Trong các công trình như nhà xưởng, văn phòng, chung cư, showroom, khách sạn, kho lạnh, cửa hàng kinh doanh hoặc hệ thống máy móc cần hoạt động liên tục, việc mất điện đột ngột có thể gây gián đoạn vận hành, ảnh hưởng dữ liệu, thiết bị và doanh thu. Tủ ATS là giải pháp giúp hệ thống tự động chuyển đổi nguồn điện từ điện lưới sang máy phát khi có sự cố, sau đó chuyển trở lại nguồn lưới khi điện áp ổn định.
Một trong những cấu hình phổ biến trong tủ chuyển nguồn công suất lớn là sử dụng bộ điều khiển ATS HAT553KM kết hợp với 2 ACB: một ACB cho nguồn điện lưới và một ACB cho nguồn máy phát. Bài viết dưới đây sẽ phân tích nguyên lý đấu nối, vai trò từng nhóm tín hiệu và các lưu ý quan trọng khi thiết kế tủ ATS 2 ACB.
HAT553KM là gì?
HAT553KM là bộ điều khiển ATS được sử dụng để giám sát trạng thái nguồn điện lưới và nguồn máy phát, từ đó điều khiển quá trình chuyển nguồn tự động. Thiết bị thường được ứng dụng trong tủ ATS sử dụng ACB, MCCB hoặc contactor tùy theo công suất tải, yêu cầu vận hành và mức độ an toàn của công trình.
Trong cấu hình ATS 2 ACB, HAT553KM có nhiệm vụ chính gồm:
- Giám sát điện áp, tần số và trạng thái pha của nguồn lưới.
- Theo dõi nguồn điện từ máy phát.
- Phát lệnh khởi động máy phát khi điện lưới bị mất hoặc không đạt điều kiện vận hành.
- Điều khiển mở hoặc đóng ACB nguồn lưới.
- Điều khiển mở hoặc đóng ACB nguồn máy phát.
- Nhận tín hiệu phản hồi trạng thái đóng/mở của ACB thông qua tiếp điểm phụ.
- Đảm bảo hai nguồn không đóng song song ngoài ý muốn.
- Thực hiện trình tự chuyển nguồn theo thời gian cài đặt.
Việc lựa chọn controller phù hợp và thiết kế sơ đồ điều khiển đúng kỹ thuật là yếu tố quan trọng để hệ thống ATS vận hành ổn định, giảm rủi ro chập nguồn hoặc gây ảnh hưởng đến máy phát điện.
Tổng quan sơ đồ ATS 2 ACB cho nguồn lưới và máy phát
Một hệ ATS 2 ACB cơ bản thường bao gồm ba phần chính: nguồn điện lưới, nguồn máy phát điện và tải sử dụng.
Nguồn điện lưới đi qua ACB 1 trước khi cấp đến tải. Nguồn máy phát đi qua ACB 2 trước khi cấp đến cùng hệ tải đó. Bộ điều khiển HAT553KM đóng vai trò là trung tâm giám sát và điều khiển, quyết định ACB nào được phép đóng ở từng thời điểm.
Trong điều kiện điện lưới hoạt động bình thường, ACB nguồn lưới đóng để cấp điện cho tải. ACB máy phát ở trạng thái mở. Khi nguồn lưới mất điện, điện áp thấp, mất pha hoặc gặp lỗi vượt ngưỡng cài đặt, HAT553KM sẽ phát lệnh khởi động máy phát. Sau khi máy phát lên điện áp ổn định, controller kiểm tra các điều kiện cần thiết rồi điều khiển chuyển tải sang nguồn máy phát.
Khi điện lưới có trở lại và đạt điều kiện ổn định trong thời gian cài đặt, hệ thống sẽ thực hiện trình tự chuyển ngược: tách tải khỏi máy phát, đóng lại ACB nguồn lưới và cho máy phát chạy làm mát trước khi dừng.
Các thành phần quan trọng trong sơ đồ đấu nối HAT553KM
Nguồn điện lưới MAIN
Nguồn MAIN thường là nguồn điện lưới 3 pha 4 dây, bao gồm L1, L2, L3 và N. Bộ điều khiển HAT553KM nhận tín hiệu điện áp từ nguồn này để xác định nguồn lưới có đang hoạt động bình thường hay không.
Thông qua việc giám sát điện áp pha, điện áp dây, mất pha, thứ tự pha hoặc tình trạng điện áp thấp/cao, controller sẽ xác định thời điểm cần khởi động máy phát và chuyển nguồn dự phòng.
Nguồn máy phát GEN
Nguồn GEN là đầu ra điện từ máy phát. Tương tự nguồn lưới, bộ điều khiển sẽ giám sát tình trạng điện áp và tần số của máy phát trước khi cho phép đóng ACB máy phát.
Điều này đặc biệt quan trọng vì nếu máy phát chưa ổn định mà ACB đã đóng cấp tải, thiết bị điện có thể bị ảnh hưởng bởi điện áp dao động hoặc tần số chưa đạt yêu cầu.
ACB nguồn lưới và ACB nguồn máy phát
Trong sơ đồ ATS 2 ACB, ACB 1 phụ trách đóng/cắt nguồn lưới, còn ACB 2 phụ trách đóng/cắt nguồn máy phát. ACB thường được lựa chọn cho hệ thống có công suất tải lớn, yêu cầu độ bền cơ khí cao và khả năng bảo vệ tốt hơn so với các thiết bị đóng cắt nhỏ.
Mỗi ACB có thể bao gồm các bộ phận như:
- Motor charge để nạp lò xo đóng ACB.
- Closing coil để nhận lệnh đóng ACB.
- Shunt trip để nhận lệnh cắt ACB.
- Tiếp điểm phụ AUX để phản hồi trạng thái ACB đang mở hoặc đóng.
- Khối terminal để đấu nối dây điều khiển và tín hiệu phản hồi.
Các tín hiệu này cần được đấu nối đúng theo sơ đồ kỹ thuật của từng dòng ACB. Không nên áp dụng một sơ đồ chung cho mọi thiết bị vì mỗi hãng và mỗi model ACB có thể khác nhau về chân tín hiệu, điện áp cuộn đóng/cắt hoặc kiểu tiếp điểm phụ.
Vai trò của tín hiệu CLOSE, OPEN và AUX
Trong hệ ATS, controller không chỉ gửi lệnh mà còn cần nhận phản hồi từ ACB để xác nhận thao tác đã hoàn tất.
Tín hiệu CLOSE A là lệnh đóng ACB nguồn lưới. Tín hiệu OPEN A là lệnh mở ACB nguồn lưới. Tương tự, CLOSE B và OPEN B là các lệnh dành cho ACB nguồn máy phát.
Tuy nhiên, chỉ phát lệnh đóng hoặc cắt là chưa đủ. HAT553KM cần nhận tín hiệu AUX để biết ACB thực tế đang ở trạng thái nào. Ví dụ, khi controller phát lệnh đóng ACB lưới nhưng chưa nhận tín hiệu phản hồi ACB đã đóng, hệ thống cần tiếp tục giám sát và xử lý theo thời gian trễ đã cài đặt.
Tiếp điểm phụ AUX giúp hạn chế tình trạng controller hiểu sai trạng thái ACB. Đây là một trong những điểm kỹ thuật cần được kiểm tra kỹ khi tủ ATS gặp lỗi không chuyển nguồn, chuyển nguồn chậm hoặc hiển thị sai trạng thái lưới – máy phát.
Nguyên lý vận hành khi mất điện lưới
Quy trình vận hành của tủ ATS HAT553KM điều khiển 2 ACB có thể được hiểu đơn giản theo các bước sau:
Khi điện lưới bình thường, ACB nguồn lưới đóng và cấp điện đến tải. ACB máy phát mở, máy phát ở trạng thái chờ.
Khi bộ điều khiển phát hiện nguồn lưới bị mất điện, thấp áp, mất pha hoặc không đạt điều kiện cài đặt, hệ thống sẽ chờ trong một khoảng thời gian xác nhận để tránh chuyển nguồn khi điện lưới chỉ chập chờn trong thời gian ngắn.
Sau đó, HAT553KM phát tín hiệu remote start để khởi động máy phát. Khi điện áp và tần số máy phát ổn định, controller sẽ phát lệnh mở ACB nguồn lưới, chờ xác nhận ACB nguồn lưới đã mở hoàn toàn, rồi mới phát lệnh đóng ACB máy phát.
Tải được chuyển sang nguồn máy phát và tiếp tục vận hành. Khi điện lưới trở lại ổn định, hệ thống thực hiện quy trình chuyển nguồn ngược lại theo thời gian trễ đã thiết lập.
Vì sao cần đảm bảo hai ACB không đóng cùng lúc?
Đây là nguyên tắc an toàn quan trọng nhất của hệ ATS 2 ACB. Nếu ACB nguồn lưới và ACB nguồn máy phát cùng đóng đồng thời trong khi hai nguồn không đồng bộ, có thể gây ra hiện tượng đấu song song nguồn ngoài ý muốn.
Sự cố này có thể làm hư hỏng ACB, gây lỗi máy phát, ảnh hưởng thiết bị điện hoặc phát sinh nguy cơ mất an toàn nghiêm trọng cho hệ thống.
Vì vậy, khi thiết kế tủ ATS cần có liên động cơ khí, liên động điện hoặc logic liên động thông qua controller. Đồng thời cần cài đặt thời gian chờ hợp lý giữa thao tác mở một ACB và đóng ACB còn lại.
Lưu ý khi đấu nối và cài đặt HAT553KM
Việc đấu nối bộ điều khiển HAT553KM cho ATS 2 ACB nên được thực hiện bởi kỹ thuật viên điện có chuyên môn. Một số điểm cần lưu ý gồm:
- Kiểm tra đúng điện áp cấp nguồn cho cuộn đóng, cuộn cắt và motor charge của ACB.
- Kiểm tra kỹ chân tiếp điểm phụ AUX theo tài liệu kỹ thuật của ACB.
- Sử dụng cầu chì bảo vệ phù hợp cho mạch điều khiển.
- Đấu đúng thứ tự pha và dây trung tính khi đưa tín hiệu điện áp vào controller.
- Cài đặt thời gian trễ mất lưới, thời gian khởi động máy phát, thời gian chuyển nguồn và thời gian máy phát chạy làm mát.
- Thử nghiệm tình huống mất điện lưới giả lập trước khi nghiệm thu.
- Kiểm tra chế độ Auto/Manual trước khi đưa tủ vào vận hành chính thức.
- Ghi chú rõ dây tín hiệu, terminal và sơ đồ hoàn công để thuận tiện khi bảo trì.
Tư vấn thiết kế và lắp đặt tủ ATS 2 ACB tại TP.HCM
Tủ ATS không chỉ là thiết bị chuyển nguồn mà còn là hệ thống đảm bảo sự liên tục cho hoạt động sản xuất, kinh doanh và vận hành thiết bị. Với các công trình có tải lớn hoặc yêu cầu nguồn điện dự phòng ổn định, cấu hình ATS sử dụng HAT553KM kết hợp 2 ACB là một giải pháp cần được thiết kế kỹ theo công suất tải, loại máy phát, yêu cầu đóng cắt và điều kiện vận hành thực tế.
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ ĐỨC VINH hỗ trợ tư vấn giải pháp thiết bị điện, tủ điện và phương án lựa chọn thiết bị phù hợp với nhu cầu công trình. Khách hàng có thể liên hệ để trao đổi nhu cầu về tủ ATS chuyển nguồn điện lưới – máy phát, lựa chọn ACB, controller, phương án đấu nối và kiểm tra kỹ thuật trước khi triển khai.
Thông tin liên hệ
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ ĐỨC VINH
Địa chỉ: Số 7, Đường 13, Khu Phố 1, Phường Bình Trưng, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Văn phòng giao dịch: 476/22 Tân Kỳ Tân Quý, Phường Tân Sơn Nhì, TP. Hồ Chí Minh
Mã số thuế: 0317358651
Hotline: 0983 165 054 – 0916 166 062 – 0987 659 043