ATS (Automatic Transfer Switch) là gì? Nguyên lý hoạt động và lợi ích

Trong nhiều doanh nghiệp, bệnh viện, trung tâm thương mại hay thậm chí hộ gia đình, việc mất điện lưới có thể gây ra nhiều gián đoạn nghiêm trọng. Giải pháp phổ biến nhất là sử dụng máy phát điện dự phòng.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là: làm thế nào để chuyển đổi nguồn điện từ lưới sang máy phát và ngược lại một cách an toàn, nhanh chóng, tự động?

Đó chính là lý do mà ATS (Automatic Transfer Switch – Tủ chuyển nguồn tự động) ra đời.

2. ATS là gì?

ATS là viết tắt của Automatic Transfer Switch, nghĩa là tủ chuyển đổi nguồn điện tự động.

Chức năng chính:

Tự động chuyển nguồn điện từ lưới sang máy phát điện khi mất điện.
Khi điện lưới được khôi phục, ATS tự động ngắt máy phát và chuyển tải về điện lưới.

ATS giống như “người gác cổng” của hệ thống điện, đảm bảo nguồn điện liên tục, ổn định và an toàn cho các thiết bị quan trọng.

3. Cấu tạo cơ bản của ATS

Một bộ bao gồm:

Bộ điều khiển trung tâm (Controller): xử lý tín hiệu, điều khiển đóng/ngắt nguồn, quản lý thời gian trễ và bảo vệ, giao tiếp với hệ thống giám sát.
Khối chuyển mạch (Contactor / Circuit Breaker): chuyển tải giữa nguồn lưới và nguồn máy phát.
Cảm biến điện áp – tần số: giám sát tình trạng nguồn điện lưới.
Mạch điều khiển khởi động máy phát: ra lệnh khởi động hoặc tắt máy phát khi cần.
Bảng hiển thị: thông số điện áp, tần số, trạng thái nguồn.

👉 Nhiều model ATS hiện đại còn tích hợp kết nối IoT – SCADA, cho phép giám sát từ xa qua smartphone hoặc máy tính.

4. Nguyên lý hoạt động của ATS

Quy trình hoạt động cơ bản của ATS:

Điện lưới bình thường: tải được cấp điện trực tiếp từ lưới. ATS ở trạng thái “Lưới ON – Máy phát OFF”.
Mất điện lưới: ATS phát hiện mất nguồn → gửi tín hiệu khởi động máy phát điện.
Máy phát khởi động: sau 5–10 giây (để động cơ ổn định), ATS chuyển tải từ lưới sang máy phát.
Điện lưới khôi phục: ATS giám sát thấy điện lưới ổn định → chuyển tải trở lại điện lưới.
Tắt máy phát: sau khi tải đã về điện lưới, ATS gửi tín hiệu dừng máy phát.

⏱️ Thời gian chuyển mạch ATS thường chỉ 5–15 giây, đảm bảo hệ thống không bị gián đoạn lâu.

5. Các chế độ hoạt động của tủ ATS

Chế độ Auto (tự động): Là chế độ tự động hoàn toàn, thích hợp cho các hệ thống quan trọng với khả năng điều chỉnh thông số trễ. Chế độ này giữ cho hệ thống hoạt động liên tục mà không cần can thiệp của con người, phù hợp với những ứng dụng cần độ tin cậy cao như bệnh viện, trung tâm dữ liệu và nhà máy sản xuất.
Chế độ Manual (thủ công): Cho phép điều khiển thủ công qua nút, thường dùng trong bảo trì và kiểm tra. Chế độ này bảo vệ an toàn cho vận hành viên bằng cách cho họ kiểm soát hoàn toàn việc chuyển đổi nguồn, đặc biệt hữu ích trong bảo trì định kỳ hoặc xử lý sự cố.
Chế độ Test (kiểm tra): Được thiết kế để kiểm tra máy phát điện định kỳ mà không làm mất tải. Trong chế độ này, máy phát có thể khởi động và kiểm tra thông số, cùng lúc hệ thống ghi lại log để đánh giá hiệu suất và lập kế hoạch bảo trì. Chế độ OFF dùng để tắt ATS, chỉ cung cấp điện từ lưới, thường áp dụng khi bảo trì ATS mà không muốn chuyển đổi.

👉 Với hệ thống quan trọng (như bệnh viện), chế độ Auto luôn được ưu tiên.

6. Lợi ích khi sử dụng ATS

ATS giúp giảm chi phí vận hành bằng cách loại bỏ nhân viên trực 24/7 và tối ưu hóa thời gian chạy máy phát điện, đồng thời kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì.
Giá trị an toàn của ATS không chỉ bảo vệ con người khỏi điện giật mà còn bảo vệ thiết bị bằng các chức năng an toàn như chống đảo chiều công suất và bảo vệ quá tải.
Khi vận hành, ATS đảm bảo độ tin cậy cao với thời gian hoạt động 99.9%, chuyển mạch dưới 15 giây và khả năng hoạt động liên tục. Hệ thống quản lý dễ dàng nhờ giám sát từ xa và báo cáo tự động.

7. Phân loại theo công suất và ứng dụng

ATS gia đình từ (1-20kVA) có thiết kế nhỏ gọn, giá hợp lý và lắp đặt dễ dàng, chỉ có các chức năng bảo vệ cơ bản, phù hợp cho hộ gia đình, cửa hàng nhỏ và văn phòng.
ATS thương mại từ (20-100kVA) sử dụng contactor công nghiệp, màn hình LCD và kết nối RS485, được áp dụng trong khách sạn, trung tâm thương mại và trường học, đảm bảo vận hành tin cậy.
ATS công nghiệp từ (100-1000kVA) dùng MCCB hoặc ACB, điều khiển bằng PLC và có khả năng kết nối SCADA, phục vụ cho nhà máy, bệnh viện lớn và sân bay, yêu cầu độ tin cậy cao.
ATS đặc biệt trên (1000kVA) có khả năng vận hành nhiều nguồn, đồng bộ pha tự động và giám sát từ xa IoT, được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng như trung tâm dữ liệu Tier IV và cơ sở quân sự, nơi yêu cầu độ tin cậy nghiêm ngặt.

👉 Ví dụ: Tủ ATS cho máy phát điện Hyundai được thiết kế tương thích với nhiều dải công suất khác nhau.

8. Lưu ý khi lắp đặt và sử dụng

Chọn ATS đúng công suất, phù hợp với tải và máy phát.
Lắp đặt ATS tại nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt.
Kiểm tra định kỳ mạch điện, contactor, relay.
Cài đặt thời gian trễ khởi động hợp lý (5–10 giây) để tránh khởi động sai do mất điện chập chờn.
Với hệ thống quan trọng, nên chọn ATS có thương hiệu uy tín: Schneider, ABB, Hyundai, LS…

👉 Tham khảo: Cấu tạo máy phát điện và nguyên lý hoạt động

———————————————————————————————————————————————————————

ATS – Automatic Transfer Switch là thiết bị quan trọng giúp hệ thống máy phát điện hoạt động tự động, an toàn và liên tục.

Với hộ gia đình: tiện lợi, không cần lo lắng khi mất điện.
Với doanh nghiệp, bệnh viện, nhà máy: đảm bảo không gián đoạn hoạt động sản xuất – dịch vụ.

Khi đầu tư máy phát điện, bạn nên cân nhắc lắp đặt tủ ATS chính hãng để khai thác tối đa hiệu quả và bảo vệ thiết bị.

📞 Liên hệ tư vấn: 0352 412 497
🌐 Website: https://mayphatdien.info.vn