Tủ ATS: Kết nối ATS - Máy phát điện không cần tủ điều khiển ATS

Tổng quan về tủ điện ATS

 Tủ ATS ( Automatic Transfer Switches) là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động, có tác dụng khi nguồn chính bị mất thì ATS sẽ khởi động và chuyển sang nguồn dự phòng. Có ATS chuyển đổi giữa nhiều nguồn và giữa hai nguồn. Tại thị trường Việt Nam chỉ phổ biến loại chuyển đổi giữa hai nguồn. Nguồn dự phòng thông thường là máy phát điện. Khi mất nguồn chính  điện lưới mất ATS sẽ khởi động và kiểm soát khởi động máy phát điện. Chuyển tải sang sử dụng nguồn điện dự phòng là máy phát điện. Ngoài dùng kết nối nguồn dự phòng là máy phát điện tại nhà máy điện cũng có sử dụng   tủ ATS. Đây là chức năng cơ bản của tủ ATS
Ngoài ra, Tủ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) thường có chức năng bảo vệ khi điện lưới và điện máy phát bị sự cố như:mất pha, mất trung tính, thấp áp (tuỳ chỉnh) thời gian chuyển đổi có thể điều chỉnh. Bên cạnh đó còn có những chức năng đặt thêm như là chức năng tạo bộ định thời theo thời gian thực.


Chức năng định thời theo thời gian thực:
trong thời gian đi lắp máy và bảo hành máy phát điện 2009 đến 2011 mình thấy một số người vận hành thường không sử dụng chức năng auto của Tủ ATS nguyên nhân do những đơn vị đó không hoạt động về đêm, ngày nghỉ...hoặc vào đêm tiếng ồn động cơ gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh không được phép hoạt động. Như vậy chúng ta cần một chức năng định thời nhằm đảm bảo nhu cầu sau vào các thời gian ca nghỉ, ngày nghỉ nếu mất nguồn điện chính hệ thống sẽ khởi động máy phát điện mini hoặc nhỏ nhằm đáp ứng nhu cầu chiếu sáng thông thường. Hệ thống sẽ không khởi động máy phát điện chính nhằm tiết kiệm chi phí xăng dầu. Vào những ca làm việc thì tủ ATS vẫn chuyển sang nguồn điện dự phòng nếu điện lưới mất. Còn một chức năng ít kĩ thuật thiết kế hệ thống điện đưa vào  gây lãng phí tài nguyên hệ thống điện. 

Chức năng cách ly điện lưới khỏi tải và chuyển nguồn dự phòng hoặc máy phát điện sang cấp cho hê thống cứu hỏa khi hỏa hoạn:
Vì theo như tiêu chuẩn hệ thống chữa cháy(vd:BS) thì khi hệ thống có máy phát điện không cần thêm máy bơm chữa cháy Diesel nữa. Trong tiêu lệnh chữa cháy việc đầu tiên cần làm là ngắt điện ra khỏi vùng cháy. Nên khi có cháy thực sự điện sẽ bị cắt nếu điện cấp cho máy bơm chính bị cách ly cùng hệ thống điện dẫn đến bơm cứu hỏa không hoạt động. Một khả năng khác  nguồn cấp cho hệ thống bơm cứu hỏa được tách biệt. Nhưng khi sảy ra cháy có thể toàn bộ khu đó bị mất điện do chập nổ điện. Máy phát điện sẽ khởi động nhưng do nhiều nguyên nhân (mua máy phát điện bổ xung không theo thiết kế ban đầu) nguồn điện từ máy phát không đủ tính cách ly với đám cháy. Xin nói thêm đây là tính năng do kinh nghiệm đi lắp đặt máy của cá nhân tôi nhận thấy và bổ xung. Có khá nhiều đồng nghiệp  cho rằng chức năng này  không cần thiết. Nhưng sau thảm họa hạt nhật tại Nhật Bản một trong những hệ thống an toàn là: máy phát điện đã bị vô hiệu hóa. Tôi hi vọng  tính năng này có thể giúp tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống cứu hỏa giảm bớt thiệt hại nếu có hỏa hoạn sảy ra.


Chọn tủ ATS như thế nào là hợp lý ? 
Tủ thường được chọn có các yếu tố chính như sau:

• Phù hợp với công suất máy
• Phù hợp với môi trường nhiệt đới, không khí nhiễm muối ven biển và hải đảo.
• Bảo đảm các yêu cầu về tính năng điều khiển

Thông số tùy chỉnh của ATS đặt như nào cho phù hợp với điện lưới Việt Nam ?

Tủ ATS chủ yếu dùng cho hệ thống có máy phát điện. Các máy mới hiện nay chủ yếu là máy đời mới có bảng điều khiển điện tử. Nó đã bao gồm trung tâm điều khiển ATS nên mình tập trung nói đến phần cài đặt không bao gồm thiết kế.

Mất điện lưới sau bao lâu thì khởi động máy phát ?
 Tùy vào tính quan trọng của tải, tính cấp thiết cấp điện trở lại. Nếu nhu cầu bình thường ta nên đặt khoảng 30 đến 60s sau khi mất điện tủ ATS sẽ đưa tín hiệu vào bảng điều khiển máy phát điện yêu cầu khởi động. Lưu ý quá trình từ khi máy khởi động đến lúc cấp điện mất từ từ 1s đến 60s tùy vào cài đặt nhà sản xuất máy phát điện. Ta có thể thay đổi thời gian này.


Có điện lưới trở lại sau bao lâu thì dừng máy phát điện ?
 khi có điện trở lại ngay lập tức hệ thống sẽ được chuyển sang nguồn điện lưới. Khoảng thời gian duy trì máy phát chạy sau khi có điện trở lại nhằm tránh tình trạng điện chập trờn. Khoảng thời gian này khoảng 1 đến 2 phút. Lưu ý bản thân máy phát điện cũng mất thêm khoảng 1 đến 2 phút mới dừng hẳn máy(chế độ giảm tốc & làm mát)


Chức năng hiển thị, chức năng trung tâm điều khiển ATS:

•  Đèn báo Mains Available sáng báo hiệu điện lưới nằm trong phạm vi cho phép.
• Đèn báo Mains On Load sáng báo hiệu Điện lưới đang cung cấp ra cho phụ tải.
• Đèn báo Generator Available sáng báo hiệu điện máy có giá trị cho phép .
• Đèn báo Generator On Load sáng báo hiệu điện Máy đang cung cấp ra cho phụ tải.
• Hoãn khởi động máy phát (Delay Start), thời gian này tuỳ chỉnh.
• Hoãn phục hồi điện lưới trở lại (Delay On Restoration), thời gian này tuỳ chỉnh.
• Hoãn đóng điện lưới vào phụ tải (Delay On Transfer), thời gian này tuỳ chỉnh.
• Hoãn đóng điện máy vào phụ tải (Warm Up), thời gian này tuỳ chỉnh.
• Chạy làm mát máy ( Cool Down ), thời gian này tuỳ chỉnh.
• Cho phép máy cố gắng khởi động tối đa 03 lần.
• Sạc bình accu tự động (Automatic Battery Charger) điều tiết nguyên tắc xung.
• Bộ ATS cho phép người sử dụng chọn nguồn Điện Lưới hay Điện máy cung cấp ra phụ tải khi cần thiết thông qua công tắc Manual Switch ( chế độ bằng tay)

Đấu nối  cho tủ ATS - Máy phát điện

Sơ đồ đấu nối ATS

 Việc đấu nối mạch lực rất đơn giản theo sơ đồ trên. Đấu nối ATS-máy phát điện có bảng điều khiển là bo điện tử thì có 3 hình thức kết nối phổ thông trên tất cả các dong máy phát điện, tất cả các hãng cung cấp bảng điều khiển khác nhau:

1. kết nối tủ ATS-máy phát điện qua cổng truyền thông: 
2. kết nối tín hiệu  điều khiển tủ ATS-máy phát điện qua cổng điều khiển bên ngoài( remostart)
3. kết nối trực tiếp điện lưới vào bảng điều khiển của máy phát điện.

kiểu 1: khi dùng kiểu kết nối này bạn cần một khả năng về lập trình và chỉ nên kết nối khi nhà máy của bạn có mạng điều khiển nội bộ. không có nhiều công ty dùng hình thức này

kiểu 2: tất cả các bảng điều có chức năng này không những máy phát điện mà bao gồm các loại máy như máy nén khí, máy làm lạnh nước....Nếu bạn sử dụng chức năng điều khiển từ xa cho máy phát điện thì bạn cần để lại kiểu kết nối này cho chức năng đó. Bạn tham khảo bài viết điều khiển từ xa cho máy phát điện,máy nén khí, máy làm lạnh nước.


kiểu 3: kiểu kết nối này chỉ được hỗ trợ khi bảng diều khiển của máy phát điện có hỗ trợ chức năng ATS control. Khi kết nối tủ ATS-máy phát điện theo kiểu 3 bạn không cần bất kì bộ lập trình, nguồn nuôi, hay phần tử điều khiển nào trong tủ ATS bạn chỉ cần duy nhất hai MCCB cùng một khóa chéo về điện + cơ khí (nếu cần) 2 quận hút của MCCB sẽ được cấp nguồn nuôi từ bảng điều khiển xuống. Với những tủ ATS đặt xa máy phát điện hoặc MCCB quá lớn  không nên cho dòng nuôi quận hút MCCB đi qua tiếp điểm bảng điều khiển. Cần qua một rơ le trung gian trong trường hợp này.


Khi Tủ ATS sử dụng phần động lực là ATS nguyên khối hoặc máy cắt 

 Việc kết nối không có gì thay đổi vẫn áp dụng 3 kiểu kết nối trên. Lưu ý các ATS dạng khối vd: ATS Osung thì có sẵn trung tâm điều khiển nhưng bạn nên dùng trung tâm điều khiển của máy phát cho việc đóng cắt ATS được ăn khớp với toàn hệ thống.




Cảnh báo nguy cơ cháy ATS !

Lưu ý với những đơn vị có nguồn điện dự phòng công suất nhỏ hơn công suất tiêu thụ khi sử dụng điện lưới(công suất dự phòng nhở hơn 100%công suất tiêu thụ) cần lưu ý. Một số kĩ thuật tư vấn bán hàng chọn ATS kèm theo máy phát điện. Dòng cắt của ATS tính theo công suất máy phát điện mà không căn cứ vào tỷ lệ điện dự phòng là bao nhiêu % cộng thêm chọn lựa sơ đồ đấu nối ATS-máy phát điện vào hệ thống điện một cách hợp lý. Dẫn đến ATS bị hỏng tiếp điểm nhanh hơn thậm chí là cháy ATS. Nguyên nhân là khi máy phát điện dừng ATS chịu dòng điện lớn hơn định mức cho phép dẫn đến hỏng tiếp điểm, hồ quang phóng gây cháy... cách loại bỏ vấn đề này:
1, Khắc phục bằng cách phân tải ưu tiên và không ưu tiên 
Tải ưu tiên là những tải như thang máy, chiếu sáng, cứu hỏa bắt buộc phải có điện khi bị mất điện. Tải không ưu tiên như điều hòa, .... bạn chia làm sao cho tổng công suất x hệ số khởi động tải tiêu thụ nhỏ hơn hoặc bằng công suất máy phát điện. Như vậy ta chỉ đấu nguồn điện ưu tiên qua ATS đến tải tiêu thụ. Tải không ưu tiên đấu thẳng từ tủ phân phối đến tải không qua ATS. Như vậy khi mất điện chỉ có tải ưu tiên được dùng ATS. Dòng qua ATS là dòng nằm trong dải đóng cắt cho phép. Phần tải không ưu tiên tách biệt được cấp điện trở lại khi có điện lưới.

2, Chọn ATS có dòng lớn hơn
Chọn ATS bằng dòng điện tải  tiêu thụ lúc tải bình thường khi dùng điện lưới. Nhược điểm của phương án này là máy phát có thể hoạt động quá tải khi mất điện sảy ra nếu các thiết bị tiêu thụ điện không được ngắt bớt ra khỏi hệ thống điên.


 Khi lắp tủ ATS cần lưu ý đến phần tử bảo vệ đầu phát điện 
 Một số hãng máy phát điện có tích hợp MCCB bảo vệ đầu phát có nhà cung cấp lại để là options. Nếu khi lắp ATS mà không lưu ý đến  việc bảo vệ ngắn mạch cho đầu phát. Khi dùng máy phát có thể làm cháy đầu phát máy phát điện.



Nếu nội dung có ích bạn vui lòng nhấn nút google+ xin cảm ơn !