EXCEL在陳四樓煤礦井下供電計算中的應(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，供電距離較長，供電方式復(fù)雜。因此，有必要設(shè)計一種計算工具，解決礦井供電設(shè)計的難題。

1 問題提出

隨著供電可靠性管理工作的深入開展,供電可靠性對供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益影響和社會影響越來越突出,受到了各級供電企業(yè)的高度重視。作為煤炭企業(yè)來說，煤礦井下供電的設(shè)計與安全管理是一項重要而又較為繁瑣的工作，需要經(jīng)常地進(jìn)行統(tǒng)計、計算以及校驗等，由于計算時參數(shù)較多、公式復(fù)雜，容易出錯，機(jī)電技術(shù)人員為此而耗費較大的精力。如何高效率地完成煤礦井下供電設(shè)計，確保計算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的同時，尋找一種快捷、簡單、方便、有效的計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供電計算的特點

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

3 EXCEL供電計算的應(yīng)用實踐

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)，但是對于具體的礦井而言，所選用的變壓器、電纜以及開關(guān)型號是有限的幾種，因此，使創(chuàng)建電子計算簿的過程變得簡單可行，在使用時只需在相應(yīng)的表格中，按照要求輸入電纜截面積、長度以及所帶負(fù)荷參數(shù)，即得到所需計算的結(jié)果。

3.1 移動變電站容量（kVA）選型計算中，根據(jù)采用需用系數(shù)法求變壓器的計算容量，設(shè)所供設(shè)備電動機(jī)功率之和：ΣIe=430KW，所供設(shè)備單臺最大電動機(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算容量，從而確定該移動變電站容量大?。ㄈ绫?所示）。

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

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3.3 電纜電壓損失計算中，根據(jù)初選電纜截面、使用長度、電壓等級，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，即可計算出供電系統(tǒng)線路中實際壓損（%）是否滿足規(guī)定設(shè)計要求（如表2所示）。

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

表2 供電線路實際壓損失計算（%）

4 應(yīng)用效果分析

(1)該設(shè)計計算工具的應(yīng)用，可以在礦井開拓、掘進(jìn)及采煤工作面都可使用，極具推廣使用價值，而且可以大大提高使用效率，有效提高供電設(shè)計準(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)計使用功能中，計算機(jī)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使應(yīng)用于各領(lǐng)域的計算機(jī)工具軟件也在不斷出現(xiàn)，煤礦供電設(shè)計中繪圖、設(shè)計計算等工作也將由計算機(jī)專用軟件完成，它將對煤礦的安全生產(chǎn)及管理工作帶來更大的效益。

5 結(jié)語

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