ATS là gì? Vai trò của ATS trong hệ thống điện [Chi tiết]

ATS là bộ chuyển nguồn tự động, có chức năng chuyển đổi tự động giữa nguồn điện chính và nguồn điện dự phòng. ATS có thể là một thiết bị (công tắc) hoặc là một hệ thống tích hợp trong tủ điện. Vậy ATS có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng như thế nào trong các hệ thống điện? Cùng SUNEMIT tìm hiểu ngay trong bài viết sau nhé!

ATS là gì?

ATS (Automatic Transfer Switch) là bộ chuyển nguồn tự động. ATS có thể là một thiết bị (công tắc) hoặc một hệ thống được tích hợp trong tủ điện. ATS sẽ tự động chuyển đổi nguồn điện từ nguồn chính sang nguồn dự phòng khi nguồn chính gặp sự cố hoặc mất điện.

• ATS là một thiết bị (Công tắc ATS): Là thiết bị đơn lẻ, như một công tắc chuyển đổi tự động giữa nguồn điện chính và nguồn dự phòng (thường là máy phát điện). Khi nguồn điện chính gặp sự cố, ATS sẽ tự động đổi sang nguồn dự phòng mà không cần can thiệp thủ công.
• ATS là một hệ thống tích hợp trong tủ điện (Tủ ATS): Tủ ATS thường có trong các hệ thống phức tạp hơn. Tủ điện ATS bao gồm các thiết bị điện tử và cơ khí, có thể chứa các mạch điều khiển nhằm thực hiện chức năng chuyển đổi nguồn điện, đồng thời giúp bảo vệ hệ thống và giám sát nguồn điện an toàn, hiệu quả.

Ứng dụng của ATS

ATS hiện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, phổ biến nhất là trong các khu công nghiệp, trung tâm thương mại, nhà máy sản xuất, hệ thống viễn thông, cơ sở quân sự, quốc phòng… Đây là những nơi yêu cầu nguồn điện ổn định, tránh sự gián đoạn do mất điện làm ảnh hưởng đến các hoạt động kinh doanh, sản xuất hay các rủi ro liên quan đến mất điện.

Ngoài ra, ATS thường được sử dụng trong các hệ thống điện có từ 2 nguồn cấp điện trở lên, chẳng hạn như hệ thống điện mặt trời, hệ thống điện gió hay các hệ thống máy phát điện… Mục đích là để đảm bảo hệ thống điện luôn cung cấp đủ điện cho nhu cầu sử dụng của người dùng.

Cấu tạo của tủ điện ATS

Để đảm bảo việc chuyển đổi điện diễn ra tự động và an toàn, Tủ điện ATS thường được cấu thành từ các bộ phận chính sau:

• Thiết bị chuyển mạch tự động: Là thành phần chính của hệ thống, giúp chuyển đổi giữa hai nguồn điện (ví dụ điện lưới và điện dự phòng).
• Bộ điều khiển: Có chức năng giám sát và chuyển đổi tự động theo điều kiện đã thiết lập.
• Vỏ tủ điện: Thường được làm từ kim loại hoặc nhựa cách điện, giúp bảo vệ các thành phần bên trong tủ điện ATS khỏi các tác động bên ngoài.
• Các thành phần khác: Hệ thống thanh cái đồng, màn hình LCD, các nút ấn…

Nguyên lý hoạt động của Tủ điện ATS

Tủ ATS thường bao gồm một hệ thống chuyển nguồn tự động ATS và nguồn điện dự phòng. Do đó, trong bất kể trường hợp nào thì tủ điện cũng luôn sẵn sàng chuyển sang nguồn điện dự phòng để cung cấp cho các tải tiêu thụ khi cần. Đối với các hệ thống điện từ 2 nguồn trở lên và sử dụng  ATS, hệ thống hoạt động theo nguyên lý sau:

• Khi nguồn điện chính gặp sự cố, ATS sẽ tự động chuyển sang nguồn điện dự phòng, nhờ đó các tải được cấp điện liên tục và hoạt động bình thường.
• Khi nguồn điện chính hoạt động trở lại, ATS có nhiệm vụ kết nối phụ tải với nguồn điện chính trở lại và ngắt nguồn điện dự phòng.

Với cơ chế này, ATS giúp hệ thống điện luôn hoạt động ổn định, không bị gián đoạn và làm ảnh hưởng đến các hoạt động yêu cầu sử dụng điện năng.

Phân loại tủ điện ATS

Tủ điện ATS có rất nhiều loại, trong đó phổ biến nhất là các loại sau:

• Tủ điện ATS 1 nguồn điện lưới chính, 1 nguồn điện dự phòng (thường là máy phát điện).
• Tủ điện ATS 2 nguồn điện lưới, 1 nguồn điện dự phòng.
• Tủ điện ATS 1 nguồn điện lưới, 2 nguồn điện dự phòng.
• Ngoài ra, hệ thống tủ điện ATS cũng có thể phân loại theo công suất.

Lợi ích khi sử dụng bộ chuyển nguồn tự động ATS

Khác với việc sử dụng công tắc chuyển đổi thủ công, ATS cho phép bạn chuyển đổi tự động giữa nguồn điện chính và nguồn dự phòng. Điều này mang đến cho người dùng những lợi ích như:

• Cung cấp điện liên tục: ATS cho phép hệ thống điện cấp điện liên tục ngay cả khi mất điện lưới hoặc pin mặt trời không tạo ra điện (vào ban đêm hoặc vào những hôm trời mưa, không có nắng). Với việc cấp điện liên tục, các tải vẫn sẽ hoạt động bình thường, đảm bảo mọi hoạt động kinh doanh, sản xuất liên quan đến điện không bị gián đoạn, gây ảnh hưởng đến tiến độ công việc.
• Bảo vệ các thiết bị và hệ thống điện: ATS đảm bảo nguồn điện dự phòng được kích hoạt ngay lập tức khi có sự cố xảy ra với nguồn điện chính. Điều này giúp bảo vệ các thiết bị quan trọng và hệ thống khỏi những thiệt hại có thể xảy ra do mất điện đột ngột.
• Sự tiện lợi: Việc tích hợp ATS vào hệ thống điện sẽ giúp bạn và gia đình không phải chuyển sang nguồn điện dự phòng theo cách thủ công. Điều này đặc biệt hữu ích trong trường hợp công tắc thủ công được đặt ở những vị trí khó tiếp cận của ngôi nhà (như tầng hầm hoặc tầng áp mái).
• Dễ dàng thiết lập: Hệ thống ATS có thể được thiết lập chỉ để cấp điện cho một hoặc một vài thiết bị điện trong nhà. Vì trên thực tế, nguồn điện dự phòng thường có nguồn cung hạn chế. Do đó, nhiều người không muốn sử dụng hết nguồn điện dự trữ của mình trong một thời gian quá ngắn khi lắp ATS cho toàn bộ thiết bị điện trong nhà. Thay vào đó, tùy từng mục đích sử dụng, bạn có thể linh hoạt lắp ATS để cấp nguồn cho các thiết bị ưu tiên.
• Đảm bảo an toàn: Việc phải chuyển đổi thủ công giữa nguồn chính sang nguồn dự phòng khi trời tối là rất nguy hiểm. Đặc biệt, một vấn đề đáng lo ngại khác xảy ra là không phải thành viên nào trong gia đình cũng biết cách chuyển đổi nguồn thủ công. Do đó, việc sử dụng ATS sẽ giúp loại bỏ những lo ngại trên, đảm bảo hệ thống điện được vận hành tự động, ổn định và an toàn.

Ý nghĩa của ATS trong hệ thống điện mặt trời

Đối với hệ thống điện mặt trời, hiện có hai loại hệ thống được các hộ gia đình lắp đặt và sử dụng nhiều nhất là hệ thống hòa lưới và hệ hòa lưới có lưu trữ. Cả hai hệ thống này đều cung cấp hai nguồn năng lượng cho ngôi nhà, một là từ lưới điện, hai là từ các tấm pin năng lượng mặt trời. Riêng đối với hệ có lưu trữ, có thêm một nguồn thứ 3 là từ bộ lưu điện (ắc quy hoặc pin lithium). Khi đó, vai trò của ATS trong hệ thống điện mặt trời được thể hiện như sau:

+ Giúp hệ thống tự bù đắp điện lưới khi công suất tiêu thụ vượt quá mức công suất pin mặt trời tạo ra.

+ Giúp chuyển đổi nguồn tự động khi mất lưới (chỉ áp dụng đối với hệ thống hòa lưới có lưu trữ, vì khi mất điện thì hệ thống hòa lưới thông thường cũng sẽ ngừng hoạt động).

• Khi mất điện lưới vào ban ngày, hệ thống có lưu trữ sẽ chuyển sang sử dụng cả 2 nguồn là điện từ các tấm pin mặt trời và điện từ pin lưu trữ.
• Khi mất điện lưới vào ban đêm, hệ thống chuyển sang sử dụng 1 nguồn điện duy nhất là từ bộ lưu điện.

+ Đảm bảo các tải vẫn sử dụng bình thường khi hệ thống điện mặt trời gặp sự cố mà không bị mất điện lưới.

Như vậy, với hệ thống điện mặt trời, ATS là một thiết bị không thể thiếu trong tủ điện. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi từ nguồn điện chính sang nguồn điện dự phòng, đảm bảo tính liên tục của nguồn điện, giúp thiết bị và hệ thống không bị ngắt điện đột ngột làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng.

Ngoài ra, do năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng không ổn định, chúng có thể sản xuất ra nhiều hoặc ít điện năng tùy thuộc vào thời tiết. Trong khi đó, nhu cầu sử dụng điện năng tại các hộ gia đình thường lớn hơn công suất đầu tư (điều này nhằm tiết kiệm chi phí lắp đặt). Khi đó, ATS sẽ giúp bù đắp điện lưới để các thiết bị hoạt động bình thường. Bên cạnh đó, ATS giúp ngăn ngừa các thiệt hại xảy ra khi hệ thống điện mặt trời gặp sự cố. Điều này giúp người dùng có thể yên tâm sử dụng ngay cả khi họ không thực sự am hiểu về lĩnh vực này.

Trên đây là những thông tin chi tiết về Bộ chuyển đổi nguồn ATS, hi vọng đã giúp bạn đọc hiểu rõ ATS là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các kiến thức liên quan đến thiết bị này. Đừng quên theo dõi SUNEMIT để biết thêm những kiến thức thú vị trong ngành điện, đặc biệt là lĩnh vực điện năng lượng mặt trời bạn nhé!

Phạm Hân

Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.