EXCEL在陳四樓煤礦井下供電計(jì)算中的應(yīng)用

鄧高鵬

（永煤公司 陳四樓煤礦，河南 永城 476600）

陳四樓煤礦是河南煤化集團(tuán)一座現(xiàn)代化的大型礦井，由于供電距離較遠(yuǎn)，礦井南、北翼采區(qū)變電所供電距離達(dá)4000多米，延伸至采掘工作面可達(dá)近6500多米，井下中央變電所及采區(qū)變電所達(dá)12個(gè)，供電距離較長(zhǎng)，供電方式復(fù)雜。因此，有必要設(shè)計(jì)一種計(jì)算工具，解決礦井供電設(shè)計(jì)的難題。

1 問(wèn)題提出

隨著供電可靠性管理工作的深入開(kāi)展,供電可靠性對(duì)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益影響和社會(huì)影響越來(lái)越突出,受到了各級(jí)供電企業(yè)的高度重視。作為煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō)，煤礦井下供電的設(shè)計(jì)與安全管理是一項(xiàng)重要而又較為繁瑣的工作，需要經(jīng)常地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算以及校驗(yàn)等，由于計(jì)算時(shí)參數(shù)較多、公式復(fù)雜，容易出錯(cuò)，機(jī)電技術(shù)人員為此而耗費(fèi)較大的精力。如何高效率地完成煤礦井下供電設(shè)計(jì)，確保計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的同時(shí)，尋找一種快捷、簡(jiǎn)單、方便、有效的計(jì)算方法和途徑成為每一名供電管理人員研究的重要課題之一。

2 EXCEL供電計(jì)算的特點(diǎn)

煤礦井下設(shè)備選型、整定、故障分析等問(wèn)題時(shí),計(jì)算是不可缺少的一部分，而手算起來(lái)較繁瑣。如果用編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些計(jì)算，除要懂編程語(yǔ)言外，還要掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)。為了提高供電設(shè)計(jì)的工作效率，利用EXCEL的強(qiáng)大的電子函數(shù)及公式計(jì)算等功能，根據(jù)供電設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)中的相關(guān)公式和技術(shù)管理要求，同時(shí)采用EXCEL表中的固有函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索、公式計(jì)算，可根據(jù)需要隨時(shí)修改。在煤礦井下設(shè)備選型、整定、故障分析等問(wèn)題時(shí)，避免了單純手算繁瑣步驟。同時(shí)，在不需要懂編程語(yǔ)言的情況下，即可完成設(shè)計(jì)計(jì)算，大大提高供電設(shè)計(jì)工作效率。

3 EXCEL供電計(jì)算的應(yīng)用實(shí)踐

從《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則》看到有許多表格和數(shù)據(jù)，但是對(duì)于具體的礦井而言，所選用的變壓器、電纜以及開(kāi)關(guān)型號(hào)是有限的幾種，因此，使創(chuàng)建電子計(jì)算簿的過(guò)程變得簡(jiǎn)單可行，在使用時(shí)只需在相應(yīng)的表格中，按照要求輸入電纜截面積、長(zhǎng)度以及所帶負(fù)荷參數(shù)，即得到所需計(jì)算的結(jié)果。

3.1 移動(dòng)變電站容量（kVA）選型計(jì)算中，根據(jù)采用需用系數(shù)法求變壓器的計(jì)算容量，設(shè)所供設(shè)備電動(dòng)機(jī)功率之和：ΣIe=430KW，所供設(shè)備單臺(tái)最大電動(dòng)機(jī)功率：Pd=155KW,所供設(shè)備的平均功率因數(shù)：取COSΦ=0.8，代入下表即可得出所選變電站變壓器的計(jì)算容量，從而確定該移動(dòng)變電站容量大小（如表1所示）。

3.2 EXCEL在煤礦井下供電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使創(chuàng)建電子計(jì)算簿的過(guò)程變得簡(jiǎn)單可行，在使用時(shí)只需在相應(yīng)的表格中，按照要求輸入電纜截面積、長(zhǎng)度以及所帶負(fù)荷參數(shù)，即得到所需計(jì)算的結(jié)果，在EXCEL表固有函數(shù)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索，需建立以下幾層函數(shù)關(guān)系：（1）電子計(jì)算簿固定數(shù)據(jù)表格的建立；（2）建立電子計(jì)算簿應(yīng)用表格；（3）建立各參數(shù)間的相互調(diào)用；（4）電子計(jì)算簿的優(yōu)化。

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3.3 電纜電壓損失計(jì)算中，根據(jù)初選電纜截面、使用長(zhǎng)度、電壓等級(jí)，平均功率因數(shù)（取COSΦ=0.8），K系數(shù)等相應(yīng)數(shù)據(jù)錄入其表格中，即可計(jì)算出供電系統(tǒng)線路中實(shí)際壓損（%）是否滿(mǎn)足規(guī)定設(shè)計(jì)要求（如表2所示）。

如負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表、高壓開(kāi)關(guān)的選擇計(jì)算與整定、供電電纜的選擇計(jì)算及校驗(yàn)、低壓開(kāi)關(guān)整定計(jì)算表等工作中常用的計(jì)算圖表及常用的數(shù)據(jù)和公式等內(nèi)容，均設(shè)計(jì)在該軟件的各個(gè)具體工作表中。

表2 供電線路實(shí)際壓損失計(jì)算（%）

4 應(yīng)用效果分析

(1)該設(shè)計(jì)計(jì)算工具的應(yīng)用，可以在礦井開(kāi)拓、掘進(jìn)及采煤工作面都可使用，極具推廣使用價(jià)值，而且可以大大提高使用效率，有效提高供電設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率，為礦井的安全供電提供有力保障。

(2)在隨著EXCEL強(qiáng)大的設(shè)計(jì)使用功能中，計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使應(yīng)用于各領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)工具軟件也在不斷出現(xiàn)，煤礦供電設(shè)計(jì)中繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算等工作也將由計(jì)算機(jī)專(zhuān)用軟件完成，它將對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)及管理工作帶來(lái)更大的效益。

5 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用效果表明，用EXCEL軟件制作的供電設(shè)計(jì)計(jì)算工具能有效的提高供電工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)效率以及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，值得推廣應(yīng)用。