靶场某高可靠系统备用电源自投装置设计

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备用电源投入自动装置毕业设计_说明

毕业设计（论文）题目备用电源投入自动装置三峡电力职业学院毕业设计（论文）课题任务书由于电动机自启动等原因的影响，母线电压会下降，下降的最低值大于2.5kV，母线允许运行的最低电压为7kV，当网络发生使AAT启动的短路故障时，切除该故障的系统继电保护最大动作时间为0.6s。

I母的二次电压由TV1获得，II母的二次电压由TV2获得，主二次绕组的额定相电压为100/3V，辅助二次绕组的额定相电压为100V；线路L1的二次电压由TV3获得，线路L2的二次电压由TV4获得，二次绕组的额定相电压为100/3V；流过线路L1、L2和母联的二次电流分别由TA1、TA2、TA3 获得，次级额定电流5A。

10kV桥断路器主接线接线图二、设计容1、设计备用电源自动投入装置的硬件电路（单片机采用AT89C51）。

2、设计备用电源自动投入装置的软件程序。

三、设计要求1、说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。

四、参考资料1、教材：《电力系统自动化装置》2、教材：《电力系统继电电保护》3、教材：《单片机原理与应用》4、教材：《电子技术》设计（论文）成果要求1、开题报告：>=1000字2、论文：>=6000字，按要求提供论文与论文全文电子文档进度计划安排起止日期要求完成的容与质量1、2017.6.20-2017.8.10 下达毕业设计（论文）任务书学习毕业设计（论文）要求与有关规定阅读指定的参考资料与文献。

完成开题报告。

2、2017.8.10-2017.10.20 根据的参考资料与文献，撰写论文3、2017.10.20-2017.10.25 提交毕业设计（论文）成果（包括纸质文本和电子文本）。

完成毕业设计，全部成果交指导教师批阅。

4、2017.10.25-2017.10.315、2017.11指导老师按规要求对毕业设计（论文）进行审查。

毕业答辩审核（系主任）批准（院长）毕业设计（论文）开题报告题目备用电源投入自动装置学生鹏翔学号 201530911专业发电厂与电力系统班级 20153099指导教师胡评阅教师胡完成日期年月日一、课题来源。

电力系统课程设计-备用电源自投入装的设计

电力系统课程设计-备用电源自投入装的设计电力系统综合课程设计设计题目：备用电源自投入装置的设计前言随着技术和经济的发展，对供电的质量、连续性和可靠性的要求越来越高。

在工厂供电系统中，为了提高供电可靠性和连续性，常采用备用电源自动投入装臵（APD）。

备用电源自动投入装臵（APD）是当工作电源因故障断开以后，能自动而迅速地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电源上去，从而使用户不至于被停电的一种自动装臵，简称备自投。

当工作电源无论什么原因失电时，ＡＰＤ边启动，将备用电源自动投入，迅速恢复供电。

备用电源自动投入装臵在保证供电连续性方面取得了较好的成效，在电力系统中被广泛采用。

本课程设计即是对二级负荷工厂备用电源自动投入装臵（ＡＰＤ）的设计。

目录前言一、备用自投入装臵的方案设计 (1)（一）ＡＰＤ装臵设计要求及设计依据 (1)（二）ＡＰＤ装臵的初步设计及注意事项 (1)二、备用电源自投入（ＡＰＤ）装臵的整定计算 (3)(一）低电压继电器的动作电压值的整定 (3)（二）时间继电器动作时限的整定 (3)三、二次元器件的选择 (3)四、绘制ＡＰＤ装臵的二次原理展开图 (4)（一）备用电源的投入方式及电压回路 (4)（二）QF1、QF2二次原理展开图 (6)（三）合闸及信号指示回路 (7)五、总结 (8)参考文献 (9)一、备用自投入装臵的方案设计（一）ＡＰＤ装臵设计要求及设计依据１、设计要求要求认真分析所给课题，并作相应的短路计算，然后根据工厂对备用电源提出的要求，设计满足要求的备用电源自投入（APD）装臵，并作相应的整定计算，最后按要求绘制图纸并写出设计说明书。

2、设计依据某厂供电等级为二级负荷，与供电部门达成协议，由两回35KV线路进行供电，一回线路来自距工厂15Km的地区变电站35KV母线，经架空专线引来，作为主电源；另一回线路来自邻厂35KV母线，经电缆线路引入本厂，作为后备电源。

要求设计一个备用电源自投入（APD）装臵，并使之具有以下功能：（1）当主电源失电而备用电源有电时，APD装臵应能自动切除主电源，投入备用电源，若备用电源无电，则APD装臵不应动作；（2）备用电源投入后，若主电源来电，则经一分钟延时后，自动切除备用电源；（3）手动投入备用电源，则APD装臵不应动作。

一种高可靠性的主接线方案及其备用电源自投方式

２变电所备用电源自投方案，
变电所的典型接线见图１。
１井线＃ｉ备用进线２＃进线
电，若ＩＩ段母线故障，其保护不跳本断路器，而去闭锁分段断路器ｃ的备用自投。②若（段失电Ｉ）
ＡａｎＣｏｎｃｉｎＳｈｍｅｗｉｇｌｂｌｙａｄＡｕｏｓｔｈＭｉｎｅｔｃｅｔＨｉｈＲｅｉｉｔｎｔ —ｗｉｏｈａｉｃ
ＧｕｎｄｎｏｒｉｒｏａｉｎＦｓａｎａＰｏｒｕｐｙＢｒｎｈＯｕＷｅｃａａｇｏｇＰｗｅｄＣｏｐｒｔｏｈｎＮａｈｉｗｅｐｌａｃＧｒｏＳｉｈｏ
维普资讯
● 技术改进与创新
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一
种高可靠性的主接线方案及其备用电源自投方式
ＭａｎｒｏｓＢａｋｕｏｒＳｕｃｎｅｆｔｃ — ｐＰｗｅｏｒｅＩ
广东电网公司佛山南海供电局区伟潮
变的，而继电保护及安全自动装置均应能适应这些复杂多变的运行情况。为了提高这些装置的可靠性，要求装置尽量做到标准化，统一化。作为
安全自动装置之一备用电源自动投入装置也应遵守此原则。因此，选用合适的备用电源自投装置是提高配电可靠性的关键途径。目前，单母线分段式或内桥接线是一种常见的主接线，这种主接线既可以实现两母线之间的分段自投，又可以实现两进线之间的互投。但是这种主接线方案只有一路备用电源，若该备用电源自身失电或者检修就会使备自投失去功能，从而使所带负荷失电，这是一些重要负荷所不允许的。为此对原先的主接线进行了修改，采用了如

110 kV变电所备用电源自动投入装置的设计

备供线路，投动作失败。因此，投装置的跳备自备自
闸回路应接至断路器控制回路的保护跳闸回路。备自投装置在实现电源自动切换功能的同时，还要根据供电的负荷情况做一些联跳的设计。 ( 1) 在很多场合备供电源容量不能满足负荷全部供电容量要求，应在自投备供电源前有选择地切
除部分不重要负荷，同时应闭锁这些线路的重合闸; (2) 如原负荷段馈线含有小电厂线等有源线路，则必须考虑避免备供线路与小电厂线非同期合并，故必须在自投于备供电源前切除小电厂线或将
110 k V
kV II 母
备自投的母线检无压定值及动作时间定值和小电厂
低压解列相关定值配合，投动作躲开小电厂低备自
所停电。因此，如果设计为当 1号变压器故障闭锁 1 号进线和分段的断路器的备自投合闸，而当2 号变压器故障即闭锁 2 号进线和分段的断路器的备自投合闸，则可将701 开关合上， 1号主变的正常保住运行和大部分的负荷，避免全所失电并减少损失。当一次主接线发生变化时，投的闭锁条件也备自相应地要进行调整。比如 110 kV 汝山变的 110 kV 部分为 2 回进线，线变组接线， 10 kV 为单母线低压分段接线。考虑当某一条 H OW 线路失电或主变故障时，对应的一段 10 kV 母线将失去电源，故在该变电所的 10 kV 侧配置了一套备用电源自投装置。此种接线形式，就不能将主变的所有保护动作信号接人备自投的闭锁回路了。因为如果主变发生了内部故障，保护动作跳开两侧开关并闭锁低压备自投装置，
2007 年 12 月
江苏电机工程 Jiangsu Electr cal Engineer ng i i
第 26 卷增刊 2

备用电源自投装置的设计和应用

202停运256合闸运行时
4#母线
5#母线
6#母线
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备自投逻辑方案设计
❖备自投装置从原理上讲基本属于简单逻辑运算。一套完善的备自投逻辑方案,除了应满足备自投装置的装设、动作逻辑的要求外,还应考虑装置实际运行环境的问题。备自投的设计应避免求全思想,不切实际地追求适应一切故障情况甚至臆想的稀有故障情况会导致自投逻辑过分复杂而大大降低可靠性。设计良好的备自投应该是在满足常见运行方式下,充分考虑相关环节,在系统可靠性与装置可靠性间取得合理的优化。
√
备自投合闸
备自投投退
备自投合闸
√
备自投投退
201闭锁备自投
203闭锁备自投
203闭锁备自投
× 201闭锁备自投 202闭锁备自投
× 201闭锁备自投
闭锁202失压投245
闭锁202失压投256
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❖检修方式：
C:203停电，201、202、256断路器合闸运行，245 断开运行
4#母线
5#母线
6#母线
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❖对侧设重合闸的系统中备自投可等待对侧重合一次失败后启动自投,也可直接自投。重合失败后自投对恢复供电较有利,但自投延时将延长一个重合闸动作周期。原则上对供电容量大、装置可靠性较高、供电线路较长、重合成功率低或对连续性供电有特殊要求的重要负荷可采用直接自投方式;对装置可靠性相对较低的常规继电器备自投的负荷可采用先重合后自投方式。
4#母线
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备自投后加速
备自投后加速
√
备自投合闸备自投投退
备自投合闸
√
备自投投退
203闭锁备自投
201闭锁备自投
201闭锁备自投

备用电源自投方案

备用电源自投方案备用电源在现代生活和工作中扮演着至关重要的角色，它能够在主电源供电中断时提供紧急供电保障。

为了确保备用电源能够自动投入并正常运行，一个可靠且有效的备用电源自投方案是必不可少的。

本文将介绍备用电源自投方案的设计原理、关键组成部分以及操作流程，以帮助读者更好地理解和应用备用电源自投方案。

一、设计原理备用电源自投方案的设计原理是利用电力管理系统和自动切换设备实现主电源和备用电源之间的切换。

在正常情况下，主电源为系统提供稳定的电力供应。

当主电源发生故障或中断时，自动切换设备会迅速检测到主电源失效，并将备用电源自动投入使用，以保证系统的持续供电。

二、关键组成部分1. 电力管理系统：电力管理系统是备用电源自投方案的核心控制部分，它负责监测主电源的状态、检测主电源故障和控制备用电源的自动切换。

电力管理系统需要具备高度的可靠性和稳定性，以确保备用电源自投的准确性和及时性。

2. 自动切换设备：自动切换设备是实现主电源和备用电源之间切换的关键组成部分。

它通常由电路控制部分和机械传动部分组成，通过电路控制部分检测主电源的状态，并通过机械传动部分实现电源的切换。

3. 备用电源：备用电源是备用电源自投方案中的重要组成部分，它与主电源并联连接，并通过自动切换设备实现备用电源的自动投入。

备用电源通常采用蓄电池或发电机等设备，能够提供持续供电，以保证系统的正常运行。

三、操作流程备用电源自投方案的操作流程如下：1. 主电源正常供电：在主电源正常供电的情况下，备用电源处于待命状态，电力管理系统监测主电源的状态。

2. 主电源故障检测：当电力管理系统检测到主电源故障或中断时，自动切换设备立即启动。

3. 备用电源切换：自动切换设备通过机械传动部分切换到备用电源，将备用电源连接到系统中。

4. 备用电源供电：备用电源开始供电，保证系统的持续运行，直至主电源故障恢复。

5. 主电源恢复检测：当电力管理系统检测到主电源故障已经恢复时，自动切换设备将自动切换回主电源。

变电站备用电源自动投入装置--课程设计

1.概述1.1概念为保证供电的可靠性，电力系统经常采用两个或两个以上的电源进行供电，并考虑相互之间采取适当的备用方式。

当工作电源失去电压时，备用电源由自动装置立即投入，从而保证供电的连续性，这种自动装置称为备用电源自动投入装置，简称AAT。

备用电源自动投入是保证电力系统连续可靠供电的重要措施。

备用电源自动投入装置遵循的基本原则如下：①当工作母线上的电压低于检无压定值，并且持续时间大于时间定值时，备自投装置方可起动。

备自投的时间定值应与相关的保护及重合闸的时间定值相配合。

②备用电源的电压应工作于正常范围，或备用设备应处于正常的准备状态，备自投装置方可动作，否则应予以闭锁。

③必须在断开工作电源的断路器之后，备自投装置方可动作。

工作电源消失后，不管其进线断路器是否已被断开，备自投装置在起动延时到了以后总是先跳该断路器，确认该断路器在跳位后，方能合备用电源的断路器。

按照上述逻辑动作，可以避免工作电源在别处被断开，备自投动作后合于故障或备用电源倒送电的情况发生。

④人工切除工作电源时，备自投装置不应动作。

装置引入进线断路器的手跳信号作为闭锁量，一旦采到手跳信号，立学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。

——阿卜·日·法即使备自投放电，实现闭锁。

⑤避免备用电源合于永久性故障在考虑运行方式和保护配置时，应避免备自投装置动作使备用电源合于永久性故障的情况发生，一般通过引入闭锁量或检开关位置使备自投发电。

例如，就主变低压侧分段开关备自投而言，变压器差动保护动作跳主变各侧时，一般表明主变本体发生故障，此时无需闭锁主变低压侧分段开关备自投；而变压器后备保护动作时，可能是低压侧母线或其出线上发生了故障，此时一般应闭锁低压侧分段开关备自投。

⑥备自投装置只允许动作一次。

以往常规的备用电源自动投入装置通过装置内部电容器的充放电过程来保证只动作一次。

为了便于理解，微机装置仍然引用充放电这一概念，只不过微机备自投装置由软件通过逻辑判断实现备自投充放电。

备用电源自投装置

我局通常采用进线备自投方式

即两条进线互为备用。正常运行时，两线路PT 均有压，两段母线均有压，1DL 和2DL 中的一个开关在合位，另一个在分位，3DL 在合位。工作线路失电，在备用线路有压情况下跳开工作线路，合上备用电源。开关偷跳造成母线失压时，在备用线路有压的情况下合备用线路开关。为防止PT 断线时备自投误动，取线路电流作为闭锁判据。

备自投应用场合

用在110kV内桥接线侧用在主变35kV侧、10kV侧。用在站用0.4kV侧。用户侧
我局配电网置基本情况
我局110kV及以下电网为主要采用辐射形电网，为保证电网可靠运行，使电网在N-1的故障情况下能够不间断供电，电网接线一般采用一主一备双电源的接线形式。
BZT动作逻辑控制条件
一类为启动条件，另一类为闭锁条件。当启动条件都满足，闭锁条件都不满足时，备投动作出口。为防止备投重复动作，在每个动作逻辑中设置一个“充电”计数器，充满电后开放出口逻辑。自投装置“充电”的条件一般为：（1）不是所有启动条件都满足；（2）无任何闭锁条件。 “充满电”的条件一般为：以上两条件同时满足超过一定时间。 “放电”条件一般为：（1）任一个闭锁条件满足；（2）备投动作出口后。 “动作” 条件一般为：（1）充电满；（2）启动条件全部满足；（3）闭锁条件全不满足；（4）延时T 内以上条件均满足。

但如果所切除的变电站装设有备自投装置，而且备用电源取自同一个220KV变电站或取自同一条220KV线路供电线路，则远切装置的动作便会失去意义。

Байду номын сангаас
解决方法：借助通信手段，在远切装置与所切变电站的备自投装置实现通信连接，当远切装置动作后，开出一个信号，通过通信通道将信号传送给所切变电站备自投装置，作为闭锁条件。收到信号的备自投装置立即放电，保证备自投装置正确退出。此措施目前并未实际运用，但可以预见此技术的推广一定可以加速电力系统自动化程度的日益加深，从而提高电网运行的安全和稳定。

备用电源自动投入装置及接线方式

备用电源自动投入装置及接线方式洛阳理工学院备用电源自动投入装置原理及接线方式专业：电气工程及其自动化专业班级：电气35班学号：B12043506学生姓名：皇甫晓晓完成时间： 2021年11月15日《电力系统自动装置》课程论文评分表序号 1 评分项分数论文的结构与格式 15分 2 3 语言组织10分切题（符合课程）25 分 4 内容合理能用20 论文总成绩摘要随着经济建设的发股，我国电力系统的规模日益扩大，发电设备的容量也相应增大．系统运行方式的变化越来越频繁。

为了更好地保证电力系统的安全、经济运行并保证电能质量，电力系统自动装置及其技术得到广泛应用并日益发展，同时也促进电力系统自动控制技术的不断提高。

与其他产品不同，电能的生产、传输、分配和消耗在同一时刻完成，遵循功率平衡原则。

所以发电厂、变电所、输配电线路和用户构成的电力系统是一个有机的整体，在运行中任何一个环节出现问题，都会影响到电力系统的稳定运行，严重时会造成恶性事故，导致整个系统崩溃。

为了取得更大的经济效益，电力网规模越来越庞大、发电机容量也越来越大，因此为了满足电力系统运行的要求，电力系统必须借助于自动装置来完成别电力系统及其设备监视、控制、保护和信息传递。

因此自动化技术就成了必不可少的手段。

二、电力系统自动控制的总目标和主要内容电力系统自动控制酌总目标是：保证供电质量，提高供电的可靠性，实现电力系统的安全经济运行。

为了实现这个总目标，电力系统自动控制的任务有以下几个方面。

1．电力系统自动监视和控制 2．电厂动力机械自动控制3．电力系统主要电力设备的自动控制近年来，由于控制理论、信息沦等方面的成就，大规模、超大规模集成电子器件不断推出；计算机技术和数据通信技术的发展，自动控制技术正发生着日新月异的变化；计算机控制技术在电力系统自动装置中得到广泛应用。

关键词：电力系统自动控制可靠性引言在电力系统中．很多用户和用电设备是由单电源的辐射形网络供电的。

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● 喇舞蠹０萄
靶场某高可靠系统备用电源自投装置设计
何吉祥，晓波，李张吴（备学院光电装备系，京１１１）装北０４６
摘要：为了提高电源的可靠性，证靶场设备的不间断供电，究了一种备用电源自投装置。在介绍其组成结构和保研
工作原理的基础上，装置的总体设计思想和硬件设计方法进行了详细的描述，要包括电源插件、控制器插件、对主主电流
和电压采集插件、继电器插件、人机交互插件等关键环节的设计。同时对备用电源自装置的软件设计方法做了研究，投实现了主备电源的快速、可靠切换和简洁的人机界面。最后对该装置的可靠性问题进行了探讨。
ａｄｗｏｋｉｇｐｉｃｐｅｒｎｒｄｃｄ；ｔｅｇｎｒｌｅｉｎｔｏｇｔｎａｄｒｅｉｎｍｅｈｄｆｔｅｄｖｃｒｅｃｉｅｎｒｎｒｎｉｌｓａｅｉｔｏｕｅｈｅｅａｓｈｕｈｓａｄｈｒｗａｅｄｓｇｔｏｓｏｈｅｉｅａｅｄｓｒｂｄｄｇｉｅａｌｎｄｔｉ，ｍａｎｙａｏｔｔｅｄｓｇｆｐｗｅｌｇｉｓｉｌｂｕｈｅｉｎｏｏｒｐｕ－ｎ，ｍａｔｒｃｎｒｌｒｐｕ－ｎ，ｈｍａ－ｏｕｏｔｏｌｌｇｉｓｕｎｃｍｐｔｒｉｅａｔｌｇｉ，ｃｒｅｎｏｎ
关键词：可靠性设计；用电源；自投装置备备
中图分类号：ＴＮ８。Ｐ９６Ｔ２文献标识码：Ａ
ＤｅｉｎｏｕｏａｉＳｔｈＤｅｉｅｏｈｕｉａｙＰｏｒＳｐｌｓｇｆＡｔｍｔｃｗｉｃｖｃｆｔｅＡｘｌｒｗｅｕｐｙｉｔｉｈＲｅｉｂｌｙＳｓｅｉｈｏｉｇＲａｇｏａＨｇ — ｌｉｔｙｔｍｎＳｏｔｎｅａｉｎ
ｏｆｔｅａｔｍａｉｗｉｃｅｉｅｏｈｕｉａｙｐｗｅｕｐｙｉｅｅｒｈｄ；ｒｐｄａｄｒｌｂｅｐｗｅｕｐｙｓｔｈｎｎｄｏｈｕｏｔｃｓｔｈｄｖｃｆｔｅａｘｌｒｏｒｓｐｌｒｓａｃｅｉｓａｉｎｅｉｌｏｒｓｐｌｗｉｉｇａｄａｃ
ａｃｎｉｅｈｍａ－ｃｉｅｉｔｒａｅａｅｒａｉｅ．Ａｔｌｓ，ｔｅｒｌｂｌｙｏｈｓｄｖｃｓｄｓｕｓｄｏｃｓｕｎｍａｈｎｎｅｆｃｒｅｌｄｚａｔｈｅｉｉｔｆｔｉｅｉｅｉｉｃｓｅ．ａｉＫｅｒｓｅｉｂｌｙｄｓｇｙｗｏｄ：ｒｌｉｔｅｉｎ；ａｘｌｒｏｒｓｐｌａｉｕｉａｙｐｗｅｕｐｙ；ａｔｍａｉｗｉｈｄｖｃｆｔｅａｘｌｒｏｒｓｐｌｉｕｏｔｃｓｔｅｉｅｏｈｕｉａｙｐｗｅｕｐｙｃｉ
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（ａｅｆｑｉｍｅｔＢｉｎ０４６ＣｉａＡｃｄｍｙｏｕｐｎ，ｅｉｇ１１１，ｈｎ）Ｅｊ
Ａｂｔａｔｎｏｄｒｔｓｒｃ：ＩｒｅｏｉｒｖｈｅｉｂｌｙｏｈｏｒｓｐｌｎＯｅｓｒｎｎｅｒｐｅｏｒｓｐｌｆｓｏｔｇｍｐｏｅｔｅｒｌｉｔｆｔｅｐｗｅｕｐｙａｄｔｎｕｅｕｉｔｒｕｔｄｐｗｅｕｐｙｏｈｏｉａｉｎ
ｒｎｎｏｔｇｃｕｓｔｏｌｇｉｓｅａｌｇｉｎｕｎｍａｈｎｔｒａｅｐｕ－ｎ．Ｍｅｎｉｏｔｒｅｉｎｍｅｈｅｔａｄｖｌａｅａｑｉｉｎｐｕ－ｎ，ｒｌｙｐｕ－ｎａｄｈｍａ－ｃｉｅｉｅｆｃｌｇｉｓｉｎａｗｈｌｓｆｗａｅｄｓｇｔ — ｅ
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２ｌ０２年９月２５日第２９卷第５期
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Ｓｐ５，２１ｅ．２０２，Ｖｏ．２．１９Ｎｏ５
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文章编号：０９３６（０２０ —０７０１０ —６４２１）５００ —４
ｒｎｅｅｕｐｅｔｎａｔｍａｉｓｔｈｄｖｃｆｔｅａｘｌｒｏｒｓｐｌｓｄｖｌｐｄＦｒｔａｇｑｉｍｎ，ａｕｏｔｗｉｅｉｅｏｈｕｉａｙｐｗｅｕｐｙｉｅｅｏｅ．ｉｓｌｃｃｉｙ，ｉｓｃｍｐｓｔｎｓｒｃｕｅｔｏｏｉｏｔｕｔｒｉ