mạng và hệ thống lưu trữ dữ liệu hoạt động liên tục, hạn chế mất dữ liệu hoặc gián đoạn dịch vụ.

6.2. Tòa nhà chung cư, trung tâm thương mại

Trong các tòa nhà cao tầng và trung tâm thương mại, tủ ATS giúp duy trì hoạt động của các hệ thống thiết yếu khi mất điện, bao gồm:

• Thang máy cứu hộ.
• Hệ thống phòng cháy chữa cháy.
• Bơm cấp nước và bơm tăng áp.
• Chiếu sáng khẩn cấp.
• Camera giám sát, kiểm soát ra vào.
• Hệ thống thông gió và hút khói.

Nhờ đó, cư dân, khách hàng và nhân viên vẫn được đảm bảo an toàn trong thời gian chờ điện lưới được khôi phục.

6.3. Nhà máy, xưởng sản xuất

Đối với các nhà máy và xưởng sản xuất, việc mất điện đột ngột có thể làm gián đoạn dây chuyền, hư hỏng nguyên liệu hoặc gây thiệt hại lớn về chi phí vận hành.

Tủ ATS giúp:

• Tự động chuyển sang máy phát điện khi mất điện lưới.
• Duy trì hoạt động của dây chuyền sản xuất và các thiết bị quan trọng.
• Bảo vệ máy móc như động cơ, biến tần, PLC và hệ thống điều khiển tự động.
• Giảm thời gian dừng máy, nâng cao hiệu quả sản xuất và hạn chế tổn thất kinh tế.

Với khả năng chuyển đổi nguồn nhanh chóng và hoàn toàn tự động, tủ ATS đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, từ công trình dân dụng đến các hệ thống công nghiệp và hạ tầng trọng yếu, góp phần đảm bảo nguồn điện ổn định và nâng cao độ an toàn cho toàn bộ hệ thống điện.

Tủ ATS là giải pháp chuyển nguồn tự động giúp duy trì nguồn điện liên tục, bảo vệ thiết bị trước các sự cố như mất điện, mất pha, sụt áp và quá áp. Việc lựa chọn tủ ATS phù hợp với công suất và yêu cầu của công trình sẽ góp phần nâng cao độ an toàn, tối ưu hiệu quả vận hành và giảm thiểu thời gian gián đoạn sản xuất, kinh doanh.

Nếu bạn đang tìm kiếm tủ ATS chất lượng, vận hành ổn định và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật, ALEN là đơn vị đáng tin cậy với đa dạng giải pháp cho nhà máy, tòa nhà, trung tâm thương mại, bệnh viện và nhiều công trình khác. Liên hệ ALEN để được tư vấn, lựa chọn cấu hình phù hợp và nhận báo giá nhanh chóng.