ATS là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong quá trình khởi chạy và đóng điện máy phát cho hệ thống phụ tải khi điện lưới bị mất. Vậy bộ chuyển nguồn ATS là gì? Chức năng, nguyên lý hoạt động của thiết bị này ra sao? Hãy theo dõi bài viết sau đây của Điện Châu Á để tìm được câu trả lời nhé.
1. Bộ chuyển nguồn ATS là gì?
ATS là từ viết tắt của Automatic Transfer Switch, dịch sang tiếng Việt là bộ chuyển đổi nguồn tự động hay bộ chuyển mạch tự động.
Bộ chuyển nguồn ATS là thiết bị tự động chuyển nguồn điện từ chính nó đến máy phát điện dự phòng khi phát hiện bị mất điện hay có sự cố xảy ra trong nguồn chính cho đến khi nguồn điện được phục hồi. Bộ chuyển đổi nguồn ATS được nối với nguồn điện chính và nguồn dự phòng, đồng thời giữ vai trò trung gian giữa nguồn điện và tòa nhà hay thiết bị điện, hoạt động giống như một rơ le điện.
ATS là từ viết tắt của Automatic Transfer Switch, dịch sang tiếng Việt là bộ chuyển đổi nguồn tự động hay bộ chuyển mạch tự động.
Ngoài ra, ATS còn là thiết bị quan trọng trong tủ chuyển đổi nguồn, được kết nối với mọi nguồn điện như điện lưới và máy phát dự phòng. Bộ chuyển nguồn ATS có chức năng làm cầu nối giữa nguồn điện và tải, hoạt động như một nguồn dự phòng, giúp hệ thống điện hoạt động liên tục và ổn định ngay cả khi mất điện từ lưới.
2. Cấu tạo của bộ chuyển đổi nguồn ATS
Một thiết bị ATS tiêu chuẩn có cấu tạo bao gồm: Bộ đóng cắt (chuyển mạch lực) và bộ điều khiển. Ngoài ra, còn có thể có những thiết bị giám sát và bảo vệ khác tùy vào yêu cầu riêng của phụ tải.
Bộ đóng cắt: Có nhiệm vụ bảo đảm quá trình vận hành an toàn, linh hoạt và dễ dàng sử dụng. Bộ đóng cắt của ATS thường bao gồm:
- Các tiếp điểm lực (truyền tải điện)
- Cuộn hút nam châm điện và bộ liên động cơ khí
- Các mini công tắc và bộ giám sát quá trình chuyển động của tiếp điểm lực
- Các cơ cấu dập điện phát sinh khí cắt dòng
- Các dây dẫn và đầu nối điện
Bộ điều khiển:
- Bộ vi xử lý điều khiển hoạt động của hệ thống chuyển mạch, đồng thời giám sát thời gian trễ đóng điện, kiểm tra chất lượng nguồn điện (điện áp, pha)
- Những linh kiện theo yêu cầu tính năng đặc biệt khác được chứa trong một hộp kín
- Phần chuyển mạch lực được tách rời ra để đảm bảo an toàn, dễ dàng thao tác và tiện bảo trì
3. Phân loại ATS
3.1. Phân loại theo cơ chế chuyển mạch
- Dạng Contactor
Đây là kiểu chuyển mạch phổ biến nhất và có giá thành hợp lý nhất. Contactor được thiết kế như một công tắc chuyển đổi kép hoạt động bằng điện, trong đó có một cơ cấu vận hành duy nhất được sử dụng để mở bộ tiếp điểm nguồn và đóng bộ tiếp điểm thứ hai.
- Loại vỏ đúc
Loại này thường được sử dụng để bật tắt mạch điện giữa các tiếp điểm tách biệt, cả trong điều kiện hoạt động bình thường và khi có sự cố. Công tắc có vỏ đúc thiết kế đơn giản và có thể hoạt động bằng tay qua đòn bẩy hoặc bằng động cơ.
- Loại khung công suất
Các bộ chuyển mạch có khung công suất lớn hơn, hoạt động nhanh hơn và có công suất cao hơn so với loại vỏ đúc, có thể xử lý dòng điện lên đến 5.000 ampe. Công nghệ tích trữ năng lượng hai cấp cho phép hoạt động bằng tay và điện ngay cả khi đang tải.
Điện Châu Á hiện đang phân phối chính thức các dòng ATS từ các thương hiệu hàng đầu, đi kèm đầy đủ giấy tờ CO, CQ với giá cả cạnh tranh và chiết khấu cao. Quý khách có thể tham khảo một số dòng sản phẩm:
3.2. Phân loại theo chế độ vận hành
Thủ công: Người sử dụng trực tiếp khởi động quá trình chuyển nguồn bằng cách nhấn nút hoặc gạt cần. Thao tác diễn ra tại chỗ. Thích hợp cho hộ gia đình, văn phòng nhỏ và các công trình ít quan trọng hơn, với chi phí thấp.
Bán tự động: Người sử dụng khởi động bằng nút hoặc công tắc, sau đó cơ cấu điện cơ bên trong sẽ thực hiện việc chuyển nguồn. Chế độ này có thể hoạt động tại chỗ hoặc từ xa.
Tự động: Bộ điều khiển ATS tự động nhận diện sự cố nguồn điện và tự động tiến hành toàn bộ quy trình chuyển nguồn. Ưu điểm của chế độ tự động là không cần sự can thiệp của con người, bảo đảm điện được cung cấp liên tục. Thường được ứng dụng trong các tòa nhà, ngành công nghiệp, trung tâm dữ liệu, nơi cần nguồn điện ổn định và liên tục. Chi phí đầu tư cao hơn.
3.3. Phân loại theo phương thức chuyển đổi
Chuyển đổi hở
Đây là kiểu chuyển đổi ngắt kết nối trước khi kết 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 kết nối trước khi ngắt. Tức là ATS sẽ được kết nối với nguồn thứ hai trước khi ngắt kết nối với nguồn hiện tại. Với cơ chế này, quá trình chuyển đổi sẽ không bị gián đoạn, đảm bảo điện cung cấp liên tục cho các thiết bị ở phía hạ nguồn. Loại ATS này được sử dụng trong các hệ thống điện trong lĩnh vực y tế, trung tâm dữ liệu, hoặc các nhà máy sản xuất hoạt động liên tục.
Bộ chuyển mạch tự động ATS Socomec
4. Nguyên lý hoạt động của ATS là gì?
Nguyên tắc hoạt động đầu tiên của ATS là ưu tiên một nguồn điện chính (thường là điện lưới). Chỉ khi nguồn điện chính gặp sự cố hoặc bị cắt đứt, ATS mới tự động chuyển sang nguồn dự phòng. Việc xác định nguồn chính và nguồn dự phòng do người sử dụng quyết định. Hệ thống ATS có thể có một nguồn chính và một hoặc nhiều nguồn dự phòng.
Nguyên tắc hoạt động thứ hai của ATS là quản lý độc lập giữa các nguồn điện. Dù kết nối với hai hoặc nhiều nguồn, ATS chỉ cho phép một nguồn duy nhất hoạt động tại bất kỳ thời điểm nào và cung cấp điện cho tải. Nguồn chính và các nguồn phụ hoạt động độc lập và có thể chạy song song, nhưng ATS chỉ tiếp nhận một nguồn duy nhất. Khi nguồn điện chính gặp sự cố, ATS sẽ ngắt kết nối với nguồn chính và chuyển sang nguồn phụ. Khi nguồn chính khôi phục ổn định, ATS sẽ lại kết nối với nguồn chính.
Quy trình hoạt động của ATS diễn ra gần như ngay lập tức, đảm bảo thời gian không cấp điện cho tải là thấp nhất nhằm giảm thiểu rủi ro. Trong trường hợp nguồn chính và nguồn phụ chạy song song để thay thế cho nhau kịp thời, thời gian mất điện gần như không tồn tại. Bạn có thể tìm hiểu thêm về những lỗi thường gặp ở ATS để nhận diện và có biện pháp phòng ngừa.
5. Nhiệm vụ chính của ATS
Khi xảy ra sự cố (mất pha, mất nguồn, thấp áp, cao áp) trên nguồn điện chính, ATS có các nhiệm vụ:
- Ngừng cung cấp nguồn lưới chính cho phụ tải
- Tiến hành khởi động động cơ sơ cấp (máy nổ diesel).
- Tắt nguồn điện cung cấp từ máy phát cho phụ tải
Khi nguồn điện lưới quay lại tình trạng ổn định, nhiệm vụ của ATS sẽ là:
- Ngắt nguồn cung cấp điện từ máy phát ra khỏi phụ tải.
- Đóng lại nguồn điện lưới cho phụ tải.
- Phát tín hiệu dừng động cơ sơ cấp (động cơ diesel) của máy phát điện, sau một thời gian các máy phát sẽ trở lại trạng thái không tải.
Bộ chuyển nguồn ATS thương hiệu Osemco
Xem thêm: Tủ hòa đồng bộ máy phát điện là gì?
6. Ưu nhược điểm của bộ chuyển nguồn ATS
Việc sử dụng bộ chuyển nguồn ATS cho phép hệ thống tự động chuyển từ nguồn điện chính sang nguồn dự phòng khi gặp sự cố, giúp giảm thiểu thời gian mất điện và hạn chế thiệt hại do mất nguồn. Hơn nữa, ATS còn bảo vệ thiết bị trong hệ thống khỏi hư hại do sự cố điện và kéo dài tuổi thọ của chúng.
Khi nguồn điện chính được khôi phục ổn định, ATS sẽ tự động chuyển trở lại, giúp tối ưu hoá việc sử dụng năng lượng từ nguồn dự phòng. Nhờ vậy, quá trình chuyển đổi nguồn diễn ra một cách linh hoạt mà không gây ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điện ở phía phụ tải.
Các ưu điểm khác của bộ chuyển nguồn tự động ATS là:
- Bộ chuyển nguồn tự động không yêu cầu người dùng thực hiện chuyển đổi nguồn điện khi có sự cố xảy ra; tất cả diễn ra tự động.
- Người dùng cần khởi động máy phát điện một cách thủ công mỗi lần.
- Người dùng có thể khởi động nguồn dự phòng từ xa, ngay cả khi không có mặt bên cạnh.
- Tiết kiệm thời gian xử lý sự cố nguồn điện, giảm thiểu thiệt hại cho máy móc và thiết bị trong quá trình sản xuất.
Mặc dù có nhiều lợi ích, bộ chuyển nguồn tự động có nhược điểm là giá thành cao, yêu cầu chi phí đầu tư ban đầu lớn nên người dùng cần cân nhắc kỹ trước khi lựa chọn.
Bài viết này của Điện Châu Á đã cung cấp đến bạn thông tin chi tiết về bộ chuyển nguồn ATS là gì. Nhằm giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của thiết bị. Nếu bạn cần mua bộ chuyển đổi nguồn ATS, MTS, UPS hoặc các thiết bị điện công nghiệp khác thì hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và báo giá nhanh nhất qua số Hotline 0918 39 30 93.