电力系统继电保护原理教案(中文)
电力系统继电保护原理全套课程课件
d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性
如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性
后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备.
(2)由本元件的另一套保编辑护版作pppt为后备叫近后备.
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二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。
KkII = 1.1～1.2
（Id中非周期分量已
衰减，故比KkI稍小） 编辑版pppt
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2、动作时限的配合 为保证本线路电流II段与
下条线路电流I段的保护范围 重叠区内短路时的动作选择 性，动作时限按下式配合：
tII1=tI2+t≈t （t: 0.35s～0.6s,一般取0.5s） 3、保护装置灵敏性的校验
(3)作为Y/接线变压器后面短路的远后备保护的接线方式 Y/-11接线T：正序： 侧超前Y侧30°
负序： 侧落后Y侧30° 现以Y/-11接线的降压变压器为例：
编辑版pppt
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假设低压侧（侧）发生AB两相短路：
IA IB ; IC 0
则IB Y： 2IA Y 2IC Y 两 三相 相星 星形 形I： ： B， IB， 不 能 灵 只 能 反 敏 K 能 l反 映 Im 系 较 A和 反 I映 C 数 大 映
运行参数：I、U、Z∠φ
反应 I↑→过电流保护
反应 U↓→低电压保护
反应 Z↓→低阻抗保护(距离保护)
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二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
(完整word版)电力系统继电保护课程设计1(word文档良心出品)
1 设计原始材料1.1 具体题目一台双绕组降压变压器的容量为20MV A，电压比为35±2×2.5%/6.6kV，Y，d11接线；采用BCH-2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：6.6kV外部短路的最大三相短路电流为10536A；35kV侧电流互感器变比为600/5，35kV侧电流互感器变比为1500/5；可靠系数取。
试对变压器进行相关保护的设计。
1.2 要完成的内容For personal use only in study and research; not for commercial use对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。
2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定）2.1 设计规程For personal use only in study and research; not for commercial use根据设计技术规范的规定，针对变压器的各种故障、不正常工作状态和变压器容量，应装设相应的保护装置。
(1)对800kV A以上的油侵式变压器：应装设瓦斯保护做为变压器内部故障的保护。
(2)对于变压器的引出线、套管和内部故障：①并联运行、容量为6300kV A及以上,单台运行、容量为10000kV A及以上的变压器，应装设纵差动保护。
②并联运行、容量为6300kV A及以下，单台运行、容量为10000kV A及以下的变压器，应装设电流速断保护。
2000kV A及以上的变压器，如果电流速断保护的灵敏度不能满足要求，应装设纵差动保护。
(3)对于由外部相同短路引起的遍野器过电流，应装设过电流保护。
如果灵敏度不能满足要求，可以装设低电压启动的过电流保护。
(4)对于一项接地故障，应装设零序电流保护。
(5)对于400kV A及以上的变压器，应根据其过负荷的能力，装设过负荷保护。
(6)对于过热应装设温度信号保护。
2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置电流纵差动保护不但能区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的优点。
继保原理课件
动作电流Idz.J：能使继电器刚好动作的最小电流值。
返回过程：
IJ↓≈< Idz.J时，由于剩余力矩ΔM 的存在，暂时还不能返回； IJ↓↓→Mdc↓→ Mdc≈< Mth-Mm →舌片开始返回 ┌ Mdc↓↓┐ 返回过程中：δ↑→│ │→舌片加速返回 └ Mth ↓ ┘
返回终止时出现剩余力矩：ΔM ’= Mth- Mdc
即要求：IIIIdz.1 > IIIIdz.2 > IIIIdz.3 > …
(单侧电源辐射网，此条件自然满足)
五、阶段式电流保护的应用及评价
(1) 电流I段：由动作电流的整定来保证动作选择性，按躲 开某点的短路电流整定，动作迅速（无时限），但不能保 护本线路全长，作为主保护的一部分。 (2) 电流II段：由动作电流整定与时限配合来保证动作选 择性，动作电流按躲开某点的短路电流整定，能保护本线 路全长，动作时限较小，作为主保护的另一部分（电流I段 的补充）
① 串联线路上两点接地时： 三相星形接线能保证只切除 后一接地点 两相星形接线只能联线路上两点接地时： 三相星形接线：若保护1，2时限相同， 则两接地点将同时被切除，扩大了 停电范围。 两相星形接线：即使保护1，2时限相同 （例如皆由I段动作，或皆由II段动 作），也能保证有2/3的机会只切除 任一条线路。 (3)作为Y/接线变压器后面短路的远后备保护的接线方式 Y/-11接线T：正序： 侧超前Y侧30° 负序： 侧落后Y侧30° 现以Y/-11接线的降压变压器为例：
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路 规定电压正方向：母线高于中性点
1、外部d1点短路时：
(包括正常运行时)
( ) I d 1. B () I
电力系统继电保护原理全套课程ppt课件
∴两相星形的Klm比三相星形降低一半 提高两相星形接线Klm的方法：在两
相星形的中线上再接一个继电器3LJ.
∵两相短路时有：I AI BI C0 ∴3LJ中的电流:
I3 L J |(I A I C )/n T| A IB /n TA
∴ I3LJ反映了IB Klm↑
.
3、两种接线方式的应用 (1)三相星形：接线复杂，不经济，但可提高保护动作的
d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性 如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
.
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
由23： Zs.E mxa x /xz1 3 lmin KkI ZE s.m x x /i nz31L 可求 lm i得 n(2 3： Z s.m K k iIn z1LZ s.m)a/x z1
校验保护范围：（ min/ L）·100% 15% ～ 20%
.
2、电流速断保护的评价 优点：动作迅速(主要优点),简单可靠。 缺点：不能保护本线路全长（主要缺点）， 直接受系统运行方式的影响， 受线路长度的影响。
① 串联线路上两点接地时： 三相星形接线能保证只切除
后一接地点 两相星形接线只能保证2/3的
机会切除后一接地点
.
② 并联线路上两点接地时： 三相星形接线：若保护1，2时限相同，
则两接地点将同时被切除，扩大了 停电范围。 两相星形接线：即使保护1，2时限相同 （例如皆由I段动作，或皆由II段动 作），也能保证有2/3的机会只切除 任一条线路。 (3)作为Y/接线变压器后面短路的远后备保护的接线方式 Y/-11接线T：正序： 侧超前Y侧30°
电力系统继电保护课程设计
电力系统继电保护课程设计电力系统继电保护课程设计是电力系统专业学生的重要基础课程之一，旨在培养学生对电力系统继电保护的理论知识和应用能力。
下面将从课程的目标、内容和参考教材三个方面进行介绍。
一、课程目标1. 理解电力系统继电保护的基本概念、原理和分类；2. 掌握电力系统继电保护的各种保护方式和保护装置的基本原理和运行特点；3. 学会电力系统继电保护的设计方法和计算模型，能够进行常规保护方案的设计；4. 具备电力系统继电保护故障分析和故障处理的能力；5.了解当前电力系统继电保护的发展趋势和新技术。
二、课程内容1. 电力系统继电保护概述a. 继电保护的定义和基本原理b. 继电保护的分类和发展历程2. 电力系统继电保护装置a. 出线保护装置b. 过流保护装置c. 距离保护装置d. 差动保护装置e. 频率保护装置f. 转子开路保护装置g. 母线保护装置3. 电力系统继电保护的设计方法a. 保护原则和设计准则b. 选用保护装置的依据和方法c. 保护的设置和参数的选择4. 继电保护的特殊问题a. 自动重新合闸保护b. 同期重切保护c. 同期选址抗饱和保护d. 光纤继电保护及其应用5. 继电保护设备的试验与调整a. 保护设备的试验方法b. 保护设备的调整和校验6. 电力系统继电保护的实例和案例分析三、参考教材1.《电力系统自动化技术基础》（高等教育出版社）：该书包含了电力系统自动化技术的基础知识，包括电力系统继电保护的基本原理和设计方法等内容，适合作为该课程的主要教材。
2.《电力系统继电保护》（中国电力出版社）：该书对电力系统继电保护的各种保护方式和保护装置进行了详细介绍，结合实例进行了深入的分析，有助于学生理解和掌握继电保护的设计和应用。
3.《电力系统继电保护》（机械工程出版社）：该教材从电力系统继电保护概念到保护装置的详细原理，系统地介绍了继电保护的相关知识，且配有大量的案例分析，适合作为该课程的参考教材。
电力系统继电保护原理
§2-2 电网相间短路的方向性电流保护 一、方向性问题的提出（以双侧电源电网为例）
E1单独供电：由保护1、3、5起线路保护作用 E2单独供电：由保护6.4、2起线路保护作用 E1、E2同时供电：（以B母线两侧保护2,3为例 ） 假设: ┌ 电流I段保护: IIdz.3>IIdz.2
└ 电流III段保护: tIII >tIII 32 d1点短路时（要求: 2动作，3不动），虽然此时可能满足选择性（3 不误动）； 但若出现d2点短路，则: 2误动 → 非选择性动作。
若Klm不满足要求，可继续延伸保护范围使得: IIIdz.1= KkII·IIIdz.2 (与下条线路的电流II段保护配合）
同时进一步提高时限: tII1=tII2+ t≈2 t （保证重叠区内故障的动作选择性）
四、定时限过流保护
（电流III段，主要作为后备保护，对灵敏性要求高） 1.动作电流的整定原则
运行参数: I、U、Z∠φ 反应I↑→过电流保护 反应U↓→低电压保护
反应Z↓→低阻抗保护( 距离保护)
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理, 也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路规定电压正
• 不完全星形接线两继电器方式时继电器的动作 电流
• 动作时间 : • 灵敏度校验: • 系统最小运行方式下，本线路末端发生两相短
路 (最不利情况下，动作最不灵敏)
满足要求
3.线路AB的保护A的I I I 段保护
• 求动作电流 • 躲过本线路最大负荷电:
• 不完全星形接线两继电器方式时继电器的动作 电流
(2) 动作电流整定
电力系统继电保护教案
继电保护教案目录前言2页1----------电力系统典型故障分析2页1.1--------单相接地短路故障分析7页1.2--------两相短路故障分析8页1.3--------两相接地短路故障分析10页1.4--------三相短路故障分析12页小结13页2----------继电保护原理14页2.1--------距离保护原理14页2.2--------方向保护原理19页2.3--------纵联保护原理23页3----------继电保护检验27页3.1--------新投验收检验的项目及要求27页3.1.1------检验前准备工作27页3.1.2------二次回路检验28页3.1.3------保护装置检验31页3.1.4------装置与通道设备的联调检验33页3.1.5------装置间的联调检验33页3.1.6------保护整组试验34页3.1.7------带负荷向量检查34页3.2--------保护检验的根据及方法35页3.2.1------电压、电流保护的检验35页3.2.2------保护启动元件的检验36页3.2.3------距离保护的检验37页3.2.4------零序方向保护的检验38页3.2.5------复合电压闭锁方向过电保护的检验40页3.2.6------差动保护的检验41页4----------录波图分析45页4.1--------单相接地短路录波图分析45页4.2--------两相短路录波图分析46页4.3--------两相接地短路录波图分析48页4.4--------三相短路录波图故障分析49页4.5--------变压器低压侧两相短路故障录波图分析50页4.6--------故障实例分析52页前言首先我谈一下我从事继电保护的几点体会：第一点：我们的继电保护专业在电力系统中是一个很重要的专业，直接关系到电力设备的安全和电力系统的稳定运行；同时继电保护的采集量来自一次系统、最终服务于一次系统。
电力系统继电保护原理全套课程通用课件
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
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内蒙古工业大学 教 案
2013/2014学年 第一学期
学 院 电力学院 系 别 电力系 课程名称 电力系统继电保护原理 授课对象 电气10-1.2 主讲教师 职 称 副教授 课程学时 56 内蒙古工业大学教案(课程) 教案编写时间：2013-8-22 内蒙古工业大学教案(课次)
第 1 次课 2 学时
课程名称 电力系统继电保护原理 课程代码 120214008 总学时： 56 学时 讲课： 46学时 上机： 0 学时 实验： 6 学时 习题： 4 学时
学 时 56 课程类别 公共课 ( ) 基础课 ( ) 专业课( √ ) 技术基础课( ) 专业选修课( ) 公共选修课( )
授课对象 电气10-1.2 教材： 1、《电力系统继电保护》 张保会 主编 中国电力出版社
主要参考资料： 1、《电力系统继电保护原理》 贺家李 宋从矩编 2、《电力系统继电保护原理》 王维俭 主编 清华大学出版社
教学目的、要求： 目的：本课程是“电力系统及其自动化”专业的一门主要专业课，是一门理论性和实践性都很强的专业课。学生通过本课程的学习掌握电力系统继电保护的基本原理、基本概念、考虑和解决问题的基本方法以及基本的实验技能，为学生毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。 要求：1、使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理，实现方法和应用范围。 2、使学生掌握上述各种原理继电保护整定计算的基本原则和各保护之间的配合关系。 3、使学生了解电力系统各主要组成元件（发电机、变压器、母线、各级电压的送电线路）的故障类型、不正常运行状态及相应的保护方式。 4、使学生了解各重要继电器的构成原理，实现方法、动作特性和一般的调试方法。 5、使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的重要任务。 教学重点、难点： 1、 第一章 绪论 重点：讲清对继电保护的基本要求及它们之间的关系。使学生掌握继电保护在保证电力系统安全稳定运行中的作用；理解对继电保护的四个个基本要求。 2、第二章 电网的电流保护和方向性电流保护 重点：输电线路三段式电流保护，装设方向元件的必要性 3、第三章 电网的距离保护 重点：阻抗继电器的动作特性。 4、第四章 输电线纵联保护 重点：纵差动保护和高频保护的工作原理。 5、第五章 自动重合闸 重点：重合闸工作原理及继电保护与重合闸的配合。 6、第六章 电力变压器的保护 重点：变压器纵联差动保护。 7、第七章 发电机的继电保护 重点：发电机匝间短路保护，负序反时限电流保护和定子接地保护。 8、第八章 母线保护 重点：母线差动保护基本原理；断路器失灵保护。 授课题目：第一章 绪 论 1.1 电力系统继电保护的任务和作用 1.2 对继电保护的基本要求 1.3 继电保护的工作原理、构成及分类
教学目的、要求：通过本课次的学习使学生掌握电力系统继电保护的任务及其在保证安全供电方面的作用，继电保护的基本原理和保护装置的组成，对电力系统继电保护的基本要求，继电保护技术。 学习完本课次后，学生应能够通过所学内容，具体分析判断电力系统继电保护“四性”的满足程度。
教学重点、难点： 1、 继电保护构成的主要依据； 2、 继电保护在电力系统中的作用； 3、 电力系统继电保护“四性”的应用；
教学组织(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)： 1、 首先阐述电力系统存在故障和事故的可能性，然后提出防范措施---继电保护概念的提出，这样由浅入深地引导学生理解继电保护装置的概念；（大约20分钟） 2、 进一步提出如何构成继电保护装置及其主要依据；（大约10分钟） 3、 由以上基础向学生讲授继电保护构成逻辑框图（大约20分钟）； 4、 电力系统继电保护“四性”的分析；（大约40分钟） A、 定义； B、 通过具体电力网络说明“四性”的含义； C、 讲解其中能够量化的性能指标； 5、归纳总结继电保护的分类及发展历程；（大约10分钟） 板书设计： 以讲述内容的大标题为主线，适度配合若干电力系统简单的网络图加以说明。
作业布置：1.2 ；1.8 主要参考资料： 《电力系统继电保护》 张保会 主编 中国电力出版社 《继电保护原理》刘学军 主编 中国电力出版社
课后自我总结分析： 1、 学生学习积极性较高；出勤率很高； 2、 由于是该学科的绪论，纯属科普性讲解，便于理解、很好接受；授课效果很好。 3、 自身授课方面：由于是绪论，所以在板书设计上重点处理好了提纲及标题的层次性； 4、 总体情况良好。
内蒙古工业大学教案(课次)
第 2 次课 2 学时 授课题目：1.3 继电保护的工作原理、构成及分类2 电网的电流保护 2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
教学目的、要求： 1、通过本课次的学习使学生掌握电流保护核心器件电流继电器的工作原理；要求通过本课次的学习深刻理解电流继电器的动作及返回电流的概念以及相应的边界条析。 学习完本课次后，学生应掌握无时限电流速断保护的基本原理、动作电流整定计算、该保护的适用范围。 教学重点、难点： 1、电流保护核心器件电流继电器的工作原理； 2、无时限电流速断保护的基本概念、基本原理以及动作电流计算、灵敏度等性能指标的检验； 教学组织(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)： 1、电流继电器原理部分的讲解----由于电流继电器是电流保护的核心器件，所以对该元件原理的掌握直接关系到对电流保护的理解，所以在教学上采取了由浅入深的方法讲解此部分内容，首先用电磁型电流继电器为例详细地讲述五个基本概念（电流继电器动作、电流继电器动作电流、电流继电器返回、电流继电器返回电流、电流继电器返回系数）；然后再将此概念推广到晶体管型保护、集成电路型保护和微机型保护，最后使学生能脱离开具体的电流继电器而理解此五个基本概念。（大约50分钟） 2、在掌握电流继电器原理提基础上讲解无时限电流速断保护； A、 定义； B、 从定义的内涵上加以解释；（结合单侧电流幅射型线路） C、 动作电流的计算； D、 电作时间的规定； E、 保护灵敏度的检验； F、 结合短路电流计算曲线说明该保护的保护范围大小的确定； G、 讲授如何以电流继电器为核心构成无时限电流速断单相原理图； 板书设计： 以讲述内容的大标题为主线，适度配合若干电力系统简单的网络图以及短路电流计算曲线加以说明。文图布置均要合理。 作业布置：补充英文习题1 主要参考资料： 《电力系统继电保护》 张保会 主编 中国电力出版社 《继电保护原理》刘学军 主编 中国电力出版社
课后自我总结分析： 1、 学生学习积极性较高；出勤率很高； 2、 自身授课方面：重点讲解详细，讲课速度比预期的要慢。 3、 在板书设计上重点处理好内容讲解标题与例图摆设的位置及布局； 4、其它总体情况良好。
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第 3 次课 2 学时 授课题目：2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 教学目的、要求： 1、通过本课次的学习使学生在掌握电流保护核心器件电流继电器的工作原理的基础上全面掌握带时限电流速断保护的定时限过电流保护。 2、学习完本课次后，学生应掌握电流保护Ⅱ段、电流保护Ⅲ段的基本原理、动作电流整定计算、该保护的适用范围。 教学重点、难点： 1、 带时限电流速断保护的基本概念、基本原理以及动作电流计算、灵敏度等性能指标的检验；定时限电流速断保护的基本概念、基本原理以及动作电流计算、灵敏度等性能指标的检验； 教学组织(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)： 1、在掌握电流继电器原理提基础上讲解带时限电流速断保护（电流保护Ⅱ段保护）；（50分钟）A、定义；B、从定义的内涵上加以解释；（结合单侧电流幅射型线路） C、动作电流的计算；D、电作时间的规定； E、保护灵敏度的检验； F、结合短路电流计算曲线说明该保护的保护范围大小的确定； G、讲授如何以电流继电器为核心构成该保护的单相原理图； 2、在掌握电流继电器原理提基础上讲解带时限电流速断保护（电流保护Ⅲ段保护）；（50分钟）A、定义；B、从定义的内涵上加以解释；（结合单侧电流幅射型线路）C、动作电流的计算； D、动作时间的规定；E、保护灵敏度的检验；F、结合短路电流计算曲线说明该保护的保护范围大小的确定；G、讲授如何以电流继电器为核心构成定时限保护的单相原理图 2、在掌握电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段基础上引出阶段式电流保护的概念 A、 三段式电流保护的构成； B、 三段式电流保护接线方式（三种常用电流保护接线方式）； C、 三段式电流保护装置的原理接线图和展开图； 板书设计：板书设计： 以讲述内容的大标题为主线，适度配合若干电力系统简单的网络图以及短路电流计算曲线加以说明。文图布置均要合理。 作业布置：补充英文习题2
主要参考资料： 《电力系统继电保护》 张保会 主编 中国电力出版社 《继电保护原理》刘学军 主编 中国电力出版社 课后自我总结分析： 1、学生学习积极性较高；能够实现课堂上师生呼应； 2、自身授课方面：重点讲解详细，讲课速度比预期的要慢。 3、在板书设计上重点处理好内容讲解标题与例图摆设的位置及布局； 4、其它总体情况良好。
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