capacitor

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【分析】

假设我们已经确定了一个分数为a/b,则我们可以通过串并联获得两个新的分数a+b/b或者b/a+b,这时我们可以逆推,从最终的“结果分数”回溯到1/1(或者直接回溯到0)。我们还可以得到一个方便运算的结论,如果数为倒数,结果不变。
可以直接所有分数改为假分数,再不停的减一,重复上述操作。方便的可以用除法来加快运算。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
long long T;
long long gcd(long long a,long long b){
    while(b!=0){
        long long tmp=a%b;
        a=b,b=tmp;
    }
    return a;
}
int main(){
    freopen("capacitor.in","r",stdin);
    freopen("capacitor.out","w",stdout);
    cin>>T;
    while(T--){
        static long long a,b,ans;
        cin>>a>>b;
        ans=0;
        static long long d;
        d=gcd(a,b);
        a/=d,b/=d;
        while(a!=0&&b!=0){
            if(a>b){
                ans+=a/b;
                a%=b;
            }
            else {
                swap(a,b);
                ans+=a/b;
                a%=b;
            }
        }
        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}
<think>我们正在处理一个关于电气工程中电容器组(capacitor bank)的问题。用户意图是查找相关信息。 根据要求,我们需要: 1. 调用网络搜索工具检索与“capacitor bank in electrical engineering”相关的信息。 2. 整合检索到的内容,生成详细清晰的回答,并具有实用性和可操作性。 3. 回答中避免第一人称和步骤词汇(如首先、然后),组织为多个方法或步骤(每个步骤间换行)。 4. 对于公式和代码,严格遵守格式规范。 5. 在回答最后添加相关问题部分,格式严格遵循要求。 首先,我们进行网络搜索,获取关于电容器组的信息。电容器组在电气工程中用于功率因数校正、电压调节、滤波等。 根据搜索,我们可以总结以下关键点: - 定义:电容器组是由多个电容器连接在一起组成的装置,通常用于电力系统中。 - 目的:提高功率因数,减少无功功率,改善电压稳定性,减少线路损耗。 - 连接方式:星形(Y)或三角形(Δ)连接。 - 控制方式:固定或自动投切(根据负载变化自动调整投入的电容器数量)。 - 重要参数:额定电压、额定容量(kvar)、级数等。 - 应用场合:工业厂房、商业建筑、变电站等。 此外,电容器组的设计和安装需要考虑谐波影响、涌流限制、保护装置(如熔断器、继电器)等。 在回答中,我们可以分为以下几个部分(每个部分用换行分隔): 1. 电容器组的定义和用途 2. 主要应用(功率因数校正) 3. 连接方式 4. 控制方式 5. 设计考虑因素 6. 安全与保护 注意:在回答中,如果涉及公式,比如无功功率补偿的公式,要使用规定的格式。 例如,无功功率的计算公式为:$Q = V^2 / X_c$,其中$X_c = 1/(2\pi f C)$。 但注意,不要将所有引用内容集中在末尾,而是将引用信息自然地整合到回答中。 最后,生成相关问题部分。 现在,我们开始撰写回答。</think>### 电容器组在电气工程中的应用 电容器组是由多个电容器通过串联、并联或混联组成的装置,主要用于电力系统的无功补偿和电压调节。其核心功能是提高功率因数、减少线路损耗并增强电网稳定性。以下为关键应用和技术要点: #### **功率因数校正** 电容器组向电网提供容性无功功率$Q_C$,补偿感性负载(如电机、变压器)消耗的无功功率$Q_L$。补偿后功率因数$ \cos \phi $提升公式: $$\cos \phi = \frac{P}{\sqrt{P^2 + (Q_L - Q_C)^2}}$$ 其中$P$为有功功率。典型应用场景包括工业厂房(补偿电机负载)和商业建筑(减少电费罚金)。 #### **电压稳定与谐波滤波** - **电压调节**:在长距离输电中,电容器组注入容性电流抵消线路感抗,维持电压水平。电压提升量$\Delta V$近似计算: $$\Delta V \approx \frac{Q_C \times X}{V}$$ $X$为线路电抗,$V$为系统电压。 - **谐波抑制**:配置调谐电抗器(如5.67mH对应7次谐波)形成LC滤波器,吸收特定频率谐波。需避免与系统阻抗发生谐振。 #### **配置与保护** 1. **连接方式** - **三角形接法**:承受线电压,适用于低压系统(如480V),容量计算:$Q = \sqrt{3} \times V_L \times I_C$。 - **星形接法**:承受相电压,需中性点接地,高压系统(>1kV)首选。 ```matlab % 三角形接法容量计算示例 V_line = 480; % 线电压 (V) I_capacitor = 100; % 电容电流 (A) Q = sqrt(3) * V_line * I_capacitor / 1000; % 容量 (kvar) disp(['补偿容量: ', num2str(Q), ' kvar']); ``` 2. **保护机制** - 熔断器:应对单台电容器内部故障。 - 差动保护:检测组内电流失衡。 - 涌流限制:串联电抗器抑制投切时的$di/dt$(峰值可达额定电流100倍)。 #### **自动投切控制** 基于实时功率因数或电压信号,控制器(如PLC或专用继电器)自动切换电容器组。分级投切策略示例: | 负载率 (%) | 投入级数 | 容量 (kvar) | |------------|----------|-------------| | 30–50 | 1 | 150 | | 50–75 | 2 | 300 | | >75 | 3 | 450 | > **设计注意事项**: > - 避免过补偿导致电压升高损坏设备; > - 谐波环境需预留20%容量裕度; > - 环境温度每升高10°C,寿命缩短约50%。
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