Tủ điện công nghiệp – Cấu tạo, phân loại và ứng dụng

Tủ điện công nghiệp là bộ phận không thể thiếu trong bất kì hệ thống điện công nghiệp nào, từ các nhà máy quy mô lớn tới các công xưởng gia đình. Có nhiều loại tủ điện khác nhau, đảm nhiệm nhiệm vụ riêng trong hệ thống như phân phối điện, điều khiển hay khắc phục sự cố điện.Trong bài viết sau đây từ BTB Electric, bạn sẽ tìm hiểu về các thiết bị có trong tủ điện công nghiệp và các loại dòng tủ này hiện đang được sử dụng.

Tủ điện công nghiệp là gì?

Tủ điện công nghiệp là hệ thống điện quan trọng trong mạng điện công nghiệp 3 pha, là nơi chứa các thiết bị điện vận hành cho hệ thống hoặc một nhóm thiết bị phụ tải. Loại tủ điện này có hình khối hộp vuông hoặc chữ nhật. Nhìn chung cấu trúc tủ chắc chắn, bền bỉ, bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện bên trong. 

Vị trí tủ điện công nghiệp là trong phòng kỹ thuật, phòng điều khiển tập trung, nơi người vận hành dễ dàng điều khiển, theo dõi các thông số kỹ thuật. Bên cạnh đó, vị trí đặt tủ còn phụ thuộc và nhiệm vụ của dòng tủ đó, ví dụ:

• Loại tủ điện phân phối tổng được ưu tiên đặt gần trạm biến áp. 
• Loại tủ chuyển nguồn được đặt gần các nguồn điện chính và phụ
• Loại tủ phân phối nhánh có thể đặt gần các thiết bị phụ tải

Vỏ tủ điện công nghiệp được làm từ hợp kim thép, tôn hoặc các vật liệu tương tự. Bề mặt vỏ được mạ kẽm hoặc sơn tĩnh điện để cách ly điện với người vận hành. Bên trong tủ có từ 1 khoang hoặc chia thành nhiều khoang và nhiều ngăn (module) đặt từng nhóm thiết bị.

Các thiết bị có trong tủ điện công nghiệp

BTB Electric phân chia các thiết bị trong tủ điện công nghiệp thành 3 nhóm: nhóm thiết bị đặc thù, nhóm thiết bị chung và nhóm thiết bị phụ trợ. Các nhóm thiết bị này được lắp đặt chắc chắn, phân chia vào các khoang riêng biệt.

Nhóm thiết bị đặc thù

Tụ bù và bộ điều khiển tụ bù: Tụ bù dùng để bù công suất phản kháng cho hệ thống, bộ điều khiển tụ bù điều lượng công suất bù và đóng ngắt tụ. Hai thiết bị này được đặt trong tủ tụ bù công suất phản kháng và một số loại tủ điện công nghiệp khác.

• Cuộn kháng: Cuộn kháng dùng để bảo vệ tụ bù trước các sự cố trên dòng điện. Thiết bị này được đặt trong tủ tụ bù công suất phản kháng.

• Bộ chuyển nguồn ATS và bộ điều khiển ATS: Bộ chuyển nguồn ATS được đặt trong tủ chuyển nguồn, có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện chính – phụ. Bộ điều khiển ATS để điều chỉnh thời điểm chuyển nguồn và một số chức năng khác.

• Bộ lọc sóng hài AHF: Bộ lọc sóng hài được đặt trong nhiều loại tủ điện, chủ yếu trong tủ tụ bù và trong các hệ thống điện nhiễm sóng hài cao.
• Bộ điều khiển PLC: Bộ điều khiển PLC được đặt trong tủ PLC, dùng để thực hiện các thuật toán điều khiển logic phức tạp.

Ngoài ra một số tủ điện có sử dụng các loại rơ le, bộ đếm thời gian, biến tần,…

Nhóm thiết bị chung

• Aptomat MCB: MCB được lắp cho các loại tủ điện công nghiệp cỡ nhỏ, sử dụng cho điện 1 pha 220V và điện 3 pha 380V. MCB đảm nhiệm việc bảo vệ thiết bị điện phụ tải, đóng ngắt điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch.

• Aptomat MCCB: MCCB được lắp cho các loại tủ điện quy mô từ nhỏ tới lớn, sử dụng cho điện 3 pha 380V. MCCB có nhiệm vụ tương tự MCB và có thể điều khiển từ xa.

• Contactor: Contactor có chức năng điều khiển các thiết bị điện phía phụ tải, hoạt động ở mức công suất lớn và được đặt trong nhiều loại tủ công nghiệp.

• Cầu chì: Cầu chì có nhiệm vụ ngắt mạch nhanh 

Nhóm thiết bị phụ trợ – linh kiện

Bên trong tủ điện công nghiệp, các linh kiện bao gồm thanh cái, dây điện, đèn báo,… Phía mặt trước tủ điện bố trí đồng hồ đo các thông số, màn hình hiển thị và vận hành, nút nhấn, nút xoay, đèn báo, nút dừng khẩn cấp,…

Ứng dụng thực tế của tủ điện công nghiệp

Tủ điện công nghiệp được ứng dụng để vận hành và bảo vệ hệ thống điện nói chung và thiết bị điện nói riêng. Với cấu trúc khoa học và nhiều chức năng, tủ điện giúp các thiết bị điện công nghiệp hoạt động hiệu quả hơn, tiết kiệm điện năng, tăng tuổi thọ đồng thời dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng.

Tủ điện được đặt trong rất nhiều công trình công nghiệp, thương mại và cả dân dụng:

• Công trình công nghiệp: Khu công nghiệp, nhà máy, công xưởng, trạm phân phối điện, khuôn viên văn phòng, trang trại,…
• Công trình thương mại: Trung tâm thương mại, siêu thị, cao ốc văn phòng, bệnh viện, trường học, trung tâm hội nghị, bảo tàng, công viên,….
• Công trình dân dụng: Tòa nhà chung cư, khu đô thị, nhà dân,…

Các loại tủ điện công nghiệp phổ biến hiện nay

Cách phân loại tủ điện công nghiệp thường được sử dụng là phân theo chức năng với các nhóm: tủ điện điều khiển, tủ điện phân phối, tủ điện bảo vệ.

Tủ điện điều khiển PLC

Tủ điện PLC với thiết bị chính là bộ điều khiển PLC HMI có chức năng điều khiển tự động hệ thống máy móc với các thuật toán điều khiển mang tính logic phức tạp. Loại tủ này rất cần thiết cho dây chuyền sản xuất, giúp tiết kiệm nhân lực đứng máy và kiểm soát tốt hoạt động của máy móc. 

Bên trong tủ điều khiển PLC bao gồm: bộ điều khiển PLC HMI, MCCB, ACB, contactor, relay nhiệt, relay trung gian, máy biến áp, bộ đếm thời gian và các linh kiện phụ trợ.

Tủ điện điều khiển MCC

Tủ MCC là dòng tủ điện điều khiển trung tâm, có chức năng giám sát vận hành toàn bộ động cơ, thiết bị điện như phương thức khởi động, công suất, thời điểm hoạt động,.. và bảo vệ các động cơ, thiết bị đó. Điểm nổi bật trên tủ MCC là tùy chọn phương thức khởi động cho động cơ: khởi động mềm, khởi động sao – tam giác, biến tần,… để tiết kiệm điện năng và nâng cao tuổi thọ động cơ.

Các thiết bị có trong tủ điều khiển MCC: bộ khởi động, bộ điều khiển trung tâm, contactor, CB đóng ngắt, rơ le trung gian và các linh kiện đi kèm.

Tủ điện điều khiển chiếu sáng

Tủ điện chiếu sáng là dòng tủ điện công nghiệp được trang bị bộ điều khiển với chức năng chuyên dụng để điều khiển hệ thống chiếu sáng. Bộ điều khiển tùy theo quy mô có thể là PLC, bộ đếm thời gian hoặc các loại thiết bị đóng cắt như contactor, MCCB, MCB,…. Tủ chiếu sáng có chế độ vận hành tự động hoặc vận hành bằng tay, tùy theo cài đặt.

Tủ điện phân phối tổng MSB

Tủ MSB là loại tủ điện phân phối tổng, đặt gần trạm biến áp và có công suất đóng ngắt lớn. Nhiệm vụ của tủ điện MSB là chuyển nguồn từ điện lưới về mức điện áp hạ thế và phân phối tới các tủ phân phối nhánh hoặc trực tiếp xuống phụ tải.

Bên trong tủ MSB có chứa các thiết bị: ACB, MCCB, MCB, contactor, rơ le nhiệt, bộ chuyển nguồn ATS, tụ bù, cuộn kháng và các thiết bị, linh kiện khác.

Tủ điện phân phối MDB

Tủ MDB là dòng tủ điện công nghiệp phân phối nhánh và bảo vệ thiết bị điện phụ tải. Trong hệ thống điện hoàn chỉnh, tủ MDB nhận điện từ nguồn là tủ MSB và phân phối tới tủ DB phía phụ tải. 

Các thiết bị có trong tủ điện MDB: MCCB, MCB, contactor, rơ le, cầu chì, tụ bù, cuộn kháng, các thiết bị khác và linh kiện đi kèm.

Tủ điện phân phối DB

Tủ điện DB là dòng tủ điện phân phối cấp cuối, được lắp sau các tủ phân phối khác và sát với thiết bị phụ tải. Dòng điện được chuyển từ các tủ phân phối phía trên, đi qua tủ và tới trực tiếp thiết bị điện. 

Các thiết bị có trong tủ DB: MCCB, MCB, RCCB, cầu chì, rơ le và các thiết bị, linh kiện đi kèm.

Tủ chuyển mạch ATS

Tủ ATS là dòng tủ điện công nghiệp dùng để chuyển đổi nguồn điện chính – phụ, với thiết bị trung tâm là bộ chuyển nguồn ATS. Khi nguồn chính gặp sự cố, tủ ATS sẽ điều khiển 2 nguồn điện để chuyển từ nguồn chính sang nguồn phụ cho phụ tải. Sau khi nguồn chính ổn định, tủ ATS sẽ chuyển nguồn ngược lại.

Các thiết bị có trong tủ ATS: bộ chuyển nguồn tự động ATS, bộ điều khiển ATS, MCB, MCCB và các linh kiện đi kèm.

Tủ tụ bù

Tủ tụ bù là dòng tủ có chức năng bù công suất phản kháng với khả năng tích tụ và phóng điện trong mạch. Thiết bị đặc trưng trong tủ tụ bù là tụ bù công suất phản kháng. Nâng cao hệ số cosφ là việc cần làm để tránh bị phạt tiền khi vận hành hệ thống và việc sử dụng tủ tụ bù là giải pháp hiệu quả. 

Các thiết bị trong tủ tụ bù: tụ bù khô (hoặc tụ bù dầu), cuộn kháng, bộ lọc sóng hài AHF, contactor, MCB, MCCB,…

Tủ PCCC

Tủ PCCC hay tủ cứu hỏa là dòng tủ điện điều khiển máy bơm chữa cháy, có các chức năng đóng mở vòi bơm, nạp điện, tiếp nhiên liệu bơm. Tủ được sử dụng trong tất cả các công trình cần chữa cháy tại chỗ quy mô từ trung bình. Bên trong tủ PCCC bố trí bộ điều khiển, bơm điện, bơm bù áp, bơm diezel, bộ sạc điện, MCB/MCCB đóng ngắt,…..

Các thiết bị cho tủ điện công nghiệp từ BTB Electric

BTB Electric tự hào là nhà sản xuất các dòng thiết bị điện công nghiệp chất lượng cao. Các thiết bị của chúng tôi khá đa dạng từ nhóm thiết bị đóng ngắt, nhóm thiết bị điều khiển và nhóm thiết bị chất lượng điện. Tất cả sản phẩm từ BTB Electric đều đạt các tiêu chuẩn EN/IEC và chứng nhận bởi các tổ chức kiểm định hàng đầu thế giới. 

Sản phẩm từ BTB Electric là giải pháp đồng bộ, chất lượng cao để ứng dụng trong các dòng tủ điện công nghiệp. Các thiết bị của chúng tôi đã xuất hiện trong nhiều hệ thống điện công nghiệp nhà máy, nhà xưởng, trạm biến áp,.. tại Việt Nam. Các thiết bị điện của BTB Electric không chỉ có hiệu suất vận hành cao, ổn định mà còn giúp tăng tuổi thọ các thiết bị phụ tải, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.

Tham khảo một số sản phẩm của chúng tôi:

• ACB BTB Electric: Ứng dụng trong tủ điều khiển MSB
• MCCB BTB Electric: Ứng dụng trong đa dạng tủ điện công nghiệp
• Tụ bù khô BTB Electric: Ứng dụng trong tủ tụ bù
• Tụ bù thông minh BTB Electric: Ứng dụng trong tủ tụ bù hoặc độc lập
• Bộ chuyển nguồn ATS BTB Electric: Ứng dụng trong tủ chuyển nguồn ATS
• Bộ lọc sóng hài AHF BTB Electric: Ứng dụng trong tủ tụ bù hoặc tủ phân phối MSB

Các nhà đầu tư, nhà thầu mong muốn hợp tác cùng chúng tôi hãy liên hệ qua email: asian@btb-electric.com