Tủ điện điều khiển là gì? Phân loại, chức năng, lắp đặt

Rủ điện điều khiển là gì

Tủ điều khiển là tủ điện có nhiệm vụ điều khiển và giám sát các thiết bị điện trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng như nhà máy, xưởng sản xuất, trạm bơm, chung cư, trung tâm thương mại,… Loại tủ điện này được ví như “bộ não” của hệ thống điện, giám sát và vận hành hiệu quả các thiết bị điện.

Tủ điện điều khiển có các thành phần chính gồm:

• Thiết bị đóng ngắt: MCB, MCCB, ACB,…
• Thiết bị điều khiển: Relay hệ số công suất, contactor, relay nhiệt, timer, PLC,…
• Bộ khởi động: Khởi động mềm, bộ khởi động sao – tam giác,…
• Thiết bị đặc trưng: Bộ chuyển nguồn tự động ATS, tụ bù, cuộn kháng cho tụ bù, contactor tụ bù, bộ điều khiển ATS, bộ lọc sóng hài AHF,…
• Linh kiện: Vỏ tủ, đèn báo, công tắc, dây điện,….

Chức năng của tủ điện điều khiển

Tủ điện điều khiển có chức năng điều khiển, giám sát chất lượng dòng điện tới phụ tải, bảo vệ phụ tải khi có sự cố quá áp, mất pha, ngắn mạch, quá tải,.. Về phía phụ tải, tủ điều khiển kiểm soát hoạt động của dây chuyển sản xuất (tủ PLC), động cơ (tủ MCC), hệ thống chữa cháy (tủ PCCC), hệ thống xử lý nước thải (tủ xử lý nước thải), hệ số công suất cosφ (tủ tụ bù),… nhằm nâng cao hiệu quả vận hành, tiết kiệm năng lượng và tăng độ bền cho các thiết bị phụ tải.

Phân loại tủ điện điều khiển

Các loại tủ điện điều khiển được sử dụng rộng rãi hiện nay: tủ điều khiển lập trình PLC, tủ điều khiển động cơ MCC, tủ điện biến tần, tủ tụ bù, tủ điều khiển ATS,… Ngoài ra có tủ điện điều khiển cảm biến, tủ điện điều khiển điện thông minh,…

Tủ điện điều khiển PLC

Tủ điện PLC là tủ điện chứa các bộ lập trình PLC có chức năng điều khiển tự động máy móc công nghiệp theo yêu cầu của dây chuyền. Người vận hành hệ thống điều khiển tủ điện PLC qua màn hình cảm ứng. Loại tủ này thường được lắp đặt tại khu điều khiển trong các nhà máy công nghiệp, công trình xây dựng lớn,… giúp nâng cao năng suất máy móc, tiết kiệm chi phí nhân lực sản xuất.

Chức năng của tủ điện điều khiển PLC: lập trình theo yêu cầu, đáp ứng thời gian thực, đo lường và điều khiển chuẩn xác, tiết kiệm chi phí hóa chất, hiển thị thời gian hoạt động các thiết bị (nắm bắt thời điểm bảo trì, bảo dưỡng), cảnh báo kịp thời, phòng tránh rủi ro thiết bị gặp sự cố (ngừng chạy, tự khởi động lại,..), in ấn và lưu trữ thông số kỹ thuật. Ngoài ra hệ thống tủ PLC có tính bảo mật cao, đều cần mật khẩu để vận hành hay thay đổi chức năng, thông số kỹ thuật.

Dạng biến thể của tủ điện PLC là tủ điện chiếu sáng.

Tủ điện điều khiển MCC

Tủ điều khiển MCC có chức năng bảo vệ và điều khiển động cơ, máy bơm,.. công suất lớn. Khi lắp đặt tủ điện MCC có thể chọn các phương thức khởi động như khởi động sao – tam giác, khởi động trực tiếp, biến tần, khởi động mềm,….

• Loại khởi động cứng: Sử dụng cho động cơ công suất nhỏ dưới 10kW, dùng phương pháp khởi động sao – tam giác. Ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, hoạt động ổn định, dễ kiểm tra bảo dưỡng. Nhược điểm là rất khó dùng cho động cơ công suất cao, chỉ dùng khi nguồn cấp lớn.
• Loại khởi động mềm: Sử dụng cho động cơ công suất lớn từ 10kW và nguồn điện yếu, dùng phương pháp khởi động mềm. Phương pháp này giúp giảm dòng khởi động xuống chỉ còn khoảng 1,5 – 3 lần dòng định mức của động cơ (trường hợp động cơ đóng trực tiếp vào lưới điện, dòng khởi động gấp khoảng 5 – 8 lần dòng định mức). Ưu điểm của phương pháp khởi động mềm là tiết kiệm lượng lớn điện năng, tăng tuổi thọ động cơ, không ảnh hưởng tới hoạt động các thiết bị khác trong hệ thống.

Tủ tụ bù

Tủ tụ bù có chức năng điều khiển hệ số công suất phản kháng trong mạch điện, tăng công suất cosφ để giảm chi phí tiền điện. Thiết bị chính trong tủ là tụ bù (tụ bù khô hoặc tụ bù dầu), dung lượng phổ biến trong khoảng 5 – 50kVAr. Các phương pháp bù bao gồm: bù nền, bù ứng động, bù riêng, bù tập trung, bù theo nhóm,..

Tủ điều khiển ATS

Tủ điều khiển ATS có chức năng chuyển đổi nguồn tự động khi nguồn chính gặp vấn đề hoặc đã ổn định trở lại. Thiết bị quan trọng nhất trong tủ ATS là bộ chuyển nguồn tự động ATS. Tủ ATS có thể kết nối 1 nguồn chính + 1 nguồn phụ, 2 nguồn chính + 1 nguồn phụ, 1 nguồn chính + 2 nguồn phụ hoặc nhiều hơn. Nguồn điện chính có thể là điện lưới hoặc điện tái tạo, nguồn điện phụ có thể là điện máy phát hoặc điện dự phòng UPS.

Tủ điện biến tần

Tủ điện biến tần sử dụng biến tần để điều khiển động cơ, ưu điểm tương tự phương pháp khởi động mềm và có thêm khả năng thay đổi động cơ. Việc khởi động bằng biến tần giúp ổn định điện áp, tránh sụt áp các thiết bị khác, tăng tuổi thọ động cơ, bảo vệ động cơ khỏi ngắn mạch, quá tải, mất pha,…

Tủ điện phòng cháy chữa cháy

Tủ điện phòng cháy chữa cháy có nhiệm vụ điều tiết hoạt động chữa cháy bao gồm phát tín hiệu cảnh báo, điều khiển hệ thống bơm nước. Bên trong tủ chứa các thiết bị điều khiển, thiết bị đóng ngắt, công tắc, đèn báo, thiết bị đo lường. Thông thường tủ PCCC điều khiển 3 loại máy bơm là bơm điện, bơm bù áp và bơm diesel linh hoạt tùy theo nhu cầu chữa cháy.

Tủ điện xử lý nước thải

Tủ điện xử lý nước thải điều khiển dùng để vận hành hệ thống xử lý nước thải, điều khiển các thiết bị như bơm, khuấy, thông gió theo quy trình công nghiệp. Dòng tủ điều khiển này được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải tại khu công nghiệp, khu dân cư hoặc tại nhà máy quy mô lớn. Tủ điện giúp người vận hành dễ dàng giám sát, điều khiển hệ thống xử lý nước thải, theo dõi thông số chất lượng nước và phát hiện điểm bất thường. Tủ xử lý nước thải có thể dùng nhiều phương pháp điều khiển như mạch điều khiển sao tam giác, biến tần, khởi động mềm hay thậm chí là PLC.

Lưu ý khi vận hành tủ điện điều khiển

Những lưu ý khi lắp đặt, vận hành tủ điện điều khiển:

• Bắt buộc có sơ đồ lắp đặt cho các thiết bị trong tủ điện.
• Lựa chọn vỏ tủ, các thiết bị điện, các linh kiện cần đảm bảo chất lượng tốt, thông số kỹ thuật tương thích với nhau và tương thích với hệ thống chung.
• Bố trí người vận hành tủ điều khiển cần am hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của từng loại tủ, nhận biết các rủi ro có thể xảy ra và chuẩn bị các phương án phòng ngừa, khắc phục.
• Trước khi mở tủ để kiểm tra, bảo trì cần đảm bảo an toàn điện, ưu tiên ngắt dòng điện qua tủ.

Đọc thêm: Hướng dẫn quy trình kiểm tra kỹ thuật tủ điện

BTB Electric cung cấp thiết bị điện cho tủ điện điều khiển

BTB Electric là thương hiệu thiết bị điện chuẩn châu Âu đã có hơn 40 năm phát triển. Chúng tôi chuyên sản xuất thiết bị điện công nghiệp chất lượng cao, đạt chuẩn EN, IEC và mang nhãn hiệu KEMA – KEUR. Các thiết bị điện có trung tủ điện điều khiển mang thương hiệu BTB Electric bao gồm CB, contactor, relay, bộ chuyển nguồn ATS, tụ bù, cuộn kháng, bộ lọc sóng hài AHF,…