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

Lê Hồng Phong

Tủ điện điều khiển là thành phần quan trọng trong hệ thống điện sản xuất công nghiệp và dân dụng. Sự kết hợp giữa các thiết bị điện này giúp tăng hiệu suất và độ chính xác trong vận hành thiết bị, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất của phân xưởng hoặc toàn bộ nhà máy. Bài viết dưới đây của KTH ELECTRIC sẽ giúp bạn tìm hiểu về vai trò, phân loại và những lưu ý khi sử dụng tủ điều khiển điện.

Quyền kiểm soát là gì?

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

Tủ điều khiển có các bộ phận chính bao gồm:

• Thiết bị chuyển mạch: MCB, MCCB, ACB,…
• Thiết bị điều khiển: Rơle hệ số công suất, contactor, rơle nhiệt, hẹn giờ, PLC,…
• Bộ khởi động: Bộ khởi động mềm, bộ khởi động sao tam giác,…
• Các thiết bị tiêu biểu: Bộ biến đổi nguồn tự động ATS, bộ tụ điện, tụ điện phản ứng, tụ điện contactor, bộ điều khiển ATS, bộ lọc sóng hài AHF,…
• Linh kiện: Vỏ tủ, đèn báo, công tắc, dây điện,….

Chức năng của tủ điều khiển điện

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

Phân loại tủ điều khiển điện

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

Tủ điều khiển PLC

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

Chức năng của tủ điều khiển PLC: lập trình theo yêu cầu, phản hồi theo thời gian thực, đo lường và điều khiển chính xác, tiết kiệm chi phí hóa chất, hiển thị thời gian vận hành thiết bị (bắt thời gian bảo trì), cảnh báo kịp thời, ngăn ngừa rủi ro sự cố thiết bị (dừng chạy, tự động khởi động lại…), in ấn và lưu trữ thông số kỹ thuật. Ngoài ra, hệ thống tủ PLC có tính bảo mật cao, cần mật khẩu để hoạt động hoặc thay đổi chức năng, thông số kỹ thuật.

Một dạng biến thể của tủ điện PLC là tủ điện chiếu sáng.

Tủ điều khiển điện MCC

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

• Kiểu khởi động cứng: Dùng cho động cơ nhỏ dưới 10kW, sử dụng phương pháp khởi động sao-tam giác. Ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, vận hành ổn định, dễ kiểm tra và bảo trì. Nhược điểm là khó sử dụng đối với động cơ công suất lớn, chỉ sử dụng khi nguồn điện lớn.
• Loại khởi động mềm: Dùng cho động cơ công suất lớn từ 10kW và nguồn điện yếu, sử dụng phương pháp khởi động mềm. Phương pháp này giúp giảm dòng điện khởi động chỉ còn khoảng 1,5 – 3 lần dòng định mức của động cơ (trong trường hợp động cơ nối trực tiếp vào lưới điện thì dòng điện khởi động gấp khoảng 5 – 8 lần dòng định mức). Ưu điểm của phương pháp khởi động mềm là tiết kiệm được lượng điện lớn, tăng tuổi thọ động cơ và không ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị khác trong hệ thống.

Tủ tụ điện

Tủ tụ điện có chức năng điều khiển hệ số công suất phản kháng trong mạch điện, tăng công suất cosφ giúp giảm chi phí điện năng. Thiết bị chính trong tủ là tụ điện (tụ khô hoặc tụ dầu), công suất thông dụng trong khoảng 5 – 50kVAr. Các phương pháp bù bao gồm: bù nền, bù động, bù riêng lẻ, bù tập trung, bù nhóm, v.v.

Tủ điều khiển ATS

Tủ điều khiển ATS có chức năng tự động ngắt điện khi nguồn chính gặp sự cố hoặc đã ổn định trở lại. Thiết bị quan trọng nhất trong tủ ATS là công tắc nguồn tự động ATS. Tủ ATS có thể đấu nối 1 nguồn chính + 1 nguồn phụ, 2 nguồn chính + 1 nguồn phụ, 1 nguồn chính + 2 nguồn phụ trở lên. Nguồn điện chính có thể là nguồn điện lưới hoặc nguồn điện tái tạo, nguồn điện thứ cấp có thể là nguồn điện máy phát điện hoặc nguồn điện dự phòng UPS.

Tủ điện biến tần

Tủ điện biến tần sử dụng biến tần để điều khiển động cơ, có ưu điểm tương tự phương pháp khởi động mềm và có khả năng thay đổi động cơ. Khởi động bằng biến tần giúp ổn định điện áp, tránh sụt áp ở các thiết bị khác, tăng tuổi thọ động cơ, bảo vệ động cơ khỏi đoản 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 và điều khiển hệ thống bơm nước. Bên trong tủ chứa các thiết bị điều khiển, công tắc, công tắc, đèn báo, thiết bị đo lường. Thông thường, tủ phòng cháy chữa cháy điều khiển 3 loại máy bơm: bơm điện, bơm bù áp và bơm diesel linh hoạt tùy theo nhu cầu chữa cháy.

Tủ điện xử lý nước thải

Tủ điện điều khiển xử lý nước thải được sử dụng để vận hành hệ thống xử lý nước thải, điều khiển các thiết bị như máy bơm, máy 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 các khu công nghiệp, khu dân cư hay các nhà máy có quy mô lớn. Tủ điện giúp người vận hành dễ dàng theo dõi, điều khiển hệ thống xử lý nước thải, theo dõi các thông số chất lượng nước và phát hiện những bất thường. Tủ xử lý nước thải có thể sử dụng 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 điều khiển

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

• Bắt buộc phải có sơ đồ lắp đặt các thiết bị trong tủ điện.
• Việc lựa chọn tủ, thiết bị điện, linh kiện phải đảm bảo chất lượng tốt, thông số kỹ thuật phù hợp và tương thích với hệ thống chung.
• Người điều khiển bố trí 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 phương án phòng ngừa, khắc phục.
• Trước khi mở tủ để kiểm tra, bảo trì cần đảm bảo an toàn về điện, cần ưu tiên ngắt dòng điện qua tủ.

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

KTH ELECTRIC cung cấp thiết bị điện cho tủ điều khiển

KTH ELECTRIC là thương hiệu thiết bị điện tiêu chuẩn Châu Âu với hơn 40 năm phát triển. Chúng tôi chuyên sản xuất các thiết bị điện công nghiệp chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn EN, IEC và mang thương hiệu KEMA – KEUR. Các thiết bị điện có tủ điều khiển mang nhãn hiệu KTH ELECTRIC bao gồm CB, contactor, rơle, bộ biến điện ATS, tụ điện, cuộn kháng, bộ lọc sóng hài AHF,…

Tham khảo thông số kỹ thuật và catalog các dòng sản phẩm tại https://btb-electric.com/vi/san-pham/.

Các nhà đầu tư, nhà thầu muốn hợp tác với KTH ELECTRIC vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email asian@btb-electric.com.