负荷计算是配电设计的基础，包括断路器整定、电缆截面选择、变压器容量选择等，都基于负荷计算。规模不大的项目，负荷计算比较简单，采用基本的数学运算即可完成。对于高层建筑、建筑等规模大、单体多的项目，在初设或方案阶段可采用单位指标法或需要系数法进行手工估算，在施工图阶段，由于回路多、水暖专业经常调整，采用手工方法计算工作量较大，某个末端回路的调整经常牵扯若干配电支干线、干线的调整，甚至要重新计算变压器的负载率、调整变压器容量。
EXCEL 软件多应用于表格处理，与其他办公软件接口灵活，被广泛应用于办公文档。电气设计中，EXCEL 常被用来进行负荷计算、统计等，但如果对EXCEL 数据处理功能深入挖掘，利用其逻辑运算和条件函数等功能，可实现负荷自动统计、电缆截面自动选择等，进一步可实现开关整定值、变压器容量自动确定、电缆井电缆总宽度的自动计算、低压柜数量的自动估算等，利用EXCEL 软件的文本合并功能，还可生成电力负荷计算书。1  EXCEL 条件函数简介
1.1  EXCEL 逻辑运算的基本功能1.1.1  逻辑运算
逻辑运算的基本功能为判定一个计算式的值为真（TRUE ）或假（FALSE ），以AND 函数为例，如图1所示。
图1 逻辑判断公式B5单元格公式代表：如单元格A5数值大于A3数值（20）、小于A4数值（30），则B5逻辑运算结果为TRUE ，否则为FALSE ，对应B5～B7的逻辑运算公式列在C5～C7单元格中。同理B6、B7单元格运算分别对应A6、A7单元格数值是否介于20和30之间。1.1.2  EXCEL 运算符的4种类型（1）算数运算：＋、－、*、/、%、^，分别代表加、减、乘、除、百分、幂。（2）比较运算：=、>、<、>=、<=、<>，其中“<>”为“不等于”运算。
（3）文本运算符：&，如“North ”&“wind ”，结果是Northwind ；=CONCATENATE 与&功能类似，格式为=CONCATENATE （“North ”，“wind ”）（4）引用运算符：“，”逗号代表间断多个单元格，如=SUM （A2，A4）代表A2和A4的和；“：”冒号代表连续多个单元格，如=SUM （A2：A4）代表A2、A3、A4的和。
1.2  条件函数表达式
（1）条件函数又称逻辑函数，条件函数表达式不同于EXCEL 单元格计算中的一般代数计算公式，而是在逻辑判断运算公式外“套装”IF 条件语句并增加对应TRUE 或FALSE 的相应输出结果（或公式）。
对应表1中，B5单元格公式改为下述含义：如单元格A5数值大于A3数值（20）、小于A4数值（30），则B5显示为“数值适中”，否则显示为“数值出界”，B6、B7单元格同样处理。如图2所示，对应B5～B7的条件函数表达式列在C5～C7单元格中，且B5～B7采用了条件格式，可自动依据条件改
变单元格显示方式，以突出提醒，本文从略。
图2 逻辑函数表达式
（2）从上文和图2中可以理解一个最基本的条件函数表达
式，在实际应用中，运算结果以下列3种方式体现：
①给出一个文本（字符串），如图2所示；
②给出数值或代数运算式：比如将B5单元格表达式中
的“数值适中”改为25或改为公式“（A3+A4）/2”，即：=IF （AND （A5>$A$3，A5<$A$4），25，"数值出界"）或=IF （AND （A5>$A$3，A5<$A$4），（A3+A4）/2，"数值出界"），则B5单元格显示为“25”，见图3中的B7、B8单元格；③进入下一步条件函数，见图3中的B10～B11单元格。（3）其他常用函数和运算：EXCEL 给出了十分丰富的函数支持各种数值、逻辑、字符串运算，比较常用的除上文介
［摘    要］利用EXCEL 软件在表处理、计算、逻辑判断方面的功能，文章给出了一种负荷计算和负荷表的生成方法。［关键词］单元格；条件函数；负荷；计算［中图分类号］TM713；TM561.2    　［文献标志码］A      ［文章编号］1001–523X （2020）15–0045–04
Application of EXCEL Condition Function in Load Calculation
Liu Zhong
［Abstract ］Using EXCEL software in table processing, calculation, logic judgment function, this paper gives a load calculation and load table generation method.
［Keywords ］cell; condition function; load; calculation EXCEL条件函数在负荷计算中的应用
刘　忠
（郑州市建筑设计院，河南郑州  450001）
绍的，还包括小数位数截取、四舍五入等数值运算以及逻辑运算等。
2  回路负荷的基本计算和信息描述
（1）回路负荷的基本计算和信息描述、基本参数、计算结果等主要包括：回路名称、配电箱编号、回路编号、P e 、K x 、P c 、cos φ、I c 、断路器整定值、电缆截面。
（2）图4中所示回路为一个典型生活照明回路。图中住宅参数、编号等需要手动填入的信息包括：
①特征描述：楼号、单元号、负荷名称。②配电箱编号。
③母线回路负荷的基本参数：母线起始、终止楼层、单层住户数、单户Pe 值、cos φ等。
在图4中分别位于备注11、12、14、21、24，其中分区标准层总层数（备注13）、分区合计户数（备注15）为自动生成，以O1主楼生活照明为例（所在行号为32），分区标准层总层数公式：O32=N32-M32+1，结果为15（层）；分区合计户数公式：Q32=O32*P32，结果为60（户）。
④引自变压器编号：填入。⑤备注：图4中以备注25描述各种户型的P e ，填入。
（3）系数和参数、编号等由EXCEL 自动提取或生成，计
算自动完成。
①根据配电箱编号生成回路编号，如图4中Y32～AC32所示。
②根据母线回路负荷的基本参数计算回路参数，包括分区总P e 代数和（备注22），以及“负荷计算、开关选择、电缆选择”各列。
③系数的自动选取。
K x 值选取与住户数量相关，采用自动取值，根据EXCEL 建立的基本参数SHEET （在以下篇幅中论述，一般命名为“初始值”）建立链接，根据“初始值”表采用牛顿差值法拟合曲线，取得相应的K x 值。
右户Q32显示结果为60（户），根据图5，位于54户（K x ＝0.45）～63户（K x ＝0.43）之间，按牛顿差值法计算得到K x=0.44。
（4）计算结果。
①P c 、I c 根据公式P c=P e ×K x 以及I c=P c/（U e ×1.732× cos Φ
）自动计算。
四舍五入公式 excel图3
逻辑函数表达式扩展应用
图4 一般照明负荷计算表-回路数据输入和初始计算
图5 变压器负载率和住宅需要系数初始值计算表
②本级配电箱进线总开关整定值（母线起始箱总开关）为手动填入，图4中没有选取，代表母线起始箱无开关。
③上级开关整定值为填入。当下级开关整定值确定时，也可自动选择，图4中为350A 。
④电缆规格为自动生成，视电缆为阻燃（ZR ）或耐火（NH ）电缆而定。参数索引一般也建立在初始值SHEET 中，本文从略。初始值SHEET 的电缆选择表，可自动选择电缆相线截面，可确定降容系数，并可自动提取电缆外径以便确定某一路由的电缆桥架宽度。表4中自动选择电缆相线截面为185。3  自动提取和生成负荷表（1）采用“拉行成列”，计算总负荷。
图6是图4的扩充（限于篇幅，隐含了部分单元格行列），可采用“拉行成列”，即利用EXCEL 逻辑函数在某个仅示出P e 值单元格列中，判断同行的某个单元格是否“由TS21供电”，“是”（在EXCEL 中为真值TRUE ）则显示P e 值，
“否”（在EXCEL 中为假值FALSE ）则显示为“空”。图6中：
HI132=IF （NOT （W32="TS21"），""，IF （OR （AW32="Y"，
AX32="Y"），""，AD32）），“IF （NOT （W32="TS21"）
，""”的意义为：如果本回路不是由TS21供电则显示为空，否则进行下一步判断。“IF （OR （AW32="Y"，AX32="Y"），""，”的意义为：如果本回路是备用回路（双电源供电时情况）或是一个由区域总配电箱引出的分支回路则为空，否则进行下一步判断；“AD32））”的意义为：以上条件不满足，代表本回路由TS21供电，不是备用回路，不是分支回路。根据EXCEL 逻辑函数的判断，显示为空的所在行的回路不由TS21供电，直接可以将HI 列的所有值求和（SUM ），且当负荷回路所连接的变压器调整时，EXCEL 自动调整。（2）采用“拉行成列”，提取计算其他结果。
①其他需要求和的单元格列也可以参照上文做法，如图6中的HQ204可以计算出所连接的住户数量，涉及K x 的取值（也可以自动根据变压器所连接的住户总数自动取得）。
②可设置是否为一般负荷、是否为纯消防负荷、是否为消防加平时合用负荷、是否为非消防保证负荷（如生活水泵）、是否由发电机供电（包括自动切换的确保负荷、手力切换的保证负荷）等等的逻辑判断，在总表计算中可以判定在非消防断电、消防断电、市电失去时的各种负荷转移情况下，变压器或发电机的负载率预测值，使得负荷计算更为科学合理，限于篇幅不再一一赘述。
（3）多台变压器的电力负荷计算中，调配变压器负载率。以图6为例，当有两台（或以上）变压器时，可采用简单的求和方式，从图4中可以看出，TS21总P e 值的计算公式为AD32+AD34，即将由TS21变压器所配出的负荷P e 值（表4中对应为AD32、AD34单元格，分别为480 kW 、416 kW ）简单相加。
实际工程中，回路数量非常多，且设计过程中回路数量一直处在增减变化中，为了调整变压器负载率的平衡，可调整回路所接变压器的编号，变压器总负荷以及负载率则
自动调整。
图6 一般照明负荷计算表-回路数据生成
（4）生成负荷表。
对比图4和图6可以看出，图6的右侧部分实际是图4（或图6的左侧部分）信息的提取，EXCEL逻辑函数判断本回路是否由TS21供电，
“是”则生成一个对应的信息，
“否”则为空，以32行为例，各个单元格的公式如下：
①变压器，HF32＝IF（NOT（W32="TS21"），""，IF（AND （W32=""，X32=""），""，IF（AW32="Y"，""，
CONCATENATE（W32，X32）））），显示“TS21”；
②回路名称，HG32=IF（NOT（W32="TS21"），""，IF（AW32="Y"，""，CONCATENATE（C32，D32，E32，F32））），显示“O1主楼生活照明<4F～18F/60户>”；
③回路编号，HH32=IF（NOT（W32="TS21"），""，IF （AW32="Y"，""，CONCATENATE（Y32，Z32，AA32，AB32，AC32））），显示“WM-O1”；
④相应地，可以在相应列给出下列“成品”单元格：
——现场配电箱信息单元格：配电箱编号、设备容量Pe、计算负荷Pc、计算电流Ic、配电箱总开关整定值Itk；
——配电房配出电缆规格；
——电缆外径；
——局部穿管规格；
——配电房开关整定值Izd；
——负荷性质，分为纯消防负荷、平时消防合用负荷、非消防保证负荷、一般负荷；
——备注信息，包括缆井编号、配电箱性质、配电箱位置、设备名称等。
⑤筛选列，用于自动筛选时相应行的显示（可以设置为相应列“非空”时，显示为“－”）。
自动生成的表格见图7，图7是一个以GB1/GB2成对变压器作为计算条件生成的表格。
⑥明显的，既然TS1可以自动计算变压器总负荷，TS2也可以同样处理。对于配电站，变压器往往是成对出现，可以给出TS1/TS2、TS11/TS12、TS13/TS14、TS21/TS22等成对变压器的负荷表，对于多个配电站（包括专用配和生活配），一个EXCEL表格可以完成最多10台变压器的计算。
4  结语
利用EXCEL条件函数，表内和表间索引生成诸如上文中的负荷表，其索引源的修改自动带来负荷表的修改，对于工程设计是非常有利，可以完成以下工作：
（1）回路计算。
（2）根据相应单元格生成备注信息，以便指导其他设计人员工作。
（3）自动选择配电房开关整定值（末端配电箱整定值一般为手动输入）、电缆截面、电缆外径、电缆局部穿管等信息。
（4）自动生成负荷表，以便专业电力设计院进行供配电设计。
（5）可自动计算相应电缆井内的电缆外径总和，以便选择电缆桥架宽度。
（6）可自动选择变压器容量、计算变压器负载率，并校核变压器在负荷转移时的承受能力。
参考文献
[1]  中国航空规划设计研究院.工业与民用配电设计手册（第二版）[M].
北京：中国电力出版社，1994.
[2]  中国建筑标准设计研究院，等，全国民用建筑工程设计技术措施：
2009年版[M].北京：中国计划出版社，
2009. 图7 商业负荷计算表-GB1/GB2成对变压器汇总

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