Sản xuất tủ điện ATS

Tủ điện ATS (Automatic Transfer Switch) là thiết bị đóng ngắt tự động được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện giữa lưới điện chính và nguồn điện dự phòng (thường là máy phát điện diesel) để đảm bảo tính liên tục của nguồn điện cho các thiết bị, hệ thống quan trọng. Tủ điện ATS đóng vai trò rất quan trọng trong các ứng dụng như bệnh viện, trung tâm dữ liệu, nhà máy sản xuất, công trình công cộng…

Cấu tạo của tủ điện ATS

Tủ điện ATS thường bao gồm các thành phần chính sau:

1. Bộ điều khiển ATS:

• Là bộ phận trung tâm của tủ điện ATS, chịu trách nhiệm giám sát nguồn điện chính và nguồn điện dự phòng, đưa ra quyết định chuyển đổi nguồn điện khi cần thiết.
• Có thể lập trình theo chế độ chuyển đổi tự động hoặc thủ công.

2. Khối nguồn:

• Gồm các công tắc tơ tổng có khả năng đóng ngắt dòng điện chính và dòng điện dự phòng.
• Có thể sử dụng công tắc tơ không khí (ACB), công tắc tơ chân không (VCB) hoặc công tắc tơ có cầu dao (MCCB).

3. Khối tiếp điện:

• Chịu trách nhiệm cung cấp nguồn điện cho các phụ tải khi có nguồn điện chính hoặc nguồn điện dự phòng.
• Sử dụng các tiếp điểm phụ tải có khả năng đóng ngắt dòng điện cho các phụ tải công suất khác nhau.

4. Hệ thống đo lường và giám sát:

• Cung cấp thông tin về tình trạng nguồn điện chính, nguồn điện dự phòng, chế độ hoạt động của tủ điện ATS.
• Bao gồm các đồng hồ đo dòng điện, điện áp, chỉ thị pha, đèn báo trạng thái.

5. Thiết bị bảo vệ:

• Bảo vệ tủ điện ATS và các thiết bị kết nối khỏi các sự cố như quá dòng, quá áp, ngắn mạch.
• Sử dụng các cầu chì, rơ le bảo vệ, bộ chống sét lan truyền.

Nguyên lý hoạt động của tủ điện ATS

Tủ điện ATS hoạt động dựa trên nguyên lý giám sát điện áp và tần số của nguồn điện chính và nguồn điện dự phòng. Khi nguồn điện chính có sự cố (mất điện hoặc điện áp, tần số không ổn định), bộ điều khiển ATS sẽ phát hiện và đưa ra lệnh chuyển đổi sang nguồn điện dự phòng. Quá trình chuyển đổi diễn ra bằng cách ngắt kết nối nguồn điện chính và đóng kết nối nguồn điện dự phòng.

Tốc độ chuyển đổi nguồn của tủ điện ATS phụ thuộc vào thời gian đóng ngắt của công tắc tơ và cài đặt chế độ chuyển đổi của bộ điều khiển. Đối với các tải quan trọng, thời gian chuyển đổi yêu cầu phải nhanh chóng (thường dưới 10 giây).

Phân loại tủ điện ATS

Tủ điện ATS có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm:

1. Điện áp hoạt động:

• Tủ điện ATS hạ thế (dưới 1kV)
• Tủ điện ATS trung thế (1kV đến 35kV)
• Tủ điện ATS cao thế (trên 35kV)

2. Công suất chuyển đổi:

• Tủ điện ATS công suất nhỏ (dưới 100A)
• Tủ điện ATS công suất trung bình (100A đến 1000A)
• Tủ điện ATS công suất lớn (trên 1000A)

3. Số cực:

• Tủ điện ATS 1 cực
• Tủ điện ATS 2 cực
• Tủ điện ATS 3 cực

4. Chế độ chuyển đổi:

• Tủ điện ATS tự động
• Tủ điện ATS thủ công

Tiêu chuẩn sản xuất tủ điện ATS

Tủ điện ATS phải được sản xuất theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành, bao gồm:

• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7009:2009 (Tiêu chuẩn sản xuất tủ điện hạ thế)
• Tiêu chuẩn quốc tế IEC 61439-1:2011 (Tiêu chuẩn tủ điện đóng cắt và điều khiển)
• Tiêu chuẩn quốc tế IEC 60529:2013 (Tiêu chuẩn cấp độ bảo vệ IP)

Các tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế, vật liệu, thử nghiệm và lắp đặt của tủ điện ATS để đảm bảo độ tin cậy, an toàn và hiệu quả hoạt động.

Quy trình sản xuất tủ điện ATS

Quy trình sản xuất tủ điện ATS bao gồm các bước chính sau:

1. Thiết kế và chế tạo tủ:

• Lựa chọn vật liệu và kích thước tủ phù hợp với yêu cầu của dự án.
• Gia công và lắp ráp các cấu kiện của tủ, bao gồm khung tủ, tấm che, cửa tủ, thanh đỡ.

2. Lắp đặt thiết bị:

• Lắp đặt các thiết bị điện vào bên trong tủ theo sơ đồ thiết kế.
• Kết nối các thiết bị với nhau bằng dây dẫn điện và phụ kiện điện phù hợp.

3. Kiểm tra và thử nghiệm:

• Kiểm tra độ cách điện, tiếp xúc, liên kết cơ khí của các thiết bị.
• Thử nghiệm chức năng chuyển đổi nguồn điện tự động và thủ công.

4. Lắp đặt tại hiện trường:

• Vận chuyển và lắp đặt tủ điện ATS tại vị trí đã được thiết kế sẵn.
• Kết nối tủ điện ATS với nguồn điện chính, nguồn điện dự phòng và các phụ tải.

Thử nghiệm tủ điện ATS

Sau khi lắp đặt, tủ điện ATS cần được thử nghiệm để đảm bảo độ tin cậy và an toàn hoạt động. Các thử nghiệm thường được thực hiện bao gồm:

1. Kiểm tra sơ bộ:

• Kiểm tra độ cách điện, liên kết cơ khí, kết nối các thiết bị, đánh giá tổng thể theo hồ sơ thiết kế.

2. Kiểm tra chức năng:

• Thử chuyển đổi nguồn điện tự động từ nguồn chính sang nguồn dự phòng và ngược lại.
• Kiểm tra chế độ chuyển đổi thủ công.

3. Kiểm tra dòng điện:

• Thử nghiệm đo dòng điện định mức và dòng điện cắt của các thiết bị đóng ngắt.

4. Kiểm tra điện áp:

• Thử nghiệm cách điện và điện áp định mức của các thiết bị đóng ngắt.

5. Kiểm tra thời gian chuyển đổi:

• Đo thời gian chuyển đổi nguồn từ nguồn chính sang nguồn dự phòng và ngược lại.

Kết quả thử nghiệm phải đáp ứng các thông số kỹ thuật được thiết kế và yêu cầu của tiêu chuẩn.

Ứng dụng của tủ điện ATS

Trong công nghiệp

Trong môi trường công nghiệp, tủ điện ATS được sử dụng để tự động chuyển đổi nguồn điện giữa nguồn điện chính và nguồn dự phòng khi có sự cố xảy ra. Điều này giúp đảm bảo hoạt động liên tục của các thiết bị sản xuất quan trọng ngay cả khi có mất điện.

Trong các công trình xây dựng

Tủ điện ATS cũng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng như tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, bệnh viện, trường học để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các thiết bị, hệ thống điều hòa không khí, thang máy, ánh sáng khẩn cấp.

Trong hệ thống viễn thông

Trong lĩnh vực viễn thông, tủ điện ATS được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện khi có sự cố xảy ra, đảm bảo cho việc truyền thông không bị gián đoạn. Điều này là vô cùng quan trọng đối với các trạm BTS, trung tâm dữ liệu, hệ thống mạng quan trọng.

Trong hệ thống nguồn dự phòng

Tủ điện ATS cũng được áp dụng trong hệ thống nguồn dự phòng của các tòa nhà, nhà máy, cơ sở y tế, giải trí để kích hoạt máy phát điện khi có mất điện từ nguồn điện chính. Việc sử dụng tủ điện ATS giúp đảm bảo việc chuyển đổi nguồn điện diễn ra tự động và nhanh chóng.

Những lưu ý khi vận hành tủ điện ATS

Bảo dưỡng định kỳ

Để đảm bảo tủ điện ATS luôn hoạt động hiệu quả, cần thực hiện các công việc bảo dưỡng định kỳ như kiểm tra, lau chùi, bôi trơn các phần cơ khí, kiểm tra độ cách điện của các thiết bị điện.

Xây dựng kế hoạch kiểm tra

Việc xác định thời gian và nội dung kiểm tra định kỳ cho tủ điện ATS là rất quan trọng. Kế hoạch kiểm tra cần được lập ra và tuân thủ đúng để tránh sự cố không mong muốn xảy ra.

Đào tạo người vận hành

Người vận hành tủ điện ATS cần được đào tạo về cách hoạt động, vận hành và xử lý sự cố cơ bản. Việc này giúp đảm bảo an toàn cho người thao tác cũng như duy trì hiệu suất hoạt động của tủ điện.

Xu hướng phát triển của tủ điện ATS

Tích hợp công nghệ IoT

Xu hướng phát triển của tủ điện ATS hiện nay là tích hợp công nghệ IoT (Internet of Things). Điều này giúp tăng cường khả năng giám sát, điều khiển từ xa thông qua các thiết bị kết nối internet, cung cấp dữ liệu và thông tin chi tiết về hoạt động của tủ điện ATS.

Tích hợp hệ thống thông minh

Các tủ điện ATS mới được phát triển ngày càng tích hợp hệ thống thông minh, cho phép lập trình, cài đặt chế độ hoạt động linh hoạt theo nhu cầu sử dụng. Việc này giúp tối ưu hóa hoạt động, tiết kiệm năng lượng và dễ dàng theo dõi từ xa.

Áp dụng công nghệ tiên tiến

Việc áp dụng các công nghệ mới như hệ thống dự đoán sự cố, tự động chẩn đoán lỗi, hệ thống lưu trữ dữ liệu điện tử… giúp cải thiện hiệu suất hoạt động, tăng cường độ tin cậy và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động do sự cố.

Kết luận

Trên đây là một số thông tin về Sản xuất tủ điện ATS, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, tiêu chuẩn sản xuất, quy trình sản xuất, thử nghiệm, ứng dụng, lưu ý khi vận hành, xu hướng phát triển của tủ điện ATS. Hi vọng bài viết mang lại cái nhìn tổng quan và chi tiết về thiết bị quan trọng này trong hệ thống điện.