母差保护基本原理
母差保护工作原理
母差保护工作原理宝子，今天咱们来唠唠母差保护这个超有趣的东西。
你想啊，在一个电力系统的大家庭里，母线就像是个大家长，好多线路啊、设备啊都跟它连着呢。
母差保护呢，就是专门来保护这个大家长的小卫士。
母线正常工作的时候啊，电流那是规规矩矩的。
就好比一群小蚂蚁，各自沿着自己的路线走，有进有出的，而且进出的电流在理想状态下是一样多的。
这个时候呢，母差保护就像个悠闲的看门人，看着一切都井井有条。
可是呢，一旦出了状况，比如说某条线路出故障了，电流就开始乱套了。
就像一群调皮的小蚂蚁突然有一部分开始乱跑。
这时候，故障线路所在的母线连接部分，流入和流出的电流就不一样啦。
母差保护这个小机灵鬼呢，就会敏锐地察觉到这个变化。
它就像一个超级敏感的小侦探，一点点电流的差异都逃不过它的眼睛。
母差保护是怎么发现这个差异的呢？它有自己的一套小办法呢。
它会把母线连接的各个支路的电流都给收集起来，然后进行计算。
如果计算出来的结果显示流入和流出母线的电流差值超过了它设定的一个小标准，那它就知道坏事啦，肯定是哪里出故障了。
你知道吗？母差保护还特别的聪明，它能够区分是母线内部故障还是外部故障。
要是外部故障呢，它就不会大惊小怪的。
因为外部故障的时候，虽然电流也会有波动，但是母线整体的流入流出电流还是能保持一种特殊的平衡关系。
就像外面虽然有点小风雨，但是家里还是稳稳当当的。
可是一旦是母线内部故障，那可就像家里进了小偷一样，母差保护就会毫不犹豫地采取行动。
一旦确定是母线内部故障，母差保护就会像一个勇敢的战士一样，迅速地把故障母线给隔离起来。
这就好比发现家里有危险，赶紧把危险的区域给围起来，不让危险蔓延到其他地方。
这样呢，就保护了和母线相连的其他健康的线路和设备，让整个电力系统不至于因为母线故障而崩溃。
母差保护就像一个贴心的小棉袄，时刻守护着母线这个大家长。
它虽然是个小小的保护装置，但是在整个电力系统里的作用可大啦。
没有它的话，母线一旦出问题，那就像大树的树干断了一样，整个电力系统的枝枝叶叶都会受到影响呢。
35kv母线差动保护原理
35kv母线差动保护原理
35kV母线差动保护是电力系统中一种重要的保护方式，其原理
是通过对母线两端电流的差值进行保护。
在35kV电力系统中，母线
是电力输送的关键部件，因此需要对其进行可靠的保护。
母线差动
保护的原理主要包括以下几个方面：
1. 差动保护原理，母线差动保护是一种基于比较保护对象两端
电流的差值来实现保护的方式。
当母线正常运行时，两端电流的差
值应该接近于零，如果出现故障，例如短路或接地故障，两端电流
的差值将会增大，差动保护就会动作，切断故障电流，保护母线和
系统的安全运行。
2. 差动保护装置，差动保护装置通常由主保护装置和备用装置
组成，主要由电流互感器、比率变压器、比较元件、逻辑控制单元
和动作元件等组成。
电流互感器用于采集母线两端的电流信号，比
率变压器用于将信号变换到适合保护装置处理的范围，比较元件用
于计算两端电流的差值，逻辑控制单元用于判断差值是否超过设定值，并控制动作元件进行保护动作。
3. 差动保护特性，母线差动保护具有灵敏、快速、可靠的特点，
能够对母线及其附属设备进行全面的保护。
差动保护的动作不受保护对象的容量大小和运行方式的影响，适用于各种类型的母线。
4. 差动保护的应用范围，母线差动保护广泛应用于各种类型的变电站和电力系统中，特别是在35kV及以上的电压等级的电力系统中，对于保护母线的安全运行起着至关重要的作用。
总的来说，35kV母线差动保护通过对母线两端电流的差值进行监测和比较，实现了对母线的可靠保护，保证了电力系统的安全稳定运行。
母线差动保护原理
母线差动保护原理母线差动保护是一种重要的电力系统保护，通常用于保护电力系统中的母线和变压器。
它的基本原理是，当电力系统中发生故障时，母线差动保护会检测到电流的不平衡，并自动切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
一、母线差动保护的基本原理母线差动保护的基本原理是，当电力系统中发生故障时，在故障点附近的母线上会产生电流不平衡，这种不平衡电流会被母线差动保护装置检测到，从而自动切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
母线差动保护装置由两部分组成，即差动检测部分和分闸部分。
差动检测部分由两个电流互感器组成，其中一个电流互感器分别连接到母线的两侧，另一个电流互感器连接到母线的中央，它们的输出电流可以检测到母线上的电流不平衡情况。
当检测到电流不平衡时，分闸部分就会自动切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
二、母线差动保护的工作原理母线差动保护的工作原理是，当发生故障时，在母线上会产生电流不平衡，电流互感器会检测到这种电流不平衡，并将信号发送给母线差动保护装置，母线差动保护装置会根据信号的大小自动切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
母线差动保护的工作原理可以通过下图来说明：图1 母线差动保护的工作原理从图中可以看出，当发生故障时，母线上会出现电流不平衡，电流互感器会检测到这种电流不平衡，并将信号发送给母线差动保护装置，母线差动保护装置会根据信号的大小自动切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
三、母线差动保护的优点母线差动保护的优点有很多，其中最主要的优点是：（1）快速反应。
母线差动保护的反应速度非常快，可以在短时间内检测到电流的不平衡，从而及时切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
（2）精确度高。
母线差动保护的精确度非常高，可以准确检测到母线上的电流不平衡，从而及时切断相关的设备，以防止更严重的损坏。
（3）容易安装。
母线差动保护装置安装简单，只需将电流互感器安装在母线的两侧和中央即可，无需额外的安装成本。
四、母线差动保护的应用母线差动保护的应用非常广泛，它可以用于保护电力系统中的母线和变压器，以及其他电力设备，如电机、负荷开关、断路器等。
母线差动保护的原理及作用
母线差动保护的原理及作用以母线差动保护的原理及作用为标题，本文将介绍母线差动保护的原理、作用以及其在电力系统中的应用。
一、母线差动保护的原理母线差动保护是一种广泛应用于电力系统的保护方式，它通过对母线两侧电流进行比较，以实现对电力系统母线的保护。
其基本原理是利用母线两侧电流之差来判断是否存在故障，从而实现对故障的快速检测和保护动作。
具体而言，母线差动保护的原理可以分为以下几个步骤：1. 采集电流信号：通过电流互感器等装置，采集母线两侧电流信号。
2. 信号传输：将采集到的电流信号传输到差动保护装置。
3. 信号比较：差动保护装置将母线两侧电流信号进行比较，并计算差值。
4. 判断故障：差动保护装置根据差值的大小判断是否存在故障。
若差值超过设定阈值，则判定为故障。
5. 动作保护：当差动保护装置判断为故障时，会发出保护信号，触发断路器等装置进行动作，实现对故障的隔离。
二、母线差动保护的作用母线差动保护在电力系统中起到了重要的作用，其主要体现在以下几个方面：1. 故障检测：母线差动保护能够快速检测电力系统中的故障，包括短路故障、接地故障等。
通过对母线两侧电流进行比较，能够准确判断是否存在故障，并实现对故障的快速隔离，从而保护电力系统的安全运行。
2. 故障定位：母线差动保护不仅可以检测故障，还可以对故障进行定位。
由于差动保护装置能够判断故障发生的位置，可以通过对故障信号的分析，确定故障点的位置，提高故障的定位精度，减少故障排除的时间。
3. 系统稳定性：母线差动保护在电力系统中能够提高系统的稳定性。
在电力系统中，母线是连接各种电源和负载的关键节点，一旦母线发生故障，可能会导致电力系统的不稳定甚至崩溃。
通过差动保护装置对母线进行保护，可以及时发现故障并进行隔离，从而保持电力系统的稳定运行。
4. 经济性：母线差动保护具有较高的经济性。
相比传统的电流保护方式，差动保护装置只需要对母线两侧的电流进行比较，不需要对整个电力系统进行监测，因此可以减少设备和维护成本，并提高电力系统的可靠性。
母差及失灵保护讲解
母差二次回路电流分析一、母差保护基本原理由于母差保护二次电流回路上三相独立的，任一相电流回路断线，或有差流都不会影响另外两相电流回路，因此以下讨论都只针对母差保护单相二次电流回路，三相电流回路与单相是完全一样的，只需A、B、C 相并联。
1.正常情况下母差二次电流分析母差保护，其基本原理是电流的基尔霍夫定理：即同一时刻，流入某一节点（或封闭曲面）的总电流为零。
固定连接母差保护二次电流回路原理图如下：左图为二次电流回路图，右图为一次接线图。
其中，各线路开关电流正方向规定如图，以流入母线为正方向，母联开关电流以流入I母为正方向。
CJI、CJ2和CJ11分别为I母选择元件、II母选择元件和母差启动元件，电流正方向规定如图，以流出元件方向为正方向。
CJ1电流为母线I各线路电流和母联电流之和，CJ2电流为母线II各线路电流和母联电流之差，CJ11为CJ1和CJ2电流之和，ICJ11=ICJ1+ICJ2。
ICJ1=I11+I12+…+I1n+ILICJ2=I21+I22+…+I2n-ILICJ11=ICJ1+ICJ2= I11+I12+...+I1n+I21+I22+ (I2)以上各母差二次线圈CT，若固定接死在母差二次回路中（I母或II母），则称为固定连接式母差保护；若能够在I母和II母之间切换（由闸刀辅助接点），则称为自适应式母差保护，微机保护都是自适应式。
，正常运行及区外故障时（由于区外故障与正常运行类似，故以下讨论，提到正常运行时，若无特别说明，都包括区外故障情况）。
流入I母和II母的总电流为零，由基尔霍夫定理可知，此时CJ1、CJ2和CJ11的电流都为零，故母差不动作。
区内故障，例如母线I故障，则各线路和母联都有短路电流流入I母，此时CJ1电流为总短路电流，即故障电流；对II母来说，各线路电流流入，而母联电流流出，故总电流为零，CJ2电流为零；而CJ11为CJ1和CJ2电流之和，故CJ1和CJ11电流都不为零，为短路电流，故I母母差动作。
母差保护基本原理参考文档
四、母差保护回路中的电压闭锁
为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继 电器导致母差保护误动作，广泛采用了电压闭锁元 件。它利用每组母线上的TV二次上的低电压继电器 和零序过压继电器实现。接线原理图如下：
+
YJ0
TJ YJ1
b、差流元件：任一相差流大于起动定值时动 作。 2、比率制动元件：差动门坎随制动电流的变化成比 率变化。（差动电流为各分支电流相量和的有效 值，制动电流为各分支电流相量的有效值之和。） 3、故障母线选择元件：根据各分支刀闸位置开入计 算母线小差电流，作为故障母线选择元件。
一、母线保护的基本原则
1、在正常运行以及母线范围以外故障时，母线上所 有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等。 用等式表示就是： ∑Ⅰ＝0；
2、当母线上发生故障时，所有与电源连接的元件都 向故障点提供电流，而所有供电给负荷的连接元 件中电流都等于零。因此， ∑Ⅰ＝ Ⅰf(短路点的总电流)
3、从电流相位上看，正常运行或外部故障时，至少 有一个元件的电流与其他元件电流相位相反。而 内部故障时，除电流等于零的元件外，其他元件 中的电流则是同相位的。
当一母故障时，故障电流从二母通过母联流向 一母。当二母故障时，故障电流从一母通过母 联流向二母。而总差流是反映母线故障的，相 位不变，因此，只要母联有电流流过，选择元 件就能正确动作。
二、母联电流相位比较式母线差动保护
优点： 不要求元件固定连接于母线，可大大提高母线运 行方式的灵活性。 缺点：1、正常运行时母联必须投入运行； 2、如果母联拒动，将造成非故障母线通过母联向故 障母线提供短路电流，故障不能切除； 3、如果在母联开关和母联TA之间故障，将会切除 非故障母线，而故障母线不能切除。 4、双母线继故障时，只能切除先发生故障的母线， 后故障母线因母联断开，不能切除。
母差保护基本原理
？
I
k
母 联 支 路 3 支 路 4
II
断路器失灵保护
• 断路器失灵保护是指当故障线路的继电保护动
作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够 以较短时限切除同一发电厂或变电所内其它有 关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种 后备保护。
• 低电压闭锁(40V)、零序电压闭锁(6V)、负序电压闭锁(4V)、解复压闭锁等逻辑
I II
KD3
* *
TA3
QF3
QF4 KD2
*
*
TA4
* *
母线I故障
KD1 TA1
*
*
QF1
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*
*
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动作
* *TA6
QF5 TA5
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2.极性要求
为表述方便，课件中约定母线1、2分别为I、II母。主接线示 意图如下，TA极性要求各支路TA同名端必须一致一般在母线侧， 母联TA同名端在母线1（即I母，深瑞BP系列指向II母）侧（装 置内部只认母线的物理位置，与编号无关，如果母线编号的定 义与本示意图不符，母联同名端的朝向以物理位置为准，单母 分段主接线分段TA的极性也以此为原则,可通过保护控制字整 定为单母运行,也可投互联压板强制母线互联,结果等同于将母 线故障选择功能退出）。
2018
母差保护基本原理
母差保护原理
1概述1．1概述母线保护的基本原理：母线正常运行时：母线发生故障时：母线保护的要求l区外故障绝对不允许误动l区内故障必须快速动作1．2母差保护现中阻抗母差保护l优点：1、动作速度快2、抗TA饱和能力强l缺点：1、需辅助变流器2、调试、维护复杂3、不适应综合自动化的要求微机母差保护目前普遍采用的是比率差动继电器制动系数K直接影响到其抗TA饱和能力。
为提高抗饱和能力必须提高K值，而提高K值势必降低保护在区内故障时的灵敏度，尤其在重负荷下故障或经过渡电阻故障时矛盾更为突出。
1．3母差保护的难点母差保护的难点在于如何兼顾区外故障时的安全性与区内故障时的灵敏度问题。
因此有必要研制一种全新的、不完全依赖于制动系数的抗TA饱和判据，以根本上解决了安全性与灵敏度矛盾的问题。
1．4电流互感器饱和的研究1．4．1电流互感器饱和的研究结论１由于电流互感器存在角差，因此即使一、二次电流有效值的差不大于10％，它所引起的差流也往往会大于一次电流的10％。
结论２一次电流越大，其饱和时波形畸变得越厉害，因而在差动保护中所引起的差电流越大；但即使一次电流达到100多倍额定电流，其二次电流也不会为零。
结论３当一次电流含有很大的非周期分量且衰减时间常数较长时，即使稳态电流倍数满足10％误差曲线，但在暂态过程中，尤其是在起始的2～3个周波之内，二次电流会出现严重的缺损，从而引起的很大的差电流。
结论4故障起始电流互感器总有一段正确传变时间，一般情况下大于2m s。
图1.4.1为动模实验室实录的母线区内、外故障波形。
图1.4.2 为区外故障，短路支路电流互感器极度饱和的情况下，差动保护也不会误动。
图1.4.3为区内故障伴随电流互感器深度饱和，保护10ms 快速出口（包括出口继电器时间5ms）。
图1.4.4为电流20In，时间常数180ms（89°），电流互感器的波形1．4．2抗电流互感器饱和判据1．4．2．1 RCS-915判据１：反应工频变化量的自适应阻抗加权式差动保护（专利技术）自适应阻抗加权式差动保护：即利用电压工频变化量起动元件自适应地开放加权算法。
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二、母联电流相位比较式母线差动保护
优点： 不要求元件固定连接于母线，可大大提高母线运 行方式的灵活性。 缺点： 1、正常运行时母联必须投入运行； 2、如果母联拒动，将造成非故障母线通过母联向故 障母线提供短路电流，故障不能切除； 3、如果在母联开关和母联TA之间故障，将会切除 非故障母线，而故障母线不能切除。 4、双母线继故障时，只能切除先发生故障的母线， 后故障母线因母联断开，不能切除。
传统电磁继电器式母线保护具有接线复杂，调 试麻烦、运行维护困难、继电器特性离散值大的弊 端。 随着微机保护技术的发展，逐渐发展起来一批 新型的微机母差保护装置，经过最近几年在系统内 的运行，具有可靠性高、接线简单、调试简单、运 行维护简单等诸多优点。我们以南瑞继保公司出品 的RCS-915系列为例说明微机母差保护的特点。
三、双母线同时运行时的母线保护
在发电厂及重要变电站的高压母线上，一般采 取双母线同时运行（母联开关投入）的方式， 每组母线连接部分（大约1/2）负荷和电源元件。 当一条母线故障时，将只影响到一半的负荷。 此时，必须要求母线保护具有故障选择能力。 根据实现方法不同，分为
· 固定连接方式的母线完全电流差动保护
RCS-915A/B型母线保护装置
母差保护动作说明： 1、起动元件： a、电压工频变化量元件：任意相电压工频变 化量大于门坎时动作。 b、差流元件：任一相差流大于起动定值时动 作。 2、比率制动元件：差动门坎随制动电流的变化成比 率变化。（差动电流为各分支电流相量和的有效 值，制动电流为各分支电流相量的有效值之和。） 3、故障母线选择元件：根据各分支刀闸位置开入计 算母线小差电流，作为故障母线选择元件。
· 母联电流相位比较式母线差动保护
四、固定连接方式的母线完全电流差动保护
双母线同时运行方式，按照一定要求，将引 出线和有电源的支路固定连接于两条母线上。 这种母线的完全差动保护称为固定连接方式 的母线完全差动保护。
优点：
1、接线简单，调试方便，运行人员容易掌握； 2、元件固定时，有很好的选择性。 3、母联断开后，仍有选择能力，母线先后故 障，也能可靠动作。
RCS-915A/B型母线保护装置
4、TA饱和检测元件：防止TA严重饱和后保护误动。 TA饱和后闭锁差动保护，但差动元件动作500ms后 退出所有的抗饱和措施。为了防止在某些复杂故 障情况下保护误闭锁导致拒动。 5、电压闭锁元件：母线故障时必然伴随着正序电压 下降、负序电压或零序电压上升。保护跳闸时必 须经过相应母线的电压闭锁元件。
RCS-915A/B型母线保护装置
四、母联充电保护
当任一组母线检修后再投入之前，利用母联 断路器对该母线进行充电试验时可投入母联 充电保护，当被试母线有故障时由充电保护 切除故障。
母联TWJ 两母线均有压
母联IA>0.04In 母联IB>0.04In 母联IC>0.04In
&
>1
300
&
CDBS
&
闭锁母差
母联IA>Idz 母联IB>Idz 母联IC>Idz
>1
&
跳母联
RCS-915A/B型母线保护装置
五、母联失灵与母联死区保护：
当保护向母联发跳闸命令后，经整定延时母联电 流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护 经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件 只有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保 护。 若母联开关和母联TA之间发生故障，母联跳开后 故障仍然存在。母联死区保护在差动保护跳开母 联后母联TA仍有电流，且大差、小差元件不返回， 延时100ms跳开另一条母线。
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢大家
固定连接方式的母线完全差动保护
缺点：
1、固定连接破坏时，无选择能力，将切除两 条母线。 2、因要躲外部故障时的最大不平衡电流，灵 敏度较低。 3、由于采用了速饱和变流器，动作时间较慢， 不能快速切除故障。
二、母联电流相位比较式母线差动保护
这种保护是在具有固定连接元件的母线电流差 动保护的基础上改进而来的。它利用比较母联 开关中的电流与总的差电流的相位作为故障母 线的选择元件。 当一母故障时，故障电流从二母通过母联流向 一母。当二母故障时，故障电流从一母通过母 联流向二母。而总差流是反映母线故障的，相 位不变，因此，只要母联有电流流过，选择元 件就能正确动作。
RCS-915A/B型母线保护装置
七、母线运行方式的判别： 母线的各种主接线方式中以双母线最复杂。 本装置引入隔离刀闸的辅助接点判别母线方式，同 时对辅助接点进行自检，当发现与实际不符（某支 路有电流而无刀闸位置）则报警。 同时，装置还提供与母差保护装置配套的模拟盘， 当运行检修刀闸时，通过模拟盘强制指定刀闸位置， 保证母差保护在此期间的正常运行。
一、母线保护的基本原则
1、在正常运行以及母线范围以外故障时，母线上所 有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等。 用等式表示就是： ∑Ⅰ＝0； 2、当母线上发生故障时，所有与电源连接的元件都 向故障点提供电流，而所有供电给负荷的连接元 件中电流都等于零。因此， ∑Ⅰ＝ Ⅰf(短路点的总电流) 3、从电流相位上看，正常运行或外部故障时，至少 有一个元件的电流与其他元件电流相位相反。而 内部故障时，除电流等于零的元件外，其他元件 中的电流则是同相位的。
三、电流相位比较式母线保护
1、外部故障时，I1和I2流入 母线，I3流出母线，流入和 流出大小相等，方向相反。 2、内部故障时， I1和I2 、I3 均流向母线。如果电源的电 动势同相，三支路短路阻抗 角相同，则三电流同相，相 角差0°。 因此，可用比相元件来判断 是否母线故障。由于它只反 应电流间相位，因此具有较 高的灵敏度。
RCS-915A/B型母线保护装置
二、硬件结构 CPU板：
完成保护的逻辑和跳闸出口功能，同 时完成事件记录及打印、后台通讯等工作。
管理板： 设总起动元件，起动后开放出口继电 器的正电源，同时完成故障录波功能。
RCS-915A/B型母线保护装置
三、母差保护原理： 1、TA极性要求：
各出线TA同名端在母线侧，母联TA同名端在一 母侧。 2、差动回路的大差、小差之分： 大差回路是指除母联开关和分段开关外所有 支路电流所构成的差动回路。 小差回路是指该段母线上所连接的所有支路 （含母联和分段） 大差回路判别母线区内还是区外故障，小 差回路用以故障母线的选择。
三、电流相位比较式母线保护
无论是电流差动母线保护还是比较母联断路器的 电流相位与总差动电流相位的母线保护，其启动 元件必须躲开外部故障时的最大不平衡电流。当 不平衡电流过大，装置的灵敏度就不能满足要求。 因此，出现了电流相位比较式母线保护。
电流相位比较式母线保护是根据母线在内部故 障和外部故障时个连接元件电流相位的变化来实 现的。
四、母差保护回路中的电压闭锁
为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继 电器导致母差保护误动作，广泛采用了电压闭锁元 件。它利用每组母线上的TV二次上的低电压继电器 和零序过压继电器实现。接线原理图如下：
+
TJ
YJ0 跳闸
YJ1
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第五节 微机型母线保护装置
母差保护的原理
主讲人：刘永佩
SHENZHEN CLOU ELECTRONICS CO., LTD.
母线故障是最严重的电气故障之一，因为它与 各个电气元件相联。母线保护装置是正确迅速切除母 线故障的重要手段，它的拒动或误动将给电力系统带 来严重危害。 我国电网中使用的母线保护类型较多， 从元器件 构成上大致可分为整流型、集成电路型和微机型。
I1
I2
I3
F1
外部短路
F2
I1
I2
I3
内部短路
电流比相式保护的缺点：
当两条母线所接电源严重不平衡时，大电源所在母 线内部故障，小电源提供母联电流不能启动继电器 时，母差将拒动； 母联TA为单侧设置时，在母联与TA之间发生故障， 故障母线不能快速切除； 双母线分裂运行时，动作失去选择性；动作时间较 长，当TA严重饱和时，可能失去选择性。 从电网的发展来看，无论是从性能上还是运行维护 等方面，该保护都越来越难以满足要求。