尿素噴頭是化肥生產企業尿素造粒的關鍵設備，是尿素生產中最后一道關口，各個化肥生產廠家均要求其具有高度的可靠性，以滿足尿素系統安全、平穩、長期、滿負荷生產運行的要求。本文以改造塔里木油田塔西南石化廠尿素噴頭電氣控制系統為例，向大家介紹一種靈活、可靠的雙電動機主回路，拋磚引玉、共同學習和提高。

一、改造前系統主回路：

    由圖所示，我們可以知道，其工作方式如下：
1、1＃電動機采用變頻方式工作時，KM1、KM2、KM6交流接觸器閉合，1＃電動機由1＃變頻器帶動工作；相同2＃變頻器帶2＃電動機工作時，KM3、KM4、KM8交流接觸器閉合電動機變頻工作。變頻調節采用可調電阻器調節方式，達到工藝生產的要求。

2、1＃電動機采用工頻方式工作時，KM1、KM5交流接觸器閉合，1＃電動機工頻運行；相同當KM3、KM7交流接觸器閉合時，2＃電動機工頻運行。

二、通過上述分析改造前系統主要存在以下問題：

1、采用的是雙機單電源供電方式，當發生I段供電電源故障時，尿素噴頭系統全部停止工作，供電可靠性差；

2、1＃變頻器只能帶1#電動機，2＃變頻器只能帶2＃電動機，無法實現1＃變頻器帶2＃電動機、2＃變頻器帶1＃電動機工作方式，工作模式單一，靈活性較差，變頻器利用率較低；

3、控制部分采用常規繼電器控制，無法實現故障判斷和顯示功能，也無法形成進線電源的自動切換和變頻器自動切換功能。

    改造前該系統在實際應用中曾經發生變頻器故障、電源故障等多種故障狀態，均造成系統停車處理，給生產裝置造成了較大的經濟損失，為了提高系統的可靠性和靈活性，對主回路及控制系統進行了改造。

三、改造后主回路如下：

    如上圖所示，其工作原理如下：
1、增加了雙回路供電系統，KM11、KM12交流接觸器實現斷電自動切換功能；
2、增加兩個聯絡接觸器KM5、KM6，增加線路連接，實現電動機主回路的相互關聯切換；
3、增加交流接觸器控制線路閉鎖，KM2、KM4、KM5三個交流接觸器相互閉鎖，KM7、KM8相互閉鎖，KM9、KM10相互閉鎖，避免主回路出現短路故障；
4、系統控制采用PLC控制，實現了主回路的自動切換；

四、系統改造的優點：
1、系統供電電源實現了雙進線自動切換方式，增加了供電電源可靠性；

2、實現了智能切換功能，該系統正常運行為1＃變頻器帶1＃電動機、2＃變頻器帶2＃電動機工作方式，例如在1＃變頻器帶1＃電動機運行時，KM1、KM2、KM8交流接觸器閉合，1＃電動機運行，如果此時發生1＃變頻器故障PLC根據故障信號自動斷開KM2交流接觸器，將KM3、KM4、KM8交流接觸器閉合，并發出2＃變頻器工作命令，實現了2＃變頻器帶1＃電動機運行，同時保持1＃變頻器帶電，顯示故障信號，發出故障報警，即使1＃或2＃變頻器產生硬件故障，即使發生設備報廢也不會造成系統的全面癱瘓，因此極大的提高了系統可靠性；

3、可實現變頻器調節的需要，在1＃變頻器正常運行時，2＃變頻器不帶電備用，而在調試2＃變頻器時可以通過閉合KM3使其帶電，調試完成后使其斷電待用，反之亦然，極大的延長了變頻器電氣元器件的使用壽命；

4、使用KM5為工頻運行接觸器，可使1＃、2＃電動機工頻運行，同時熱繼電器投入工作，起到電動機保護作用，進一步提高系統在兩臺變頻器均出現損壞故障時的系統可靠性，使用KM6為系統清洗交流接觸器，使備用噴頭旋轉高壓蒸汽清洗；

5、控制系統中采用PLC為主控制單元，設計上采用硬件回路閉鎖和軟件閉鎖方式，在軟件設計上采用了智能判斷、切換、故障報警、輸出點擴展等多種先進實用的編程方式，保證了系統的智能化、靈活性、可靠性。

五、系統改造產生的效益：

    通過上述改造，系統可靠性得到了極大的提高，尿素噴頭使用幾年來從未發生一起噴頭電氣故障造成系統完全癱瘓，影響工藝生產；同時當發生故障時維護人員可根據故障顯示，迅速處理故障，極大的縮短了系統的故障運行時間，保證了系統的安全平穩運行，減小了維護人員的勞動強度。同改造前相比較，每年避免造成系統停車6次，每次平均影響時間5個小時計算，每年將產生30萬元的經濟效益。通過實際應用，充分證明了系統設計的合理性、可靠性和靈活性，是一套成熟、實用的雙電動機互切主回路。

    綜上所述，通過對尿素噴頭電機電氣控制系統的重新設計，達到了使用方便、工作可靠、設備先進、維護簡單、自動化程度高、設計合理的目的，為尿素系統生產的連續平穩運行打下良好的基礎，為石化廠化肥生產提供了堅實的保障。