Excel函数计算在低压配电系统中的应用

Excel函数计算在低压配电系统中的应用摘要：在低压配电系统的设计过程中，对所有数据的选取进行统计、梳理、归纳，分析每个数据的得出条件、公式。利用Excel强大的函数计算功能，根据低压配电系统的需求，使其仅输入基本参数，自动计算得出低压配电系统所需要的全部数据，自动转换为低压配电系统所需要的格式。极大的提高数据准确性，方便设计过程中的修改、节约设计时间。Abstract：Indesignprocessoflowvoltagedistributionsystem，itcarriedoutstatistics，combingandinductiontotheselectionofalldata，andmadeanalysisonconditionsandformulaofeachdata.UsingExcel'spowerfulfunctions，accordingtotheneedsoflow-voltagedistributionsystem，sothatitneedonlyentersthebasicparameters，drawsallthedataneededtothelow-voltagedistributionsystembyautomaticcalculation，andautomaticallyconvertstotheformatneededtolow-voltagedistributionsystem.Greatlyimprovetheaccuracyofthedataandfacilitatemodificationsinthedesignprocess，savingdesigntime.关键词：Excel；函数计算；低压配电系统；自动计算；自动排版Keywords：Excel；functioncalculation；low-voltagedistributionsystems；automaticallycalculated；automatictypesetting中图分类号：TP31文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）10-0172-020引言随着我国近几年经济迅猛发展，建筑设计市场的规律也在不断改变，工程项目规模越来越大，几万平米、十几万平米的规模已经很常见，单体几十万平米的超高层、功能复杂的综合民用建筑大量出现。一个工程的设计周期也发生巨大改变，由原来1——2年的周期逐渐的缩短至1——2个月。即使设计软件的便捷性不断的更新，但依然满足不了这个市场规律的变化速率，工程规模不断的扩大，工程的设计周期不断的缩短，设计人员为了适应这个市场规律疲于加班，导致设计质量也随之有所下降。在建筑电气设计中，常常会遇到一些异常繁杂的问题，比如：各种用电负荷繁多，环境条件各异，建筑的使用功能不同，供电系统大型化、复杂化。这使得在低压配电设计过程中需处理的数据多，计算公式复杂，而且接收条件在设计过程中频繁变化，使得更改困难，且容易出错。而一些软件在电气设计计算方面较为不便。低压配电系统是电气设计中的一个综合性、专业性较强的工作，不同的工程有各自不同的特点，但也存在一定的共性。Excel电子表格是Office系列办公软件的一种，通过友好的人机界面，丰富的数据处理函数，丰富的绘制图表功能，丰富的自动化功能包括自动更正、自动排序及自动筛选等，可以对工作中表格的数据进行处理和分析。如果能充分利用Excel电子表格的强大的数据处理功能，将会给我们的设计工作提供很大的帮助。1Excel的简单应用笔者通过近几年大量的一线设计工作，也了解了现在很多设计院在进行变压器负荷计算的过程中采用Excel表格（负荷计算书）的方式，负荷计算书中我们仅需要输入用电设备组的名称、回路编号、设备容量、需用系数、功率因数等，再加上负荷统计的原则（如所有主用负荷及三级负荷或所有的消防负荷），其它的公式计算部分都由Excel函数计算（如SUM、SQRT等）帮我们自动完成，我们非常方便的得到所需要的数据（计算有功功率、计算无功功率、视在功率、计算电流等），还可以进一步计算得出无功补偿的容量、变压器容量、变压器有功损耗、无功损耗及负荷率等，并形成计算书文件。此表的充分利用在各个设计项目中，方便广大设计人员快速准确的选择变压器。然而选择完变压器后我们还要继续设计低压配电系统，见表1。表1中所示低压配电系统在大部分工程中均有应用（内容、格式依据不同工程会有区别），而且在电气设计中所占比重也比较高，广大设计人员会在这个步骤上会花比较多的时间和精力，修改也是最频繁的地方之一。然而大量的数据应用及修改，极大地增加这个低压配电系统发生错误的可能性。2Excel在低压系统中的应用仔细分析一下表1中数据，一共有19项内容，其中有8项（回路编号、设备容量、需用系数、计算容量、功率因数、计算电流、用途及备注）已经在Excel的负荷计算表中录入并计算过，在低压配电系统中需要重复计算并填写数据。除上述8项在负荷计算书中已经出现过以外，低压配电系统图中的其它数据的选择也都有其固有的规律或者公式，如长延时整定电流是根据大于计算电流的1.1——1.3倍选取原则，受负荷种类及配电形式的影响。其它所有的数据也均有类似于此的规律可循，那么这些数据能不能通过什么函数自动得出呢？这样既节省时间，有大大增加数据的准确性。笔者试图通过Excel的函数计算来实现，具体实现思路详见图1。如图1所示，确定负荷种类及配电形式，再加上由计算所得的计算电流值，运用函数LOOKUP（A*B，C，D）（其中函数中A为计算电流，B为负荷种类而确定的1.1——1.3倍及配电形式所确定的整定值放大级数，C为数据库中所比较基准数值，D为数据库中整定电流值）。我们很轻松的计算得出整定电流值。运用同样的思路及方法，瞬动整定电流、脱扣器额定电流、断路器型号、电流互感器变比、漏电火灾探测器型号及电缆型号及规格等数值。表1中的网络仪表及信号指示灯可以按用途作为条件对数据库中相应数值进行选取，而低压开关柜编号和柜体尺寸可以手动调整，也不复杂。至此低压配电系统中的所有数值均可以通过Excel丰富的数据处理函数及我们已经编辑好的数据库自动计算出来。我们所需要的数据基本上算完了，接下来可以通过OFFSET函数将负荷计算书的竖版格式转换成为表1中低压系统图中所需要的横版格式，并按自己的需求排布格式，最后通过电气软件中的Excel导入命令，将已经设计好的Excel版低压配电系统图导入至AutoCAD中，并实现联动（即修改Excel表格中数据，AutoCAD中数据自动修改，补充低压配电系统图中的一次部分。3Excel在低压系统中的应用总结至此全部前期模版工作已全部结束，已经实现了以下几大步骤：①通过用电负荷的基本参数（负荷用途、负荷容量、需用系数、功率因数等）录入，我们可以利用Excel计算函数及事先录入的数据库，自动计算出我们所需要的所有数据，并转成所需要的格式；②将Excel表格导入AutoCAD中，并实现联动（即修改Excel表格中数据，AutoCAD中数据自动修改；③调整负荷计算书中的基本参数，即可解决设计过程中各种修改，方便准确，不易遗漏；④开放数据库的设计形式，使其在各个工程上的实用性大大增加，方便设计人员不同的设计要求；⑤操作方便简单，各年龄段设计人员均可轻易上手。笔者通过最近几个工程实践，应用效果很显著，可节约设计时间60%以上，节约图纸修改时间90%以上，准确性达到100%。4结束语本文并未将数据库中大量的数据及各个环节复杂的函数公式罗列出来，因为撰写本文并非想共享数据，而是分享一下设计方法，使广大设计人员开拓思路。在今后的设计工作中充分利用其它能帮助我们工作的软件，高效、快乐的进行设计工作。参考文献：[1]《低压配电系统设计规范》GB50052-2009.[2]周武仲，胡静编著。《中低压配电设备选型与使用200例》。[3]《工业与民用配电设计手册》第三版。[4]赖利君编著。《Excel应用实例教程》。