馬 帥 陳 喆 宋天贈 陳敬師

（鐵法煤業(yè)（集團）有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112700）

1 引言

供電設計中電氣設備選擇或繼電保護整定等內容都需要計算短路電流，也是非常重要的環(huán)節(jié)。煤礦企業(yè)計算的最大短路電流使用三相短路值，用來選擇電氣設備及電纜，校驗其動、熱穩(wěn)定；計算的最小短路電流使用兩相短路值，用來校驗開關保護整定靈敏度。

Offic Excel辦公軟件的函數(shù)功能可以把復雜的公式編輯到Excel電子表格中，只需要輸入已知數(shù)據就可以瞬間計算出結果，不但提高了計算的準確性，節(jié)省計算時間，還可以隨意檢查計算過程。

2 Excel軟件的應用

大隆礦一趟標準的配電線路為例，如圖1所示，由地面供電部66KV變電所二次配出，經過一臺限流電抗器和一根185mm2高壓鎧裝入井電纜，配送至中央變電所。再經中央變電所2#高壓開關配出，使用50mm2高壓橡套電纜配送至工作面移動變電站。最后經移動變電站低壓側配出660V電壓，供給工作面設備使用

圖1 大隆礦井下配電系統(tǒng)圖

需要計算K1點三相短路電流選擇高壓開關和高壓電纜，計算K2點兩相短路電流整定2#高壓開關，計算K3點兩相短路電流整定QJ1開關。

由此可看出計算這三點短路電流需要計算設備和電纜的參數(shù)很多，計算量較大，按計算器方式計算復雜，還不一定保證計算準確性，下面介紹使用EXCEL表格計算方式。

2.1 使用Excel實現(xiàn)計算

以圖1中K1點短路電流計算舉例。需要計算系統(tǒng)阻抗、電抗器阻抗、電纜阻抗，計算出結果需要使用9個公式，將9個公式編輯到軟件中，輸入相關參數(shù)后，立即生成結果。

電抗標幺值處輸入“=ROUND(0.995*B8,4)”代表：0.995×B列8行數(shù)值，結果保留4位。電阻標幺值處輸入“=ROUND(0.1*D8,4)”代表：0.1×D列8行數(shù)值結果保留4位。

只需要輸入供電部提供的最大及最小運行方式下的阻抗標幺值，便會自動生成結果。

電抗標幺值處輸入“=ROUND((4/100)*(B17/(3^0.5*C17))*(100/6.3^2),4”

只需要輸入電抗器銘牌參數(shù)中的阻抗百分數(shù)、額定電壓、額定電流，便會自動生成結果。

電阻標幺值列中輸入“=ROUND((B13*D13)*(100/6.3^2),4)”

電抗標幺值列中輸入“=ROUND((B13*C13)*(100/6.3^2),4)”

只需要對照電纜型號查電纜細則或手冊，將單位電阻、單位電抗和線路長度輸入到表格對應位置，便會自動生成結果。

本步利用上述的計算結果，無需輸入任何數(shù)值；∑R*、∑X*、∑Z*中已輸入求和及矢量求和公式，上述電抗和電阻標幺求和值自動生成。

三相短路電流處輸入“=ROUND((1/D20)*(100/(6.3*3^0.5)),4)”

兩相短路電流處輸入“=ROUND(0.866*E20,4))”

短路容量中列中輸入“=ROUND(3^0.5*6.3*E20,4)”

實際應用中上述計算的供電系統(tǒng)阻抗參數(shù)、限流電抗器阻抗參數(shù)為固定不變值，常用電纜的參數(shù)也基本無變化，應用時無需重復輸入，只需要輸入電纜長度，需要結果中的最大、最小運行方式下的三相、兩相短路電流和短路容量便會自動生成。

2.2 Excel軟件的其他計算

我們還編制了低壓短路計算、開關整定值靈敏度校驗、電纜選型載流量、電壓降、經濟電流密度驗算等，用時1個月共計編輯了計算公式100余個，與上述原理相同，這里不再一一概述。

3 結語

通過對供電設計計算內容進行了歸類整理，制作供電設計計算表格，在煤礦井下供電設計中的使用，實現(xiàn)了供電設備、電纜的選型驗算、繼電保護整定計算過程的自動化。這些公式對熟悉供電原理的技術人員來講，使用起來也非常容易，并且與付費軟件具有等價的效果。相比傳統(tǒng)使用計算器的方式，不但計算方便，而且計算結果不易出錯。