Chọn bậc dòng tủ ATS theo công suất máy phát: bảng tra và biên an toàn

Tủ ATS chọn sai bậc dòng là lỗi tốn kém nhưng ít được phát hiện sớm. Máy phát chạy tốt, đèn báo đủ, mọi thứ có vẻ ổn — cho đến lần mất điện thứ mười khi tiếp điểm đã mòn và tủ không đóng nữa.

Vì sao tủ ATS hay bị chọn thiếu bậc

Nguyên nhân phổ biến nhất là lấy thẳng dòng định mức của máy phát rồi chọn bậc chuẩn gần nhất. Cách này bỏ qua hai thứ: dòng khởi động của động cơ trong nhà máy, và việc tiếp điểm ATS phát nhiệt khi làm việc sát ngưỡng.

Nguyên nhân thứ hai là mua tủ theo báo giá thấp nhất. Chênh lệch giữa bậc 400A và 500A trông không lớn trên giấy, nhưng hậu quả nằm ở tuổi thọ tiếp điểm chứ không nằm ở ngày lắp đặt.

Công thức tính dòng định mức

Với lưới ba pha 380V, dòng định mức tính theo công suất biểu kiến:

I (A) = kVA × 1,52

Con số 1,52 đến từ công thức I = S × 1000 / (√3 × U), với U = 380V. Máy 500kVA cho dòng định mức khoảng 760A.

Biên an toàn 20–25%

Sau khi có dòng định mức, nhân thêm biên an toàn 20–25% rồi mới làm tròn lên bậc chuẩn. Biên này gánh ba việc: dòng khởi động động cơ gấp 6–7 lần dòng định mức, nhiệt độ phòng máy cao hơn điều kiện thí nghiệm, và độ mòn tiếp điểm theo số lần đóng cắt.

Bỏ biên an toàn nghĩa là đặt tủ vào trạng thái làm việc sát ngưỡng suốt vòng đời. Tiếp điểm nóng lên, điện trở tiếp xúc tăng, sinh nhiệt nhiều hơn — vòng lặp tự gia tốc kết thúc bằng một lần không đóng được.

Bảng tra bậc ATS theo công suất máy phát

Công suất máy	Dòng định mức	Sau biên 25%	Bậc ATS chọn
100 kVA	152 A	190 A	200 A
150 kVA	228 A	285 A	315 A
200 kVA	304 A	380 A	400 A
250 kVA	380 A	475 A	500 A
300 kVA	456 A	570 A	630 A
400 kVA	608 A	760 A	800 A
500 kVA	760 A	950 A	1000 A
600 kVA	912 A	1140 A	1250 A
800 kVA	1216 A	1520 A	1600 A
1000 kVA	1520 A	1900 A	2000 A

Bảng tra chỉ đúng khi công suất máy đã chọn đúng

Bảng trên giả định máy phát đã được chọn đúng theo phụ tải. Nếu máy chọn sai từ đầu thì bậc ATS tính ra cũng sai theo. Trước khi tra bậc tủ, nên rà lại công thức chọn công suất theo phụ tải — cộng tải liên tục rồi cộng dòng khởi động của động cơ lớn nhất, không cộng suông công suất ghi trên nhãn thiết bị.

Thời gian chuyển nguồn và ý nghĩa thực tế

Một chu trình chuyển nguồn tiêu chuẩn mất 8–12 giây tính từ lúc mất lưới đến khi máy phát nhận tải. Khoảng thời gian này gồm: cảm biến xác nhận mất lưới, lệnh khởi động, động cơ đạt tốc độ, điện áp ổn định, rồi ATS mới đóng sang.

Với phần lớn nhà máy, 8–12 giây là chấp nhận được. Với phòng mổ, trung tâm dữ liệu hay dây chuyền không được phép dừng, khoảng này vẫn là quá dài — phải có UPS làm cầu nối.

Điểm riêng của ngành vận tải và kho bãi

Cảng biển, kho lạnh và trung tâm phân phối có một đặc thù mà nhà máy sản xuất không có: sau khi ATS đóng sang máy phát, hàng loạt thiết bị khởi động lại gần như cùng lúc. Động cơ nâng hạ, băng tải, máy nén lạnh — mỗi thứ kéo một cú dồn dòng.

Cú dồn này rơi đúng vào lúc máy phát vừa nhận tải, chưa ổn định hoàn toàn. Tủ ATS chọn sát bậc sẽ chịu đỉnh dòng vượt định mức trong vài giây, lặp lại mỗi lần mất điện. Cách xử lý là chia nhóm tải khởi động theo thứ tự thay vì cho tất cả đóng đồng thời, và chọn bậc ATS dư hơn mức tính toán một bậc.

Các bài toán khác của nhóm này — điểm phụ tải phân tán trên tuyến dài, máy di động thay vì lắp cố định, lịch bảo dưỡng theo tuyến — được phân tích riêng ở chuyên đề nguồn dự phòng cho ngành giao thông vận tải.

Ba sai lầm thường gặp khi mua tủ ATS

Chọn theo công suất máy thay vì theo dòng. Hai máy cùng 500kVA nhưng cấu hình khác nhau có thể cho dòng làm việc khác nhau. Luôn tính ra ampe rồi mới chọn.

Bỏ qua chế độ chuyển nguồn. Chuyển tức thời, chuyển có trễ, chuyển có kiểm tra pha — mỗi chế độ hợp với loại tải khác nhau. Tải động cơ chuyển tức thời dễ gây mô-men xoắn ngược.

Không tính đường về. Khi lưới có lại, ATS phải chuyển ngược về lưới. Nhiều thiết kế chỉ lo chiều đi mà quên chiều về, dẫn đến một cú sốc tải thứ hai.

Chi tiết về bậc dòng của tủ chuyển nguồn và các chế độ chuyển có ở trang thiết bị.

Kiểm tra định kỳ tủ ATS

Tủ ATS là thiết bị đứng yên phần lớn thời gian rồi phải làm việc đúng một lần khi cần. Chạy thử có tải định kỳ là cách duy nhất biết nó còn hoạt động. Chạy không tải không kiểm chứng được khả năng đóng cắt dưới dòng thật.

Hạng mục cần soát: siết lại điểm đấu nối theo lực quy định, đo điện trở tiếp xúc, kiểm tra bề mặt tiếp điểm, thử chu trình chuyển nguồn cả hai chiều và ghi lại thời gian.

Tóm lại

Ba bước theo đúng thứ tự: tính dòng định mức từ công suất máy, nhân biên an toàn 20–25%, làm tròn lên bậc chuẩn gần nhất. Riêng ngành vận tải và kho bãi nên dư thêm một bậc vì cú dồn dòng khi tải khởi động lại đồng loạt.

Bản tổng quan các giải pháp nguồn dự phòng theo từng nhóm công trình có ở trang tổng quan giải pháp Power Pro.

Power Pro — SICO
Hotline / Zalo: 0565.669.696
Ngõ 175 Định Công, Phường Định Công, Hà Nội

Đọc thêm trên blog: bước tải trong nhà máy dệt may · bốn thứ phải tính khi làm phòng máy 800kVA.