，当李萨如 图形显示为一条直线时高频变压器发生并联谐振，则将李萨如图形显示为一条直线时信号 发生器的输出频率作为并联谐振频率f3。
[0048] 本实施例中低频取值为50Hz。
[0049] 构建如图所示的高频变压器电路模型，该模型考虑了高频变压器低频磁效应与高 频电容高效应，可以反映高频变压器的宽频特性，其中各参数含义为丄"为一次侧绕组的励 磁电感，匕为二次侧绕组的漏感，R3为归算到一次侧的绕组电阻，R"为高频变压器的磁芯损 耗等效电阻，Ci为一次侧绕组的自电容，C2为二次侧绕组的自电容，C3为一次侧绕组与二次 侧绕组的间电容。
[0050] 基于上述高频变压器电路模型，可以分析寄生电容参数与变压器谐振点之间的关 联关系，考虑到电阻几乎不影响变压器的谐振频率，因此在忽略电阻iaPRj]情况下，自然 谐振频率的计算方法为：
[0051] ①：高频变压器二次侧开路
[0052] 高频变压器二次侧短路且信号发生器由低频向高频逐步扫频时，在较低低频段， 励磁电感L"远远大于漏感Ls，因此可以忽略漏感Ls的影响。此时变压器的输入阻抗Zin由 于励磁感抗的作用随频率不断增大，并在Zin-m时励磁电感Ln与寄生电容发生并联谐振， 如图3所示，可以得到高频变压器二次侧开路时并联谐振频率的计算公式为：
[0053]
…
[0054] 随着频率的提高，励磁感抗迅速增大，可以为开路。榆次同时，变压器容抗不断增 大，使得变压器输入阻抗Zin减小。当Zin- 0时变压器发生串联谐振，如图4所示，可以得 到高频变压器二次侧开路时串联谐振频率f2的计算公式为：
[0055]
⑵
[0056] ②：高频变压器二次侧短路
[0057] 变压器的励磁支路被短路，主要是漏感Ls与寄生电容发生谐振，当Zin-m时变压 器发生并联谐振，如图5所示，可以得到高频变压器二次侧短路时并联谐振频率f3的计算 公式为：
[0058] (.3)
[0059] 3、计算高频变压器一次侧绕组的励磁电感k和二次侧绕组的漏感Ls。
[0060] (1)将高频变压器二次侧开路，控制信号发生器由低频向高频逐步扫频，采集低频 时信号发生器输出的电压I和电流i^将高频变压器二次侧短路，控制信号发生器由所述 低频向高频逐步扫频，采集低频时信号发生器输出的电压us和电流is。本实施例中低频取 值为50Hz。
[0061] (2)依据高频变压器二次侧开路时的输入阻抗模型&计算励磁电感L"。
[0062] 输入阻抗模型Z。的表达式为：
[0063]
⑷'
[0064]依据高频变压器二次侧短路的输入阻抗模型&计算漏感Ls。
[0065] 所述输入阻抗模型Zs的表达式为：
[0066]
(S3
[0067] 其中，R"为高频变压器的磁芯损耗等效电阻，RsS归算到一次侧的绕组电阻，《为 角频率。
[0068] 4、依据自然谐振频率、励磁电感k和漏感Ls计算所述高频变压器的寄生电容。
[0069] 本实施例中寄生电容包括一次侧绕组的自电容Q、二次侧绕组的自电容C2，以及 一次侧绕组与二次侧绕组的间电容C3，依据式（1)~（3)计算得到上述电容参数。
[0070] 本实施例中针对一台大容量高频变压器实验原型机进行说明，采用图3所示频率 测量系统测量得到并联谐振频率f\= 1. 8kHz、串联谐振频率f2= 53kHz和并联谐振频率 f3= 7.8MHz。依据公式⑴~（5)即可得到电容(^、(：2和(：3的值。
[0071] 最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
【主权项】
1. 一种大容量高频变压器寄生电容的测量方法，所述高频变压器中一次侧绕组与二次 侧绕组的变比为l:n，其特征在于，所述方法包括： 步骤1 :通过信号发生器向高频变压器施加频率可变的激励信号，示波器采集所述高 频变压器一次侧绕组的电压信号和电流信号； 步骤2 :依据所述示波器显示的所述电压信号和电流信号的李萨如图形，获取所述高 频变压器的自然谐振频率；所述自然谐振频率包括高频变压器二次侧开路时的并联谐振频 率和串联谐振频率f2,W及高频变压器二次侧短路时的并联谐振频率f3; 步骤3 :计算所述高频变压器一次侧绕组的励磁电感Lm和二次侧绕组的漏感Lg; 步骤4 :依据所述自然谐振频率、励磁电感Lm和漏感Lg计算所述高频变压器的寄生电 容；所述寄生电容包括所述一次侧绕组的自电容。、二次侧绕组的自电容C2,W及一次侧绕 组与二次侧绕组间电容C3。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中依据李萨如图形获取高频变压 器的自然谐振频率包括： 步骤21 :将高频变压器二次侧开路，控制所述信号发生器由低频向高频逐步扫频，当 所述李萨如图形第一次显示为一条直线时高频变压器发生并联谐振，则将李萨如图形第一 次显示为一条直线时信号发生器的输出频率作为并联谐振频率fi; 当所述李萨如图形第二次显示为一条直线时高频变压器发生串联谐振，则将李萨如图 形第二次显示为一条直线时信号发生器的输出频率作为串联谐振频率f2; 步骤22 :将高频变压器二次侧短路，控制所述信号发生器由所述低频向高频逐步扫 频，当所述李萨如图形显示为一条直线时高频变压器发生并联谐振，则将李萨如图形显示 为一条直线时信号发生器的输出频率作为并联谐振频率f3。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，高频变压器二次侧开路时并联谐振频率f1 的计算公式为：… 高频变压器二次侧开路时串联谐振频率f2的计算公式为：(2) 高频变压器二次侧短路时并联谐振频率f3的计算公式为：(3)。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中计算高频变压器一次侧绕组的 励磁电感Lm和二次侧绕组的漏感Lg包括： 步骤31 :将高频变压器二次侧开路，控制所述信号发生器由低频向高频逐步扫频，采 集低频时信号发生器输出的电压U。和电流i。;将高频变压器二次侧短路，控制所述信号发 生器由所述低频向高频逐步扫频，采集低频时信号发生器输出的电压Ug和电流ig; 步骤32 :依据高频变压器二次侧开路时的输入阻抗模型Z。计算所述励磁电感Lm,依据 高频变压器二次侧短路的输入阻抗模型女计算所述漏感Lg。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述输入阻抗模型Z。的表达式为：U) 所述输入阻抗模型女的表达式为：C5) 其中，Rm为高频变压器的磁忍损耗等效电阻，Rs为归算到一次侧的绕组电阻，《为角频 率。
【专利摘要】本发明提供了一种大容量高频变压器寄生电容的测量方法，包括步骤1：通过信号发生器向高频变压器施加频率可变的激励信号，示波器采集所述高频变压器一次侧绕组的电压信号和电流信号；步骤2：依据示波器显示的电压信号和电流信号的李萨如图形，获取高频变压器的自然谐振频率；步骤3：计算高频变压器一次侧绕组的励磁电感Lm和二次侧绕组的漏感Ls；步骤4：计算高频变压器的寄生电容。与现有技术相比，本发明提供的一种大容量高频变压器寄生电容的测量方法，无需借助阻抗分析仪、网络分析仪等精密设备，通过简单的电压、电流测量即可方便有效的提取大容量高频变压器的寄生电容，有助于研究大容量高频变压器的寄生参数效应、改善宽频特性。
【IPC分类】G01R27/26
【公开号】CN105203853
【申请号】CN201510580507
【发明人】刘晨, 齐磊, 魏晓光, 张升, 高阳, 周万迪, 王新颖, 丁骁
【申请人】国网智能电网研究院, 国家电网公司, 华北电力大学, 国网浙江省电力公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月11日