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考虑分布电容的高频变压器多目标优化设计
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作者 赵志刚 苏楠 +1 位作者 陈天缘 王凯 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第6期81-91,共11页
高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境,进行高频变压器优化设计时,需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题,首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔... 高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境,进行高频变压器优化设计时,需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题,首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔离层圆导线间电容进行计算,并结合不同绕组排布下的电场分布求出高频变压器绝缘区域所储存的总电场能量,然后给出利兹线等效为圆导线的等效方案和在不同绕组匝数、层数以及不同层间绝缘厚度情况下的绕组长度计算方法,最终提出可以准确计算高频变压器分布电容的解析方法,并用实验和仿真验证分布电容计算方法的准确性。最后,使用二代非支配排序遗传算法建立高频变压器优化模型,根据优化模型设计一台效率为99.39%的7 kW/100 kHz高频变压器样机,使用优化算法有效抑制了分布电容。 展开更多
关键词 高频变压器 磁芯损耗 绕组损耗 漏感 分布电容 多目标优化算法
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分布电容对引信共线装定系统信息传输特性的影响及其优化 被引量:2
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作者 李昊 李豪杰 +2 位作者 原红伟 岳中豪 马海涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期319-327,共9页
针对引信共线装定过程中分布电容影响装定可靠性的问题,建立基于装定器模块、能量与信息传输模块、引信电路模块的等效电路模型。分别研究在装定输出信号为高电平时和低电平时两种情况下,分布电容对共线装定系统信息传输特性的影响。得... 针对引信共线装定过程中分布电容影响装定可靠性的问题,建立基于装定器模块、能量与信息传输模块、引信电路模块的等效电路模型。分别研究在装定输出信号为高电平时和低电平时两种情况下,分布电容对共线装定系统信息传输特性的影响。得出高电平时分布电容对共线装定系统影响较小的结论,并推导低电平时引信识别到的接收信号的低电平脉宽与分布电容的关系式。提出两种优化方法,一种利用二极管屏蔽外部因素如并入电缆引入的电容;另一种利用并联一个阻值较小电阻的方法来降低系统的时间常数,从而提高引信识别到的低电平脉宽,提高装定可靠性。经仿真和实验验证,两种方法均提高了引信识别接收信号的可靠性。 展开更多
关键词 引信 装定系统 分布电容 可靠性
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基于差动电流与分布电容电流比值的直流线路纵联保护方案 被引量:3
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作者 褚倍钰 李海锋 +2 位作者 彭光强 梁远升 王钢 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期162-170,共9页
分布电容电流会对直流线路纵联保护性能造成影响。文中以三端混合高压直流输电线路为对象,讨论分析了差动电流与分布电容电流比值的故障特征。由于差动电流和分布电容电流都会随着过渡电阻的增大而减小,采用差动电流与分布电容电流的比... 分布电容电流会对直流线路纵联保护性能造成影响。文中以三端混合高压直流输电线路为对象,讨论分析了差动电流与分布电容电流比值的故障特征。由于差动电流和分布电容电流都会随着过渡电阻的增大而减小,采用差动电流与分布电容电流的比值作为判据,可以削弱过渡电阻对判据的影响,提高保护的灵敏性。基于此,提出了一种基于差动电流与分布电容电流比值的纵联保护方法。基于PSCAD/EMTDC的仿真验证表明,所提保护判据整定简单且天然具有故障选极功能,能可靠识别区内外故障,耐过渡电阻能力强且具有较高的灵敏性和可靠性。 展开更多
关键词 直流输电 纵联保护 电流差动保护 分布电容电流
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大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析 被引量:3
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作者 司雨欣 桂林 +3 位作者 张琦雪 刘政 杨勇 王祥珩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期172-178,共7页
景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定... 景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。 展开更多
关键词 大型水轮发电机 中性点位移电压 分布电容参数模型 集中参数电路模型 定子单相接地故障
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分布电容对Rogowski线圈动态特性影响研究 被引量:52
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作者 李维波 毛承雄 +1 位作者 陆继明 余翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期12-17,共6页
在简单分析测量脉冲电流的微分式Rogowski线圈的工作原理基础上,详细论述了Rogowski线圈分布电容的计算方法、测量原理以及分布电容对线圈动态特性(即时域和频域)影响机理。为确保传感器具有良好的动态特性,必须串接最佳阻尼电阻,给出... 在简单分析测量脉冲电流的微分式Rogowski线圈的工作原理基础上,详细论述了Rogowski线圈分布电容的计算方法、测量原理以及分布电容对线圈动态特性(即时域和频域)影响机理。为确保传感器具有良好的动态特性,必须串接最佳阻尼电阻,给出了最佳阻尼电阻的计算方法。仿真和现场测试结果表明,本文提出的方法,对于设计具有合理电磁参数Rogowski线圈,确保传感器具有较好的动态特性,起到理论指导作用。 展开更多
关键词 ROGOWSKI线圈 分布电容 动态特性 最佳阻尼电阻
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高频变压器分布电容的影响因素分析 被引量:65
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作者 赵志英 龚春英 秦海鸿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期55-60,共6页
反激变换器的高频运行表明功率变压器寄生参数对变换器的性能影响很大。变压器的寄生参数主要是漏感和分布电容,而设计过程中往往很少考虑分布电容。该文给出了适用于工程分析的变压器高频简化模型,分析高频高压场合变压器寄生参数对反... 反激变换器的高频运行表明功率变压器寄生参数对变换器的性能影响很大。变压器的寄生参数主要是漏感和分布电容,而设计过程中往往很少考虑分布电容。该文给出了适用于工程分析的变压器高频简化模型,分析高频高压场合变压器寄生参数对反激变换器的影响。继而给出寄生参数的确定方法,并基于此分析,提出控制寄生参数的工程方法,研究不同的绕组绕制方法和绕组位置布局对分布电容大小的影响,并通过实验验证了文中分析的正确性及抑制方法的实用性。 展开更多
关键词 电力电子 分布电容 反激变换器 变压器 高频高压
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一种考虑分布电容的模糊故障测距算法 被引量:15
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作者 鲁文 徐晨亮 +2 位作者 丁孝华 孙国城 徐石明 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期57-60,共4页
提出了一种考虑分布电容的故障测距新算法。该算法基于微分方程描述的线路数学模型, 利用单端信息对高压输电线路进行故障测距,保留了解微分方程算法的简单可靠、现实可行、不必考虑衰减直流分量和谐波及电网频率波动影响的特点,同时考... 提出了一种考虑分布电容的故障测距新算法。该算法基于微分方程描述的线路数学模型, 利用单端信息对高压输电线路进行故障测距,保留了解微分方程算法的简单可靠、现实可行、不必考虑衰减直流分量和谐波及电网频率波动影响的特点,同时考虑过渡电阻和分布电容的影响,克服了传统解微分方程法中在经高阻接地故障时测距误差过大和忽略分布电容引起的故障定位不准确的缺点。为了检验算法的精度,进行了大量的动模实验。结果表明,算法原理正确并具有较高的测距精度。 展开更多
关键词 故障测距 高阻接地 分布电容 模糊理论
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考虑母线分布电容影响的单端行波测距法 被引量:33
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作者 徐青山 陈锦根 唐国庆 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期70-73,共4页
分析了单端电压行波中各种可能存在的波头,得出了不考虑母线分布电容的方法不能完整地实现第2个反向行波识别的结论。推导了电压行波在分布电容处的传播特性,指出电压行波在分布电容处的初始反射系数恒为负。利用这个结论,提出了一种新... 分析了单端电压行波中各种可能存在的波头,得出了不考虑母线分布电容的方法不能完整地实现第2个反向行波识别的结论。推导了电压行波在分布电容处的传播特性,指出电压行波在分布电容处的初始反射系数恒为负。利用这个结论,提出了一种新型的第2个反向行波识别方法。理论分析和仿真结果表明,这种方法具有很高的可靠性,且不受线路两端母线类型的影响。 展开更多
关键词 故障测距 输电线路 反向行波 母线分布电容
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电缆分布电容对出口继电器动作的影响分析及应对措施 被引量:15
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作者 雷兴 潘学萍 +3 位作者 孙彬 徐楠 贾涛 许昭德 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期170-175,共6页
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》从设计角度对继电器动作功率和动作电压提出了要求,但在发生直流接地或交流窜入时,若控制电缆的分布电容超过临界值,出口继电器仍旧会误动作。从设备运维检修的角度,设计了一种电缆分布电容的... 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》从设计角度对继电器动作功率和动作电压提出了要求,但在发生直流接地或交流窜入时,若控制电缆的分布电容超过临界值,出口继电器仍旧会误动作。从设备运维检修的角度,设计了一种电缆分布电容的在线监测系统,实现对该类风险的预警,并给出了相应的控制措施。该监控系统通过向直流系统注入低频交流信号,以交流电流为量测量,计算其分布电容并与临界值比较。为实现分布电容的平稳准确测量,基于磁饱和原理和磁通感应原理,设计了一种测量微小交直流信号的电流互感器;采用直流电子负载中的恒阻模式,设计了一种电压均衡模块来平衡直流母线电压。 展开更多
关键词 分布电容 直流接地 动作功率 动作电压 母线电压
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基于拉格朗日数乘法的高频高压变压器分布电容优化设计 被引量:10
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作者 许赟 陈丽霞 +2 位作者 陈翼龙 徐百龙 丁洪发 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期939-945,共7页
高频高压变压器在电容器充电电源、脉冲强磁场系统、静电除尘等诸多领域有重要应用,为了提高变压器运行的可靠性,该文以减小高频高压变压器的分布电容和限制其损耗作为设计时的优化目标,并针对此目标提出了一种基于Lagrange数乘法的高... 高频高压变压器在电容器充电电源、脉冲强磁场系统、静电除尘等诸多领域有重要应用,为了提高变压器运行的可靠性,该文以减小高频高压变压器的分布电容和限制其损耗作为设计时的优化目标,并针对此目标提出了一种基于Lagrange数乘法的高频高压变压器分布电容的优化设计方法。并依据此设计方法绕制了一台输入电压500V,输出电压10kV,额定频率15kH z,额定功率为30k V×A的高频高压变压器。对所设计的变压器进行了仿真和实验,得到的分布电容和损耗与理论计算结果一致,且满足绝缘和损耗要求,验证了文中建立的Lagrange模型的准确性。将优化后的变压器与未优化的变压器进行充电对比实验,优化后的变压器充电速度更快,线性度更好,实验结果验证了该优化设计方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 高频高压变压器 拉格朗日数乘法 分布电容 损耗 有限元分析
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适用于特高压线路的差动保护分布电容电流补偿算法 被引量:26
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作者 苏斌 董新洲 孙元章 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期36-40,59,共6页
从行波传播的角度分析了分布电容电流的形成机理,在此基础上提出了基于电流行波的新 型分布电容电流时域补偿算法。新算法对于故障暂态和稳态过程中所产生的电容电流具有同样的 补偿效果,而且不需要提高采样频率,不增加数据通信量。当... 从行波传播的角度分析了分布电容电流的形成机理,在此基础上提出了基于电流行波的新 型分布电容电流时域补偿算法。新算法对于故障暂态和稳态过程中所产生的电容电流具有同样的 补偿效果,而且不需要提高采样频率,不增加数据通信量。当线路内部无故障或线路中点发生故障 时,新算法能完全补偿电容电流;当线路其他位置发生故障时,能够使动作电流与制动电流之比与 电容电流被完全补偿时近似相等,从而有效地消除了分布电容电流对差动保护的不利影响。理论 分析和仿真结果表明该补偿算法可应用于普通的特高压线路纵联差动保护。 展开更多
关键词 特高压 分布电容电流 时域补偿 行波
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模块化三断口真空断路器分布电容计算和均压电容分析 被引量:13
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作者 吴高波 阮江军 +3 位作者 徐菁 黄道春 舒胜文 张坤 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期51-55,共5页
为了研究三断口真空断路器的电压分布特性,建立了基于光控模块式真空断路器的三断口真空断路器三维有限元分析模型,计算得到了竖直型和U型布置方式下三断口真空断路器的分布电容参数。进行了模块化三断口真空断路器工频分压特性试验,测... 为了研究三断口真空断路器的电压分布特性,建立了基于光控模块式真空断路器的三断口真空断路器三维有限元分析模型,计算得到了竖直型和U型布置方式下三断口真空断路器的分布电容参数。进行了模块化三断口真空断路器工频分压特性试验,测量了2种布置方式下的电压分布。引入电容等值模型以实现对计算结果准确性的验证。试验与计算结果对比表明,电压分布相对误差<4%,2种布置方式下,高压端断口的分压均超过60%,需配置合适的均压措施。并基于分布电容参数,分析了不同均压电容值下三断口真空断路器的静态分压特性。 展开更多
关键词 模块化三断口真空断路器 有限元法 分布电容参数 工频分压试验:均压电容
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大功率直流高压电源的变压器分布电容分析 被引量:16
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作者 杨雷 傅鹏 刘小宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1403-1408,共6页
高压大容量隔离变压器,原副边分布电容储能较大。对于速调管和中性束加速极负载,负载打火时这些能量的注入可能导致它们的损坏。在电源设计阶段需要对变压器分布电容进行分析,并尽量减少它们的储能。为此通过对EAST装置中100kV/100A高... 高压大容量隔离变压器,原副边分布电容储能较大。对于速调管和中性束加速极负载,负载打火时这些能量的注入可能导致它们的损坏。在电源设计阶段需要对变压器分布电容进行分析,并尽量减少它们的储能。为此通过对EAST装置中100kV/100A高压电源系统的两种变压器结构模式,采用绕组分段的方式计算绕组间的分布电容和分布电容电压,推导出变压器内部分布电容储能算式。计算结果表明:分布电容储能是一个与时间无关的量;不同变压器结构,储能差异较大。根据这些计算结果,高压电源的变压器结构采用油浸式隔离变压器串联干式变压器的模式,大大降低了变压器内部的分布电容储能。 展开更多
关键词 PSM 高压电源 直流 变压器 分布电容 储能
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水下XCTD剖面仪传输线间分布电容的建模与计算 被引量:10
14
作者 郑羽 李红志 +1 位作者 梁捷 刘宁 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期332-337,共6页
由于XCTD(抛弃式盐温深)剖面仪下沉到一定深度后信号传输严重失真,传输电缆动态展开后的线间电容对信号的完整性传输的破坏性越来越大。根据具体应用环境建立了XCTD电缆电容计算模型,然后从理论上建立了平行电缆电容和偏心电缆电容的数... 由于XCTD(抛弃式盐温深)剖面仪下沉到一定深度后信号传输严重失真,传输电缆动态展开后的线间电容对信号的完整性传输的破坏性越来越大。根据具体应用环境建立了XCTD电缆电容计算模型,然后从理论上建立了平行电缆电容和偏心电缆电容的数学公式,最后采用Comsol Multiphysics进行建模仿真。结果表明,理论计算验证了Comsol平行电缆电容仿真模型的正确性,并进一步采用该方法计算出更为复杂的水下电缆的电容值,其对分析我国自主研发的XCTD剖面仪深水信道信号传输完整性具有重要的参考价值,为该课题的深入研究提供了一种全新的建模方法。 展开更多
关键词 XCTD剖面仪 分布电容 电极电容 Comsol MULTIPHYSICS
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基于恒频注入信号计算配电网分布电容的方案与应用 被引量:8
15
作者 丛伟 孙允 +2 位作者 刘国强 刘向波 王慧 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2938-2944,共7页
基于恒频信号注入技术的基本原理并结合实际应用,提出了从消弧线圈副边、从母线电压互感器二次绕组和从并联电容器组中性点注入恒频电流信号的3种实现方案,对3种方案的工作原理进行了详细分析,并推导了基于恒频注入信号计算配电网等效... 基于恒频信号注入技术的基本原理并结合实际应用,提出了从消弧线圈副边、从母线电压互感器二次绕组和从并联电容器组中性点注入恒频电流信号的3种实现方案,对3种方案的工作原理进行了详细分析,并推导了基于恒频注入信号计算配电网等效对地分布电容的表达式。从实际应用的角度讨论了注入信号的检测方法,设计了具体的滤波实现方案。实验室仿真与现场测试结果表明所提方法能够较准确地计算出配电网的等效对地分布电容,验证了恒频信号注入方案实现的可行性。 展开更多
关键词 恒频信号注入 配电网 等效对地分布电容 信号检测 消弧线圈补偿
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一种消除分布电容影响的电阻测量方法 被引量:10
16
作者 仲崇权 兰敬辉 杨素英 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期372-376,共5页
提出一种变频电阻测量方法,选择两个合适频率的交流方波施加于由电极组成的分压电路上,测出分压电路输出精密整流滤波后的直流电压,通过解方程组求出分压电路时间常数τ,然后求得被测电阻值,这种方法有效消除了电容对电阻测量精度的影响... 提出一种变频电阻测量方法,选择两个合适频率的交流方波施加于由电极组成的分压电路上,测出分压电路输出精密整流滤波后的直流电压,通过解方程组求出分压电路时间常数τ,然后求得被测电阻值,这种方法有效消除了电容对电阻测量精度的影响.推导出了输出直流电压与被测电阻及电容之间的关系表达式.同时运用比例法有效地消除了交流方波幅值对测量精度的影响.实验结果表明,在分压电阻100kΩ下,电容在500~8000pF,被测电阻在1kΩ~1MΩ的测量精度小于1%. 展开更多
关键词 变频电阻测量 测量方法 测量原理 分布电容 比例法 测量精度
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变压器分布电容对高频高压反激变换器的影响及其抑制措施 被引量:16
17
作者 赵志英 秦海鸿 龚春英 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期67-70,75,共5页
随着单端反激变换器在高频高压场合的应用,变压器寄生参数的控制对电路的正常运行以及性能优化尤为关键。文中对变压器分布电容对电路的影响进行了透彻分析,给出了一般性的模型,并以高输入电压低输出电压场合为例,对该模型进行了等效处... 随着单端反激变换器在高频高压场合的应用,变压器寄生参数的控制对电路的正常运行以及性能优化尤为关键。文中对变压器分布电容对电路的影响进行了透彻分析,给出了一般性的模型,并以高输入电压低输出电压场合为例,对该模型进行了等效处理,继而详细分析了分布电容对电路工作产生的影响,归纳出有意义的结论,并基于以上研究,提出控制寄生参数的工程方法,并通过实验验证了文中分析的正确性及抑制方法的实用性。 展开更多
关键词 分布电容 反激变换器 高频高压 斜坡补偿
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一种计算电感线圈分布电容的简化模型 被引量:14
18
作者 陈龙 赵艳美 张宁 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期55-59,共5页
建立了计算电感线圈分布电容的简化模型.等效电路分析显示层间电容是电感线圈分布电容的主体.根据电场储能是由空间内电场强度分布决定的原理,分析了"Z型"和"U型"两种不同的紧密排绕方式线圈的电场储能,并推导出该... 建立了计算电感线圈分布电容的简化模型.等效电路分析显示层间电容是电感线圈分布电容的主体.根据电场储能是由空间内电场强度分布决定的原理,分析了"Z型"和"U型"两种不同的紧密排绕方式线圈的电场储能,并推导出该两种不同线圈的等效分布电容的具体表达式.通过与实验数据比较,显示由上述计算方法得到的线圈分布电容是可靠的.其表达式简明,方便用于指导电感器和滤波器的设计,以及变压器分布电容等的预估. 展开更多
关键词 电感线圈 分布电容 电场储能
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电网对地分布电容对零序直流选择性漏电保护性能的影响分析 被引量:4
19
作者 郝金陵 袁振海 +2 位作者 张九根 李俊 郝丽丽 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第15期94-98,共5页
运用状态空间建模方法研究了目前国内广泛关注的零序直流选择性漏电保护中电网对地分布电容对支路检测信号零序直流选择特性的影响。首先根据整流管的工作特性建立了任意工频周期内检测电流的电路模型,用状态变量法推导出各检测电流的... 运用状态空间建模方法研究了目前国内广泛关注的零序直流选择性漏电保护中电网对地分布电容对支路检测信号零序直流选择特性的影响。首先根据整流管的工作特性建立了任意工频周期内检测电流的电路模型,用状态变量法推导出各检测电流的数学表达式;然后用谐波分析法对各检测电流进行谐波分解和幅值计算,并得到其波形。结果表明:正常取值范围内的分布地容对分支检测信号的选择特性影响很小,并且与不考虑电容影响时一样,当漏电阻值降到3.3kΩ以下时,其选择特性更加显著。 展开更多
关键词 状态空间建模 零序直流 谐波分析 分布电容 选择特性
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高频变压器不同绕组结构对分布电容的影响 被引量:21
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作者 杨慧娜 柏树青 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期48-55,共8页
高频运行时,变压器寄生参数对反激变换器性能影响不可忽略。漏感和分布电容是变压器主要的寄生参数,设计过程中考虑较多的是漏感,而分布电容往往被忽略。分析了变压器分布电容对反激变换器的影响,并以高输入电压低输出电压变压器为例,... 高频运行时,变压器寄生参数对反激变换器性能影响不可忽略。漏感和分布电容是变压器主要的寄生参数,设计过程中考虑较多的是漏感,而分布电容往往被忽略。分析了变压器分布电容对反激变换器的影响,并以高输入电压低输出电压变压器为例,给出了变压器高频简化模型。继而给出变压器分布电容的确定方法,并基于该模型,研究不同的绕组连接方式和绕组排列布局对变压器分布电容大小的影响,并通过软件提取了分布电容参数。仿真结果表明,通过改变绕组结构能达到明显改变变压器分布电容大小的目的,从而对设计性能良好的高频变压器有重要的实际意义。 展开更多
关键词 高频变压器 分布电容 绕组结构 反激变换器 高压输入低压输出
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