继电保护典型故障分析

第一篇：继电保护典型故障分析

继电保护典型故障分析

摘 要 继电保护对电力系统的安全正常运行具有重要的作用，它能保证电力系统的安全性，还能针对电力系统中不正常的运行状况进行报警，监控整个电力系统。目前我国电力系统继电保护工作还是会存在一些问题，容易出现各种故障，造成电力系统无法正常运行。本文即分析了继电保护的典型故障，并详细阐述了继电保护典型故障的防治策略。

【关键词】继电保护 典型故障 元器件 接线错误 短接法 电力系统继电保护概述

1.1 电力系统继电保护装置的构成要素

电力系统机电保护装置的构成一般包括输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分。

1.1.1 输入部分

该部分通过隔离、低通滤波等前置处理方式对电力系统出现的问题和故障进行前置处理。

1.1.2 测量部分

该部分主要负责将测量信号转换为逻辑信号，进而通过逻辑判断按照一定的逻辑关系组合运算，最后确定出执行动作，并由输出执行部分最终完成。

1.2 继电保护装置的特征分析

1.2.1 选择性特征

选择性特征是继电保护装置智能化的表现，在电力系统出现故障时，继电保护装置能够做到有选择性的对出现故障的部分进行处理，另一方面保证无故障部分的正常运行，这样便可以保证整个电力系统的稳定及电力供应的连续。

1.2.2 快速性特征

快速性特征是继电保护装置高效率的体现，在电力系统出现故障时，继电保护装置能够在第一时间切断故障系统，从而减轻故障设备和线路的损坏程度。

1.2.3 可靠性

可靠性是指电力系统继电保护装置在处理问题和故障时要科学可靠，减少不必要的损失。继电保护的常见故障

2.1 设备故障

继电保护装置是电力系统中不可或缺的一部分，是保护电力系统的基础和前提。一般设备有装置元器件的损坏、回路绝缘的损坏以及电路本身抗干扰性能的损坏，具体的表现为整定计算错误，这主要是由于元器件的参数值和电力系统运行的参数值与实际电流传输的参数值相差甚远，从而造成整定计无法正常工作。还有，设备很容易受到外界因素的影响，如温度和湿度。由于设备具有不稳定性，很容易由于温度和湿度的变化而造成定值的自动漂移，有时候也可能是因为设备零部件的老化和损坏造成的。

2.2 人为操作

人为原因一般就是工作不够细心，对系统内各项设备数值的读数观察不够仔细，导致读错设备整定器上的计算数值，导致继电保护故障，且对故障的检查技术水平不够，无法及时准确地发现故障段，从而造成大面积的电路故障问题，导致系统无法正常供电。

当工作电源出现问题时，电力系统保护出口处的动作过大，造成电路内波纹系数过高，输出的功率就不够，电压便会不稳定，当电压降低或者电流过大时，如果保护行为不恰当极容易出现一系列的继电保护故障。继电保护典型故障的防治策略

3.1 元件替换法

元件替换法，顾名思义，就是用正常的元件将出现故障的元件替换下来，这样能够将故障范围迅速缩小，提高维修人员的维修效率，因此是机电保护装置故障处理中经常用到的方法。

3.2 参照法

参照法是指通过对不同设备的技术参数的对照，找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。另外需要注意的是，在继电器订制校验时，若发现某一直继电器的测试值与整定值相差很多，那么此时要用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行进一步的比较，错误的做法是在发现数值不同时，轻易调整继电器的刻度表。

3.3 短接法

短接法是缩小故障范围常用的一种方法，是将回路某一段或一部分用短接线接入为短接，进而判断出故障是存在短接线的范围还是范围外。短接法对判断电磁锁失灵、电流回路开路等故障具有明显的优势。

3.4 继电保护典型故障的预防措施

3.4.1 构建完善的电力管理体系是基础

构建完善的电力管理体系是预防电力系统继电保护故障的基础，构建该体系需要做好以下工作：

首先要逐步形成科学有序的管理体系，这其中，一支高素质的管理队伍是不可或缺的，这需要电力企业加强对管理人员和工作人员的培训，使其掌握电力系统管理的知识技能。另外管理体系内的各个部分要职权分明、责任落实，这样才能保证管理体系的井然有序和正常运作。

其次，完善的监测评价体系也是十分必要的。监测评价体系具有监督指导的作用，通过建立该体系，在全电力系统中形成严谨的工作氛围，有利于很大程度上提高电力工作的质量，进而能够及时正确的发现继电故障，将故障消灭在萌芽状态，从而保障电力系统的有序运行。

3.4.2 加强电力系统的技术管理是核心

技术管理作为降低继电保护故障率的核心，具有十分重要的意义。可以通过采用先进的技术来提高电力系统的智能化水平，从而有效减少继电保护故障的发生。

第一，提高电力系统的自动化水平。在设计和开发电力系统时，要加强新技术的开发和应用，包括自动控制技术和智能技术。这样电力系统出现故障时，智能化技术便能有效避免继电保护障碍的发生。

第二，运用新技术来增加电力系统设备的承受能力。比如，继电保护中使用CPU容错技术。由于CPU容错技术具有一定的恢复能力，所以它能够在更大程度和范围内降低电力系统硬件问题带来的影响，从而起到保护继电保护装置的作用。

3.4.3 提高电力工作人员的素质

电力工作人员素质是影响电力系统管理水平的重要因素。因此，电力企业要加强对电力工作人员业务素质的培训教育，提高其责任意识和安全意识，并通过一些业务培训，提高其实际操作能力，促使电力企业员工能够更好的处理电力系统中出现的各种问题。

参考文献

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国网甘肃省电力公司检修公司 甘肃省酒泉市 735000

第二篇：电力系统继电保护典型故障分析

电力系统继电保护典型故障分析

案例11 施土留下隐患，值班员误碰电缆断面线路跳闸

事故简况：1989年2月16日，绥化电业局220kV绥化一次变电所值班员清扫卫生中，见习值班员齐××在清擦1号主变压器保护屏屏后地面时，拖布碰到该屏后地面上电缆断面，警报铃响，220kV分段兼旁路绿灯闪光，“掉牌未复归”光字牌亮，经检查直流接地信号继电器掉牌，无其他信号，一次设备无异常，汇报调度，按调度令拉开220kV绥海线断路器，合上220kV分段兼旁路断路器正常，随后，合上220kV绥海线断路器正常。

事故原因及暴露问题：按扩建工程二次图纸设计要求，主变压器直接接地零序保护接地后，先跳220kV分段兼旁路断路器，220kV分段兼旁路综合重合闸屏至1号主变压器保护屏控制电缆分段屏侧的正电“1”与手动跳闸起动回路“R33”两芯均已接线带电。1号主变压器保护屏侧电缆芯中的正电“1”与跳闸回路“R33”之间需串入直接接地零序保护2段时间继电器的滑动触点。因当时1号主变压器在运行中，所以未施工安装，该电缆盘卷在屏后地面上，1号主变压器保护屏电缆断面的“1”与“R33”线芯裸露在外。违反《继电保护和安全自动装置检验保安规程》检验工作中对下列各点应特别注意安全谨慎从事之5“拆下的带电线头，必须包扎稳固，做好记录，恢复时逐项核对”的规定，没有对裸露在外的带电电缆芯“1”与“R33”进行包扎，是发生事故的主要原因。

值班员对回路和施工情况不清楚，致使拖布碰擦电缆断面，造成“1”与“R33”两芯短路，是发生事故的直接原因。

事故暴露出继电人员工作责任心不强，裸露的电未包扎，也未向运行人员交待。

运行单位验收不细，把关不好。

防范措施：

(1)运行单位一定要加强验收把关工作，验收时一定要严、细。

(2)对运行设备的二次电缆，投运要制定详细的施工方案和安全措施。

(3)继电人员在工程完工后，要与运行单位进行认真、详细的交待，特别是遗留下来的未完工程，更应仔细交待，应告诫运行人员要注意的地方。

案例12 触碰跳闸回路，造成母差保护误动

事故简况：1986年7月3日16时16分吉林电业局铁东变电所倒闸操作，恢复220kV母线固定连接。运行人员在拉开220kV母差保护三极隔离开关时，因带有正电源的固定三极隔离开关的螺丝窜出，误碰到220kV母差保护跳闸回路，造成220kV母联断路器跳闸。

事故原因及暴露问题：

(1)该220kV母差保护是1986年5月10～20日检定的，试验人员对盘内线头及螺丝都进行了检查和加紧，但由于对三极隔离开关固定螺丝的管辖分工概念不清，故对三级隔离开关检查不细，三极隔离开关固定螺丝早已窜出的隐患没有及早查出，是发生事故的主要原因。

(2)运行人员在拉三极隔离开关前，没有对三极隔离开关进行检查，早已窜出的带正电的螺丝误碰起动220kV母联断路器跳闸继电器MLJ回路，造成220kV母线差动保护动作，跳开220kV母联断路器，是发生事故的直接原因。

防范措施：

(1)继电人员与运行人员对设备的维护分工要有明确的划分，消灭管辖分工概念不清的死角，防止因设备分工不明造成事故。

(2)应对端子排20cm以内进行全部细致的检查，对经常操作的连接片、隔离开关、重合闸试验按钮应加强检查维护，加强复查，将隔离开关固定螺丝焊死，运行人员操作时，应先检查后操作。案例13 保护装置元件绝缘老化、脏污，造成线路跳闸

事故简况：1990年2月10日，营口电业局盘山一次变电所1号所用变屏弧光短路，引起直流正极接地，致

使220kV阜盘线C相继电器动作，断路器跳闸重合成功。

事故原因及暴露问题：

盘山一次变电所控制室内与1号所用变压器交流屏并排按放的直流屏，在弧光作用下，发生直流系统正极弧光接地，是发生事故的直接原因。

继电人员对所维护的保护装置未能按《继自装置运管规程》4.2.4条“设备专责岗位责任：掌握装置缺陷情况，及时消除并贯彻和执行本专责设备反事故措施计划，搞好设备升级、定级工作”的规定执行，其中接地综合重合闸屏选相元件C相插件绝缘老化、脏污，未能及时发现和消除，在当时特定的潮湿空气中，使插件座上18端子与地之间绝缘电阻急剧变小，这样使继电器动作跳闸经试验K点绝绝缘电阻在较干燥的天气下，可达2MΩ，而当时只有0.6MΩ；是发生220kV阜盘线C相跳闸的主要原因。事故暴露出：

(1)直流屏与交流屏之间未加隔板，所以造成相互影响。

(2)盘山地区盐碱大，空气较潮湿，门窗密封不好，造成设备脏污。

防范措施：

(1)交、直流屏间应立即加上绝缘隔板，以减少其相互间影响。

(2)要把控制室门窗密封完好，防止尘土过多积存在屏内各端子上，特别要注意和防止室内 装置受潮。

(3)继电专责岗位责任制要加强，一定要严格执行《继自装置运管规程》的各项规定，维护好设备，加强设备的巡视、检查，及时消除设备的隐患，防止保护装置误动作。

案例14 气体继电器误动作，主变压器两侧断路器跳闸

事故简况：1990年5月18日，吉林通化电业局水洞一次变电所直流接地，2号主变压器轻、重瓦斯保护动作，两侧断路器跳闸，2号主变压器停电，次日，经检查后2号主变压器恢复运行。

事故原因及暴露问题：气体继电器接线柱槽盖，在制造结构上存在易脱落的缺点，当大风雨时，槽盖脱落后，槽内进入雨水，是气体继电器误动作的直接原因。

继电人员未按《继自装置运管规程》4.2.4条“设备专责岗位责任：掌握装置缺陷情况，及时消除并贯彻执行本专责设备反事故措施计划，搞好设备升级、定级工作”的规定执行，对气体继电器接线柱槽盖易脱落的缺陷掌握不够，不能及时消除、处理，是发生事故的主要原因。

变电运行人员在巡视检查工作中，没有发现气体继电器无防雨措施和及时处理，是发生事故的重要原因。

事故暴露出继电人员、变电运行人员等责任心不强，没能严格按“规程”规定做好本职工作。防范措施

(1)针对此次事故的教训，应认真对全局各主变压器的气体保护接线柱槽盖进行一次全面检查，防止同类性质事故再次发生。

(2)气体继电器安装、调试后，应在记录簿中记录防雨措施是否完善、好用。

(3)对气体继电器接地柱槽盖易脱落缺点，应列入技改项目，发动科技人员、广大变电、继电人员，提出改进意见。

(4)继电专责人和变电运行人员，要提高责任感，认真检查、巡视设备，发现问题要及时处理。

案例15 送电线路故障，保护误动导致一次变电所全停

事故简况：1990年12月22日，吉林延边电业局图门一次变电所，因下雨雪，造成送电线路覆冰，超过设计标准，220kV图延甲线导线覆冰40mm，覆冰和粘雪使导线不均匀下落，上下跳动，造成线路混线、短路。当天2时10分，图门一次变电所全停，检查时，发现220kV珲图乙线相差高频动作，断路器跳闸不重合；220kV图延甲线两侧高频方向和距离保护一段动作，断路器三相跳闸不重合(均在单相重合闸位置)；66kV图纸线低频动作，断路器跳闸。经省调指挥于3时13分图门一次变电所恢复正常。

事故原因及暴露问题：这次事故的起因是220kV图延甲线覆冰灾害所致。

220kV珲图乙线珲春电厂侧保护误动造成图门一次变电所全停的事故，主要是因为珲春电厂侧保护装置中有一寄生回路存在，这是珲春电厂继电人员违反《继自现场保安规定》3.14条“保护装置二次线变动或改进时，严防寄生回路存在，没用的线应拆除”的规定，在保护装置二次回路线变动和改动时，没有把没有用的线拆掉所致，是珲图乙线保护误动的主要原因。

电力载波中断，原因是载波机电源中断，这主要是所用电源不可靠，通信联系不通，延误了变电所恢复送电时间，是事故延长的主要原因。

事故暴露出：

1事故发生后，电厂、变电所等沟通信息时，情况不准确，给判断事故、恢复送电造成一定的困难。2图一次变电所所用电源不可靠，地调处理时不果断，应通过韦子沟变电所送电到图一次变电所。3图纸线是供造纸厂，而该厂有自备发电机在运行中，没有低频减载装置，故这次低频动作，说明该局对用户自备电源管理不善。

防范措施：

1要对一次变电所和重要的变电所所用电必须做到有外电源并有自动切换装置，确保所用电不间断。2要加强对继电、通信和变电运行人员的技术业务培训，运行人员的重点是事故处理和各种保护连接片的使用，保护动作信号的分析和故障录波器的使用；继电人员的重点是严格执行各种检验规程、保护和自动装置的检验，最终以整体试验和模拟运行状态下检验为准；通信人员的重点是熟悉设备和系统，会紧急排除故障。

3通过这次事故，要尽快完善事故时暴露的问题，如用户自备电源的管理等。

案例16 振动过大，造成保护误动线路单相跳闸

事故简况：1992年10月13日，齐齐哈尔电业局继电人员，在北郊变电所处理220kV二郊甲线重合闸灯不亮的缺陷，因继电人员不小心，使保护盘受力振动，将B相防跳继电器触点闭合，造成B相断路器跳闸的事故。

事故原因及暴露问题：继电保护工作人员在处理220kV二郊甲线重合闸灯不亮的缺陷时，违反《安规》(变电)第217条“在保护盘上或附近打眼等振动较大的工作时，应采取防止运行中设备掉闸的措施，必要时经值班调度员或值班负责人同意，将保护暂时停用”，也违反《继自现场保安规定》第3.6条“尽量避免在运行的保护屏附近进行钻孔或进行任何有振动的工作，如要进行，则必须采取妥善措施，以防止运行的保护误动作”等规定，继电人员在拔重合闸继电器时，由于用力过猛，致使保护屏(盘)受力振动过大，将B相防跳继电器的触点闭合，造成B相断路器跳闸，是发生事故的直接原因。

运行人员在线路跳闸事故处理时，违反《齐齐哈尔电力系统调度规程》以下简称《调度规程》第169条之四“装有同期装置的线路断路器跳闸，在确认线路有电压且符合并列条件时，可不待调度命令，自行同期并列或环并”的规定，当220kV二郊甲线B相保护误动造成断路器跳闸后，运行人员没有合同期把手，就进行强送，造成强送不成功，经调度同意切开其他两相后，再次三相合闸成功。运行人员技术素质低，没按《调度规程》执行，是事故延长时间的主要原因。事故暴露出继电人员对运行的保护盘上的工作，安全重视不够、麻痹大意，工作负责人监护指导不利。

防范措施：

(1)在运行的保护盘上工作，对有可能发生较大的振动时，应派有经验的人员去进行工作，并在工作前详细研究，制定减轻振动的方法和注意事项。

(2)在运行的控制和保护盘上工作前，要做好危险点的分析，对在盘上工作的继电人员要详细交待，使每位继电工作人员都能提高警惕，并指派有经验的继电人员做监护人，监护人要认真负责，不间断地监护，随时指导和纠正不安全的动作。

(3)运行人员要加强对技术、业务学习，熟悉有关规程，遇事有章可循，确保设备安全运行，尽力减少事故处理时间。

第三篇：开关柜典型故障分析

高压开关柜典型故障分析

电力系统广泛使用10kV(含6kV)—35kV开关柜，担负着发电厂用电、变电站和用户供电的任务，且用量大，分布广。由于1OkV－35kV开关柜的设计、制造、安装和运行维护等方面均存在不同程度的问题，因而开关柜事故率比较高，危及人身、电网和设备安全，影响供电可靠性。

一、下面列举几种类型的开关柜事故（故障）案例：

（一）开关柜防爆性能不足或防误性能不完善，危及人身安全； 由于开关柜防爆性能不足或防误性能不完善，近几年省内外发生多起人身伤害事件，以下列举四起事故：

1.2006年2月 24日，某 220kV变电站 10kV高压开关柜（GGX2型）由于馈线故障，开关发生拒动，运行人员在处理开关拒动过程中，当拉开开关，确认开关位置指示处于分闸位置后，操作拉开隔离刀闸时，发生弧光短路，造成 2人重伤 1人轻伤。事故后现场检查发现：该开关操作机构 A、B相拐臂与绝缘拉杆连接处松脱，造成 A、B相主触头未分开，在操作拉开隔离刀闸时发生弧光短路。由于906柜压力释放通道设计不合理，下柜前门强度不足，弧光短路时被电弧气浪冲开，造成现场人员被电弧灼伤。开关柜的上述问题是人员被电弧灼伤的直接原因。

2.7月 1日，某单位发生一起因变电运行人员擅自打开10千伏开关柜柜门，误碰带电部位造成的人身触电死亡事故。设备缺陷是事故发生的又一间接原因。由于 6522A相刀闸动触头绝缘护套老化，松动后偏移，刀闸断开时护套卡入动触头与刀闸接地侧的静触头之间，造成刀闸合闸时卡涩合不上。且该 GG－1A型高压开关柜系 60年代设计的老旧产品，96年生产，97年投运；原安装有机械程序防误锁，于 2002年改造为微机防误装置，由于此型号的高压开关柜原设计不完善，不能实现线路有电强制闭锁。

3.2009年9月30日，某220kV变电站发生一起10kV开关柜内部三相短路，电弧产生高温高压气浪冲开柜门，造成2名在开关柜外进行现场检查的运行值班员被电弧灼伤，其中1人于10月1日死亡。

4.2010年8月19日，8月19日，某单位在更换某220kV变电站10kV I段母线PT过程中，工作班成员触碰到带电的母线避雷器上部接线桩头，造成2人死亡、1人严重烧伤。

初步分析，事故主要原因为厂家设备一次接线错误。根据国家电网公司典设和设备订货技术协议书，10千伏母线电压互感器和避雷器均装设在10千伏母线设备间隔中，上述设备的一次接线应接在母线设备间隔小车之后（见附图1）。而开关柜厂家在实际接线中，仅将10千伏母线电压互感器接在母线设备间隔小车之后，将10千伏避雷器直接连接在10千伏母线上，导致拉开10千伏母线电压互感器9511小车后，10千伏避雷器仍然带电（见附图2）。

变电站运行人员按照工作票要求，拉出10千伏Ⅰ段母线设备间隔9511小车至检修位臵，断开电压互感器二次空开，在Ⅰ段母线电压互感器柜悬挂“在此工作”标示牌，在左右相邻柜门前后各挂红布幔和“止步，高压危险”警示牌后，向调度汇报。变电站运行人员与工作负责人一同到现场对10千伏Ⅰ段电压互感器进行验电，由于电压互感器位臵在9511柜后，必须由施工人员卸下柜后档板才能进行验电，在验明电压互感器确无电压之后，运行人员许可施工人员工作。由于电压互感器与避雷器共同安装在10千伏Ⅰ段母线设备柜内（见附图3），施工人员在工作过程中，触碰到带电的避雷器上部接线桩头，造成人员触电伤亡。

图1：

附图2

附图3：

（二）开关内设备接（触）头过热性故障

封闭式开关柜在运行中不能打开，因此难以测量运行中柜内接（触）头的实际温度，如不及时发现并处理接（触）头过热性缺陷，严重威胁电力安全生产。固定式开关柜每个进出线间隔共有负荷电流流过的33或39个接（触头），小车移动式开关柜每个进出线间隔共有负荷电流流过的24个（或更多）接（触头）。这些接（触）头直接流过负荷电流，当负荷较大时存在隐患的接（触）头就会严重发热。由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。一旦触头发热严重必然造成事故发生，影响系统安全运行。下边四起故障分析。

1.2007年2月3日23时59分，某变电站10kV电容器组III644开关跳闸，保护装置显示“过流I段动作”。现场检查发现，10kV配电室有浓烟，10kV电容器组III开关柜下部有着火现象。第二天检查情况：10kV电容器组III 644开关柜内B相CT和铝排连接处松动引起发热导致该处烧断和热缩材料燃烧，A、C相也有放电痕迹。

2.2009年8月16日晚，某变电站发生10kV开关柜故障，烧损多面开关柜。

10kV农专Ⅰ线柜（开关、CT、静触头及套管、母排及相接铜排、母排套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损；出线电缆头轻微灼伤）；

A相 B相 C相

开关 电缆头及CT 母线

10kV下白货柜（母排、母排套管、静触头及套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损；相接铜排、开关、CT、出线电缆头轻微灼伤）；

母排 保护及二次控缆

10kV医院Ⅰ柜（母排、母排套管、静触头及套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损；相接铜排、开关、CT、出线电缆头轻微灼伤）；

保护及二次控缆 母排

故障原因分析：10kV农专Ⅰ线开关柜由于隔离插头接触不良，开关长期在满负荷运行，触头发热引起梅花触头的弹簧退火变形，失去弹性，造成该隔离插头接触电阻变大，运行中发热烧熔，烧损触头周围的绝缘件，最终绝缘击穿，造成触头相间短路故障。

2.2010年8月12日某变电站#1主变低压侧631开关因发热造成开关柜内部三相短路烧毁。

初步分析是：1#主变 10kV侧 631手车开关柜内断路器 A相母线侧梅花插头（上侧）与静触头间接触不良发热，最终发展成梅花插头对静触头电弧放电，导致真空断路器铜触指严重烧损，散热件熔化，穿墙套管烧毁并产生大量的含有金属离子、碳合物的烟气，造成母线三相对地短路（见附图）。

1#变母排开关开关柜接线图

断路器A相触指被电弧烧损。

3.2006年3月8日，某单位在处理某变电站#1主变10kV侧61A3刀闸缺陷时发现：⑴、61A3刀闸断不开，外观检查静触指存在局部过热痕迹。⑵、#1主变10kV侧61A1刀闸下断口A相丢掉两只静触指，静触头夹紧弹簧有过热的痕迹，C相静触头夹紧弹簧有过热的痕迹（有三只弹簧熔在一起），C相支柱绝缘子上有被热气薰的痕迹。⑶、10kV分段回路6001刀闸下断口C相丢掉一只静触指，静触头夹紧弹簧有过热的痕迹（有一只弹簧熔在一起），上断口也存在类似的问题。

该变电站该段母线的开关柜型号为GGX2，61A1、61A3刀闸和10kV分段回路6001刀闸均为户内高压旋转式隔离开关，型号均为GN30-10，4S热稳定电流均为40kA，额定电流：3150A（61A1、61A3刀闸）、2000A（6001刀闸）。

动静触头过热的原因分析：这种刀闸合闸时，静触指与静触座间有间隙，接触的点、面少，在通过大电流时，固定静触指与夹紧弹簧的螺栓和夹紧弹簧参与分流、导电，造成有些螺栓烧断（静触指丢落的原因）和夹紧弹簧过热退火，也造成动、静触头接触不是很好，造成动静触头局部过热、熔焊。

图

161A1刀闸C相触头的过热情况

图2 61A1刀闸A相触头的过热情况

图3 10kV分段回路6001刀闸的过热情况

图4 丢落的静触指和烧断的固定静触指、夹紧弹簧的螺栓

（三）小动物进入开关柜引起短路故障

2006年9月14日，某单位某变电站#1主变后备保护动作，跳三侧开关。检查发现，10kV开关室烟雾弥漫，10kVI、II段母线联络柜内6001刀闸与10kV母联600开关之间连接线发生相间短路，10kVI、II段母线联络柜下柜门被冲开，下柜门上的观察窗与、断路器前柜门上电磁锁被高温熔化，后柜门下方被电弧烧个洞。10kVI、II段母线联络柜底部有只毛烧光的死老鼠，隔壁柜（备用柜）底部电缆孔洞未封堵（该开关柜原为运行间隔，配网调整间隔，该柜内电缆调到其它开关柜，电缆抽走后孔洞未封堵），10kVI、II段母线联络柜与隔壁柜间的接地铜排穿孔未封堵。

故障原因分析：老鼠从隔壁柜电缆孔进入，再经10kVI、II段母线联络柜与隔壁柜间的接地铜排穿孔爬到10kVI、II段母线联络柜，老鼠活动时引起短路。

（四）开关柜内组件绝缘爬距或绝缘距离不足引起开关柜故障 早期投运的开关柜支持瓷瓶及电流互感器等的外绝缘爬距较小，当运行中绝缘表面出现凝露或有污秽时，系统中出现不高的过电压或运行电压下发生绝缘件沿面闪络。还存在对地和相间距离不够，在系统单相接地谐振或雷电等过电压情况下，直接造成对地或相间击穿。

《福建省电力有限公司户内交流金属封闭高压开关柜订货技术规范》（闽电生产〔2008〕480号）高压开关柜中各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电比距（即高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比）相应值的应用范围应不小于 18mm/kV。单纯以空气作为绝缘介质的开关柜，柜内各相导体的相间与对地距离、手车开关隔离触头与静触头绝缘护罩的净空气距离、相间隔板与绝缘隔板的净空气距离：12kV为125mm，40.5kV为300mm。

《户内交流高压开关柜订货技术条件》（DL 404-1997）规定：在金属封闭式高压开关柜中，凡采用非金属制成的隔板来加强相间或相对地间绝缘时，7.2~12kV高压带电裸导体与该绝缘板间还应保持不小于30mm的空气间隙；40.5kV，保持不小于60mm的空气间隙，且为阻燃材料制成。

2008年9月6日，某变电站#1主变差动速断动作跳闸。从现场检查分析认为：#1主变中压侧33A开关柜过压保护器的A、B相跳线（从固定铝排引至过压保护器的连接铜线）过长，跳线弯曲弧度较大，A、B相跳线同时侧向绝缘隔板，其跳线与绝缘隔板的电气距离（最小处）仅5cm左右。A、B相跳线之间的绝缘仅通过绝缘隔板隔离，长时间运行中造成A、B相跳线对绝缘隔板放电，绝缘档板被碳化后，绝缘破坏并击穿，引起A、B相短路。

A相

B相

（五）开关柜组件质量（如过电压保护器、传感器等）劣引起开关柜故障

1.9月30日8时31分，某变电站10kV中亭I线633开关因过流Ⅰ段保护动作跳闸。现场检查10kV中亭I线633开关柜内过电压保护器A、B相爆炸，该开关柜前柜门下柜门被冲开，前柜门中柜门（断路器前门）轻微变形，柜内其他设备未损伤。

2.2004年11月10日，某110kV变电站因10kV开关短路引发10kV母线故障，造成该变电站全停及10kV部分设备严重损坏。

现场检查情况：最严重的母联刀闸柜的带电显示器传感器（福州高新高压电器有限公司产品）烧损情况：发现A、B相已烧成灰，C相略好；结合刀闸触头烧损情况：C相触头基本完好、A相略有烧损、B相最为严重。推测故障是从B相带电显示器引发，导致电弧相间短路。

为了进一步验证造成本次事故的原因，对开关柜内未损坏的带电显示器传感器，抽两只传感器进行解剖，发现内部芯棒填充剂软化，存在绝缘薄弱点。由于10kV系统出现失地引起过电压，使传感器内部局部放电，逐步发展为贯穿性击穿，造成相间短路。

此外，开关柜故障的原因还有检修预试时在开关柜遗留工具或短接线接地线、误操作等。开关柜故障往往会出现“火烧连营”事故，多面开关柜被电弧烧毁，“惨”不忍睹。造成事故扩大的原因主要有三点：首先，由于开关柜母线室是连通的，当一个间隔故障时，电弧侵犯邻柜造成“火烧连营”;其次，继电保护整定配合不尽合理，保护动作时间过长或保护有缺陷不动作靠上一级保护动作隔离故障，故障时间长造成电弧损害加重;最后一个原因则是高压电弧故障时引起保护损坏或直流电源故障，造成保护失灵，短路长时间不消失，整个高压室几乎所有的开关柜均烧毁，最后连主变lOkV低压架空母线都被弧光烧断，直至越级跳闸，往往连主变也被长时间短路所损坏。

二、防范措施：

（一）加快老旧开关柜（如GG1A、GGX2、XGN型等）改造或完善化大修。各单位要按《关于印发2008-2010年县供电企业电气设备技改、大修指导性意见的通知》（生变〔2007〕145号）加大老旧开关柜技改力度，运行时间短、达不到技改的条件的开关柜要按省公司完善化方案开展完善化大修。

开关柜内绝缘可靠性低的酚醛环氧类绝缘子和爬距不足的绝缘子安排更换为符合要求的瓷绝缘子。母线加阻燃热缩绝缘套，绝缘套本身应耐受20 U,的交流耐压，目的是防止小动物爬人柜内造成短路,也可防止因烟气、游离气体进人时空气间隙绝缘降低造成的弧光短路。

（二）做好开关柜订货、出厂前验收、安装与验收管理工作 根据国际、电力行业标准和《预防交流高压开关事故措施》（国家电网公司生〔2004〕641号）、《预防12kV-40.5kV交流高压开关柜事故补充措施》（国家电网生〔2010〕811号）、《福建省电力有限公司户内交流金属封闭高压开关柜订货技术规范》（闽电生产〔2008〕480号）等文件，做好开关柜招标文件、订货技术协议的审查工作，开关柜出厂前赴厂验收，开关柜安装调试过程安排专业人员开展技术监督工作，组织做好开关柜投产前的验收工作。

把好10kV开关柜的选型及采购关。选型要注意开关设备有关参数是否满足现场运行条件。对开关柜所配的元件应严格把关，尽量选用运行情况良好的产品；并要求验收时，开关设备配置要有各元件试验报告，特别是带电显示器的传感器的局放试验报告，杜绝不良设备入网。

（三）加强巡视运行管理

1.加强巡视中的安全管理，巡视或操作时应严格按照安规和标准作业文本(含标准巡视卡)或 PDA以及操作票的要求进行，巡视或操作时着装应规范，并注意站位。

2.开关柜操作前应确认柜内断路器和隔离开关的实际状态，进行倒闸操作时，应严格监视设备的动作情况，如发现机构卡涩、动触头不能插入静触头、合闸不到位等，应停止操作，待缺陷按规定程序消除后再行操作。3.对防误、防爆等功能不符合规范要求的开关柜，应逐一列出清单，做好危险点分析和预控措施，纳入红线设备管理，并根据红线设备要求在开关柜面板上张贴标识，有计划地安排改造。

4.巡视中应注意开关柜的门和面板是否锁紧，对螺栓丢失、损坏的，应及时上报缺陷处理。

5.严格按照《福建省电力有限公司高压带电显示装置管理规定》的要求，做好开关柜带电显示装置的巡视和维护工作，确保带电显示装置工作正常。

6.对重负荷的开关柜，应重点巡查。无法开展柜内测温的开关柜，可检查柜体温度是否异常。

7.加强保护定值及压板投退管理，避免由于定值或压板投退错误造成事故扩大。

8.在开关柜配电室配置通风、防潮设备和湿度计，并在梅雨、多雨季节或运行需要时启动。

（四）加强检修维护管理

1.开关柜检修重点对触头接触情况（有无过热变色的痕迹）、柜内电气主回路连接螺栓紧固、传动部件轴销的固定情况、机构辅助开关接触、操作机构手车轨道及闭锁装置部件是否有机械变形或损坏等情况等进行检查。对于变电站电容器组等操作频繁的高压开关柜要适当缩短巡视检查和维护周期。

2.已运行的开关柜结合停电检查，开关柜底部以及柜与柜间孔洞是否封堵，有无小动物进入的可能。3.检修试验结束后，应重点检查开关柜有无遗留工具、物件以及试验用的短接线、接地线。

4.由于GGX2、XGN等型号开关柜选用运行中易造成发热的旋转隔离开关(如GN30-12型隔离开关)，应结合停电检查隔离开关触头（含弹簧）有无过热或烧损，重点为大电流开关柜（如主变进线柜、分段开关柜等）。

5.对重负荷且无法开展测温的开关柜尽快安排停电检查，可选一、二座变电站尝试安装开关柜在线测温装置。

6.结合停电检查开关柜各相带电体之间、相对地之间空气距离是否符合规范要求（如35kV开关柜的为300mm，10kV开关柜的为125mm）。

7.结合停电检查开关柜的机械联锁，是否满足“五防”要求。检查开关柜内手车活门打开、关闭是否灵活正常。

（五）10、35kV出线多的变电站安排10、35kV系统电容电流测量，10kV电缆线路电容电流达30A和35kV系统电容电流达10A需安排安装消弧线圈。10—35kV母线PT安装消谐装置。

第四篇：论文电力系统继电保护故障分析与处理措施探讨

电力系统继电保护故障分析与处理措施探讨

摘要：在整个电力系统之中，要实现对其整体结构的有效保护，往往都会使用继电保护装置。该装置关系着整个系统运行的安全性，与此同时还可以有效防范各类故障。从当前的发展情况来看，电力系统规模日渐扩大，这就给电力设备以及电力负荷都带来了极大的压力，从而给继电保护装置提出了一定要求。对此，这就必须在日常运行过程中加大继电保护监管，根据存在的问题优化处理措施，从而保证系统运行安全和效率。

关键词：电力系统；继电保护故障；处理措施

一、继电保护的常见故障分析

1.1开关设备的故障

继电保护开关设备故障，主要是继电保护装置和电力系统之间的不配套所致，这就要求，在继电保护设备选用过程中，应该确定电力系统的工作强度，进而选择与工作负荷相匹配的继电保护设备。可是随着经济的迅速发展，许多地区的电力系统都大大增加了用电负荷，继电保护设备并没有由于工作强度的增加而进行对应的处理，最终导致故障发生。在工作中，由于继电保护设备有超负荷运转、老化以及开关设备负荷密集的情况发生，从而使开关设备不能适应继电保护工作的需求，进而对继电保护设备的精准度产生影响。当继电保护设备对电力系统不能进行准确检测时，就会对电力系统的正常工作产生影响。

1.2电流互感饱和问题

不断加大继电保护设备终端负荷，会在电力系统运行过程中有短路情况发生，使电力系统中的电流负荷加大，导致一系列状况发生。比如，在短路过程中所产生的电流经常超出电流互感器额定电流上百倍，可是由于电流互感器的误差和短路电流的倍数之间呈现正比关系，继电保护设备对短路故障发出的指令会由于电流过大而导致灵敏度下降的情况。

1.3继电保护设备的问题

在继电保护故障中经常有设备故障的问题发生。继电保护设备的工作原理和理论都很成熟，在工作中故障检测办法大致一样，其不同主要表现在不同电力系统中工作负荷不同，对继电保护设备的要求也会不同。所以在对继电保护设备进行安装时，要与电力系统工作负荷相结合选择适当的设施。可是在实际工作中，经常有设备不达标的情况，从而使整个继电保护设备不能正常运行，对继电保护系统的工作效果造成影响。

二、电力系统继电保护处理措施

2.1常用电力系统继电保护故障排查措施

现阶段在电力系统中继电保护装置故障排除措施主要包括电位测量、负荷检查、直接观测、故障排查等方面。其中故障排除法主要是通过对电力系统继电保护装置内部故障位置与非故障位置的对比分析，结合电位测量措施对故障位置进行全面勘测。如在倒闸操作控制回路、断路器辅助节点及其串联节点故障排除时，可利用万用表电阻挡分区排除措施，根据万用表保护屏预警信号的出现情况确定具体的故障方式位置；而直接观察法要求线路巡查工作人员对整体继电保护装置进行全面核查，通过对继电器内部零件运行情况及接线头运行情况进行综合分析，确定线路故障位置，并采取适当的继电保护装置内部零件更换措施。必要情况下可结合其他设备进行测量判定工作，如针对高频通信异常情况，可根据滤波设备上桩头运行数据，结合滤波设备测量下桩头的措施，确定相应的电缆线路故障位置。

电位测量法主要通过二次回路各节点直流电压、电流检测的方式确定相应的继电保护故障发生方位，同时在实际应用中电位测量法还可以对开关控制回路导致的继电保护装置故障进行有效的分析，如开关回路断线、保护开关拒合、位置指示装置不明等；在电力系统继电保护故障排除过程中若出现交流回路故障，可利用负荷检测法进行处理，其主要通过合理的装置电气量选择，在参考电压或者参考电流一定的基础上确定相应的参考节点，可选择控制开关对侧或者本侧断路器潮流之和作为参考节点，通过对二次电流电压回路及其相位等电气量参数的控制，可获得相应的故障发生数据。

2.2电力系统继电保护故障分析系统

故障分析系统在电力系统继电保护装置故障处理方面具有重要作用，其主要通过对继电保护故障的仿真分析，确定相关继电保护装置数据信息，从而进行相关继电保护装置设备参数的设置。在电力系统继电保护故障分析系统运行过程中，其可根据实际设备运行情况，如保护动作跳闸等，进行具体数据参数的显示，然后通过仿真数据与实际运行数据的对比分析，确定相关的继电保护故障处理方案。在实际运行过程中，电力系统继电保护故障处理系统可根据相应的故障发生情况进行仿真数据模拟，便于各种保护动作的合理配置。在继电保护装置硬件设计过程中需要依据电网硬件平台进行网络层拓扑架构的设置，依照相应的电力系统运行特点逐步开展继电保护装置故障信息的采集、分析、处理，便于整体继电保护系统智能一体化效用的有效发挥。

2.3电力系统继电日常保护措施

在电力系统继电保护装置实际运行中，会受到多种因素的影响，而对电力系统继电保护装置进行适当的维护措施对于继电保护装置使用性能的提升非常必要。首先相关电力系统运行维护人员可结合继电保护装置运行情况，制定继电保护装置清洁工作规范，确定相关的继电保护装置清洁位置及标准，并控制其他电气设备与继电保护设备维持一定的距离，降低短路对继电保护装置的影响；其次在电气保护装置运行的相关阶段，电力系统继电保护装置工作人员可组织内部人员进行定期故障核查，利用电位测量、负荷检测等方法进行全面分析，及时发现继电维护设备运行故障，及时采取控制措施，并对继电保护装置检测维护工作进行记录管理，保证整体继电保护体系的完整。

2.4微机故障处理技术

微机保护装置的设置主要通过电子电路的合理配置对内部机电保护装置故障进行有效处理。在微机故障处理技术实际运行中经常会发生电场强磁场干扰的情况，因此在微机保护技术实际运行中需配合相关抗干扰措施同步运行。微机故障处理技术主要通过容错设计实现继电保护装置自我维护管理，通过冗余的设备在线运行可保证整体装置的持续运行，有效避免常规继电保护装置设计导致的装置运行障碍。在进行具体参数设置过程中，可采取定值设定、参数优化更新的方法进行权限设置，便于继电保护措施的有效实施。在我国电力系统的继电保护设备故障处理过程中，为了保证微机故障处理技术的有效实施可采取继电保护装置接地模式。促使整体装置外部与地面具有一定的接触面积，提高整体设备运行过程中微机设备的抗干扰能力，结合电磁干扰防护装置的应用，可对继电保护装置连接电缆进行屏蔽防护层的加设，保证整体微机故障处理装置的稳定运行。

三、结语

综上所述，致使电力系统继电保护装置产生故障的因素有很多，但不管是哪一种方面的原因，都将阻碍着我国电力行业的可持续发。所以为了将故障有效的处理解决掉，我们还应当提高各级工作人员的安全意识，并运用参照法、处理法、对比法、置换法、分段法对故障进行检测，并制定可行的故障处理对策，进而实现电力系统可持续发展的目标，且为人们生活提供有力的保障，最重要的是能够确保机组的可靠性与安全性。

参考文献：

[1]陈必云,陈凯.电力系统继电保护故障分析与处理[J].科学技术创新,2020(07):174-175.[2]刘畅.电力系统继电保护故障分析与处理[J].通信电源技术,2019,36(10):134-135.[3]刘宏强.电力系统继电保护装置故障分析与处理研究[J].科学技术创新,2019(27):168-169.

第五篇：电梯典型故障分析及处理方案

电梯典型故障分析及处理方案

摘要：当今社会发展迅速，高层建筑早已走上时代舞台，而高层建筑离不开电梯的使用，为了确保电梯的安全、有效运行，完善高层建筑功能，本文总结分析了时下一些典型电梯故障，并选出其中若干案例，提出了相应的处理方案。为有效的电梯监测和高层建筑安全体防护提供一些建议和帮助。关键词：排除故障；电气系统；电梯故障

社会发展日新月异，如今电梯正广泛应用在城市高层建筑当中，便于乘客或货物的垂直运输。由于其本身为运输设备，具有机电一体化的特点，且需要微机监控着它运行的系统，电梯运作往往需要软件和硬件的交叉配合才能起到有效和安全的防护作用。但是，近年来，电梯故障日益增多，电梯出事率正逐渐增加，至此，电梯安全防护问题逐渐受到大家的关注。电梯在运行中所产生的故障主要来自于电气控制系统，本文从此角度着手，就电梯典型故障展开探讨，并提出了相应解决方案。

一、电梯典型故障原因及分析

电气控制、机械、拖动回路等部分组成了电梯，因此，在查找故障时，应主要从以下几个方面考虑。1.电气控制系统故障

通常情况下，乘坐电梯舒适感降低，严重时造成人身伤害或设备事故等电梯无法正常工作的故障原因往往在于电气控制系统，因电气控制系统的内部元件发生异常，产生故障。电梯的主要故障就来自于电气系统故障。而电气系统容易出现的故障包括：①自动关、开门，该故障也是最典型的电气系统故障，因自动关、开电气元件接触不良，就造成无法顺利开、关电梯门的故障。②破坏电气元件绝缘，电梯在长期的运行中，电气系统电子电气元件会在老化、失效、受潮等变化中降低绝缘性能，当击穿绝缘后，电气系统就会发生断路或短路的故障。③接触点处元件发生断路或短路，开关、继电器、接触器等若出现短路和断路现象，失效电路，从而引发电梯故障。当尘埃阻断接触点时，断路的情况就会出现；当电弧烧蚀接触点时或者接触点处电流偏大使，电路短路情况就会发生。2.机械系统故障

我们分别从以下两点来看，第一，连接件松脱。在不间断地、长期运行中，电梯因震动等原因导致松脱、松动紧固件的现象，严重时，还会发生位移、滑脱等机械事故，加大部件之间的消耗、磨损，失去了原来的精度，最终导致电梯故障。第二，自然磨损。磨损是机械部件的运作过程中的必然现象，而一定程度的磨损会导致故障的产生，必须要更换新部件。所以，当大检修电梯时，为了防范于未然，应及时更换容易出现磨损的部件。日常维修电梯时，必须注意保养与调整部分期间，才能确保电梯继续正常、有序的运行。但是，部件磨损情况因滑动、滚动而产生，这就加速磨损机械，电梯故障也就不可避免了。例如：当磨损钢丝绳达到一定程度后，为了防止发生安全事故，就需要及时将其更换。除了钢丝绳，各种运转轴承也必须定期更换，因为这些器件都是容易产生损耗、磨损的。3.主拖动系统故障

通过构成主回路的各环节来检查与排除电梯主拖动系统故障。主拖动系统并非连续的工作状态，所以当经过一段时间的电梯运行后，就会出现电机轴承磨损、接触不良、接点脱落、触电氧化、触电弹片疲劳、击穿或烧断可控硅热和逆变模块等等，因此，可以从检修与排查如上几部分检修与排查主拖动系统故障。4.使用不当

在日常生活中，未按运行要求使用电梯，也会导致电梯故障的频发。例如：有些乘客在电梯内乱扔烟头等废弃物、在按电梯的按钮时过于用力、在按过按钮的基础上又反复按、将易燃易爆的物品携带入电梯、小孩子在电梯上蹦跳等等，都是导致电梯发生故障的人为因素。很多乘客虽然天天利用电梯，但是了解电梯故障的人甚少，而不按照正确的流程和方法操作电梯，缩短了电梯的寿命，甚至危机人身安全。5.未较好保养与维护管理

为了确保电梯在运行过程中的持久、正常运转，安装人员完成电梯安装后，还应定期对电梯进行保养和维护。但是在实际运行中，一些维护人员玩忽职守，使电梯“病入膏肓”，未能尽早处理故障，导致事故的严重发生，这是值得维护、保养工作人员深思的事情。电梯在长期的运行中因为不同的原因产生了故障，如果带“病”运行，后果不堪设想。电梯是机械，机械是需要人工维护的。维护人员不仅工作上要严格，还应具备高度的职业操守及专业技能和知识，这样才能在

电梯产生问题、故障的初期找到故障，及时、正确地处理故障，才能从根本控制电梯运行中的安全隐患。

二、电梯常见故障案例及处理

电梯的故障有很多种，只有经过不断地实践，吸取经验，才能真正掌握电梯故障的排除方法

以下列举部分电梯常见故障案例，并提出了相应快速的解决办法： 1.电梯不能启动，楼层不显示

故障原因分析:电梯失去了正常启动运作的功能，与电气控制系统中的电路功能有关，一般情况下，主控系统电路锁梯功能打开、电源同路中出现电源故障、安全以及制动同路中有短路情祝都可导致电梯不能正常启动运行。

首先，对锁梯开关位置进行检查，若电梯进入锁梯状态，则恢复锁梯开关电梯运行即可恢复。

其次，要对控制柜内的电源电路模块进行检查，观察各设备是否正常运作，检测供电压是否正常，排查故障点，进行维修。若一切正常，需对锁梯功能和安全同路进行验证。

第三，对安全制动同路进行检查，控制柜内安全接触器是否吸合、安全同路反馈信号是否正常等，找到故障点，给予修复。

2.电梯运行正常，但平层时误差过大

故障原因分析:通过对电梯机械故障的原因及现象进行分析，一般来讲，平层装置遮磁板位移、曳引轮绳槽磨损严重都是导致电梯平层精度出现误差的因素。

首先，检查平层装置，若轿厢在多层出现同方向的平层误差，则为平层传感器位移故障，可根据误差尺寸调整平层传感器位置；如果只是某一层平层出现误差，则为遮磁板位移故障，可根据不平层的误差尺寸调整遮磁板位置。

然后对曳引轮绳槽磨损情况进行检查，如果在电梯运行时曳引轮与钢兹绳存在相对运动，则应立即更换曳引轮。

三、讨论

建筑行业在我国的兴起速度是非常快的，其使用率也在不断增加，以至于电梯故障的发生也日益增多。电梯故障日益增多，电梯出事率正逐渐增加。总体来

说，排除电梯故障的原则由简至难、从内到外，具体如下：①环节排除法，电梯在正常运行的过程中包括了停止再开门、减速运行、开门启动、层数选择等过程，一旦电梯出现故障，可对上述哪一环节出现的问题进行有限考虑，为确定发生故障的详细位置，对故障电梯逐层进行检查。②测量法，为确定电压是否正常、检查电流回路中显露的连接状况是否良好，当将产生电梯故障的位置大致确定后，回路的检测可利用万用表，如果检测结果出现异常，应开展详细的排查。③互换法，先替换存在故障的部位，替换后，如果故障部位恢复正常工作状态，则故障产生于此处，但是替换后并未恢复，则可以判断该部位未出现问题。本文针对电梯中出现的典型问题、故障，收集和归纳了快速处理的措施和方法，对提高维修速度以及安全运行水平，防止事故的多发，具有一定的参考价值。

参考文献：

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