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基于双级PNN的直驱永磁同步电机匝间短路故障诊断方法 被引量:2
1
作者 高彩霞 冯凌云 党建军 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期116-127,共12页
目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,... 目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,根据MBDDPMSM特殊的结构特点,选择支路差值电流(BDC)作为故障支路定位特征信号,支路电流残差(BRC)作为短路线圈定位特征信号;其次,建立MB-DDPMSM匝间短路故障状态的有限元模型,利用MB-DDPMSM有限元模型分析短路线圈位置对特征信号的影响规律,并建立BDC与故障支路位置的映射关系以及BRC与短路线圈位置的映射关系,为了消除故障程度对特征信号的影响并增强故障特征,对提取的BDC幅值进行L2范数归一化处理,得到故障支路定位特征向量,对提取的BRC幅值进行Z-Score标准化处理,得到短路线圈定位特征向量;最后,建立基于双级PNN的故障诊断模型,利用第一级PNN实现匝间短路故障检测与故障支路定位,利用第二级PNN实现短路线圈自动定位。结果仿真和实验结果表明,所提出的方法能及时检测出电机早期匝间短路故障并实现短路线圈精准定位,识别正确率达100%。结论基于双级PNN的匝间短路故障诊断模型具有建模简单、收敛速度快、故障诊断精准度高等优势。 展开更多
关键词 直驱永磁同步电机 匝间短路故障 支路差值电流 支路电流残差 双级PNN 短路线圈定位
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同步发电机转子绕组匝间短路故障智能检测 被引量:3
2
作者 薛彪 袁斌华 《电工电气》 2025年第3期53-59,共7页
传统固定频率范围检测方法因频带划分冗余,难以有效捕捉故障特征,进而削弱了检测的灵敏度、速度和定位精度。提出一种基于小波包熵的同步发电机转子绕组匝间短路故障智能检测方法,采用小波包分解技术,将匝间短路信号分解至不同频带,并... 传统固定频率范围检测方法因频带划分冗余,难以有效捕捉故障特征,进而削弱了检测的灵敏度、速度和定位精度。提出一种基于小波包熵的同步发电机转子绕组匝间短路故障智能检测方法,采用小波包分解技术,将匝间短路信号分解至不同频带,并通过形态学滤波有效降噪,提升信号质量。引入熵值理论,通过计算各频带信号的样本熵、多尺度熵及小波包能量谱相对熵,筛选出熵值变化显著的频带,有效剔除冗余频带,精确提取出故障特征,显著增强检测的灵敏度。结合卷积神经网络对提取的特征进行分类,实现故障的智能检测。实验验证显示,该方法相较于传统方法,在提升故障检测灵敏度、加速检测流程及确保故障精准定位方面展现出显著优势,为同步发电机转子绕组故障诊断提供了一种高效、可靠的解决方案,有效克服了传统方法的局限性。 展开更多
关键词 小波包分解 熵值计算 同步发电机 匝间短路 故障检测
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电机绕组用电磁漆包线性能检测及绕组浸漆工艺控制 被引量:1
3
作者 陈金刚 《电气防爆》 2025年第1期24-26,共3页
主要讲述电磁漆包线各项性能检测以及漆包线存在针孔的危害,对绕组浸漆工艺控制进行阐述分析。
关键词 电磁漆包线 外形尺寸 机械性能 电气性能 漆膜连续性 匝间故障
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基于开口变压器法的交流电机定子绕组匝间短路故障检测方法 被引量:3
4
作者 张龙 武玉才 《大电机技术》 2025年第1期19-23,共5页
对交流电机定子绕组匝间短路故障点进行离线诊断有助于缩短寻找故障点的时间,便于对绕组进行维修或更换。本文提出了将原本用于检测转子绕组匝间短路故障的开口变压器法,应用于检测定子绕组匝间短路故障。因故障点的位置不确定,设计了... 对交流电机定子绕组匝间短路故障点进行离线诊断有助于缩短寻找故障点的时间,便于对绕组进行维修或更换。本文提出了将原本用于检测转子绕组匝间短路故障的开口变压器法,应用于检测定子绕组匝间短路故障。因故障点的位置不确定,设计了定子绕组单相连接交流电压源的实验方案,在非励磁相发生故障时,用开口变压器检测故障点所在槽的感应电动势。推导了开口变压器铁芯在定子绕组非励磁相正常状态和匝间短路故障状态下的磁通表达式,进一步得到其绕组感应电动势的表达式,从而获取故障前后的变化规律。经实验验证,故障状态下短路电流和开口变压器感应电动势随故障程度的加深而逐渐降低,证明了该方法检测的可行性。 展开更多
关键词 交流电机 定子绕组 匝间短路 故障诊断 开口变压器法
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基于改进支持向量机的变压器绕组匝间短路故障诊断方法 被引量:2
5
作者 孙西宁 鲍超凡 《机电技术》 2025年第2期36-40,共5页
常规的变压器绕组匝间短路故障的诊断方法主要使用EML(extreme learning machine)单隐含层前馈神经网络进行故障分类,易受信号峭度变化影响,导致故障诊断特征值偏差过高,因此,提出了一种基于改进支持向量机的变压器绕组匝间短路故障诊... 常规的变压器绕组匝间短路故障的诊断方法主要使用EML(extreme learning machine)单隐含层前馈神经网络进行故障分类,易受信号峭度变化影响,导致故障诊断特征值偏差过高,因此,提出了一种基于改进支持向量机的变压器绕组匝间短路故障诊断方法。即构建了匝间短路故障诊断模型,利用改进支持向量机生成了变压器短路故障诊断流程,从而完成了变压器绕组匝间短路故障诊断。试验结果表明,设计的变压器匝间短路故障改进支持向量机诊断方法诊断的故障特征值(电流、功率因数角)与实际偏差较小,证明设计的故障诊断方法的诊断效果较好,具有准确性,为解决变压器的运行维护问题作出了一定的贡献。 展开更多
关键词 改进支持向量机 变压器 绕组 匝间短路 故障诊断
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基于GA-SVM的DR-PMSM匝间短路故障诊断方法研究
6
作者 潘景宜 张旭 +1 位作者 晏佳胜 胡旭辉 《微电机》 2025年第2期14-20,32,共8页
针对双余度永磁同步电机(DR-PMSM)常见的绕组匝间短路故障问题,首先建立故障余度绕组数学模型,并分析故障后绕组的阻抗变化,在此基础上建立匝间短路故障有限元模型。然后利用DR-PMSM的结构特点,分析电机发生匝间短路故障后非故障余度绕... 针对双余度永磁同步电机(DR-PMSM)常见的绕组匝间短路故障问题,首先建立故障余度绕组数学模型,并分析故障后绕组的阻抗变化,在此基础上建立匝间短路故障有限元模型。然后利用DR-PMSM的结构特点,分析电机发生匝间短路故障后非故障余度绕组电流,将电流信号经过变分模态分解(VMD)得到各固有模态分量(IMF)的能量信息作为不同故障类型的特征量。最后使用支持向量机(SVM)作为故障诊断方法,并采用遗传算法(GA)优化SVM参数。实验结果表明基于GA-SVM的故障诊断方案能准确识别DR-PMSM的匝间短路故障,在空载和负载情况下故障诊断准确率分别达到85.2%和88.9%,表明所提方法具有较高的故障识别率。 展开更多
关键词 双余度永磁同步电机 匝间短路故障 变分模态分解 遗传算法 支持向量机
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异步电机匝间短路故障诊断方法综述
7
作者 张官祥 程建 +3 位作者 李利华 杨廷勇 李见辉 汪洋 《湘潭大学学报(自然科学版)》 2025年第2期68-86,共19页
异步电机是工业、农业及自动化生产领域中应用最为广泛的动力设备之一.由于常在恶劣的工作环境下长时间高负载运行,容易引发定子绕组故障,导致电机运行异常,影响动力系统中其他设备的正常运行,甚至引发严重事故.如果能在故障初期及时进... 异步电机是工业、农业及自动化生产领域中应用最为广泛的动力设备之一.由于常在恶劣的工作环境下长时间高负载运行,容易引发定子绕组故障,导致电机运行异常,影响动力系统中其他设备的正常运行,甚至引发严重事故.如果能在故障初期及时进行诊断分析,即可有效避免巨大的经济损失.匝间短路是异步电机的一种常见故障类型,其在中后期的发展速度极其迅猛,如不能进行有效的状态监测与故障诊断,后果极为严重.然而,近年来缺乏对该故障进行综合性阐述的文献.为此,该文从数学原理、物理特征和电气特征3个层面介绍了匝间短路故障的诊断方法,将异步电机的匝间短路故障诊断方法分为基于解析模型、基于信号检测和基于知识的3种方法.在对这3种方法进行综述并举例说明的基础上,该文阐述了未来异步电机定子故障诊断方法的发展趋势:基于定子电流的诊断方法仍然是主流,而基于智能算法的诊断方法作为新的发展趋势将日趋成熟. 展开更多
关键词 异步电机 匝间短路 定子故障 故障诊断
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轨道交通用牵引电机典型故障的电磁特征分析
8
作者 邹焕青 刘闰婵 +2 位作者 张萌 严作光 吴绍朋 《微电机》 2025年第3期1-9,共9页
针对1.2 MW,287 r/min轨道交通用永磁直驱电机的绝缘失效故障,建立考虑绕组串并联结构的有限元模型,并建立永磁牵引电机系统“电-磁”联合仿真平台,更加准确研究永磁电机短路电流和电磁转矩相关参数。利用负序分量法构造故障特征值提取... 针对1.2 MW,287 r/min轨道交通用永磁直驱电机的绝缘失效故障,建立考虑绕组串并联结构的有限元模型,并建立永磁牵引电机系统“电-磁”联合仿真平台,更加准确研究永磁电机短路电流和电磁转矩相关参数。利用负序分量法构造故障特征值提取故障特性数据,仿真结果表明,电机存在匝间短路故障和相间短路故障时,电流信号中负序分量增加,且随着短路匝数的增加故障特征值越大,因此,可以用于判断电机短路故障的严重程度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 匝间短路 故障分析 联合仿真 负序分量
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基于改进卷积神经网络的曳引电机匝间短路故障诊断
9
作者 谢方 蒋玫 +2 位作者 黄文琦 彭钰豪 麻宸伟 《中国测试》 北大核心 2025年第10期174-181,共8页
针对闭环控制掩盖效应及高频噪声干扰,该文提出一种智能化方法,用于实现曳引电机定子绕组匝间短路故障的准确识别与定位。该文首先分析匝间短路故障包含的电流特征,并利用电流信号输入到嵌入基于通道注意力机制的残差增强模块改进的卷... 针对闭环控制掩盖效应及高频噪声干扰,该文提出一种智能化方法,用于实现曳引电机定子绕组匝间短路故障的准确识别与定位。该文首先分析匝间短路故障包含的电流特征,并利用电流信号输入到嵌入基于通道注意力机制的残差增强模块改进的卷积神经网络中进行故障诊断。搭建匝间短路故障诊断实验台,在闭环控制下验证所提方法的有效性,电机在混合工况下匝间短路故障分类的准确率为97.40%,实验结果表明该方法对异步电机定子绕组匝间短路故障诊断的有效性,且在不同故障位置以及不同工况下仍具备较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 曳引电机 匝间短路 故障诊断 卷积神经网络
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汽轮发电机转子匝间绝缘故障检测装置研制
10
作者 王洋 朱先振 《电力系统装备》 2025年第9期64-66,共3页
汽轮发电机转子匝间绝缘故障检测装置通过集成电磁传感器阵列与高频信号调理电路,实现故障特征信号的精确采集。装置采用经验小波变换对暂态零序电流进行模态分解,结合相关系数矩阵筛选故障线路,通过基频移位法提取故障特征参数。引入Ha... 汽轮发电机转子匝间绝缘故障检测装置通过集成电磁传感器阵列与高频信号调理电路,实现故障特征信号的精确采集。装置采用经验小波变换对暂态零序电流进行模态分解,结合相关系数矩阵筛选故障线路,通过基频移位法提取故障特征参数。引入Hausdorff距离算法识别线路间微弱电流差异,构建模糊神经网络描述故障特征与接地线路间的非线性关系,基于暂态特征故障度建立综合选线判据,实现故障馈线的准确判定,为电力系统安全运行提供技术保障。 展开更多
关键词 汽轮发电机 转子匝间绝缘 检测装置 故障诊断 电磁感应
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干式空心限流电抗器匝间短路故障自动监测系统设计
11
作者 郑伟 左建 +1 位作者 张和平 王文鹏 《微型电脑应用》 2025年第12期45-48,53,共5页
为了提升电抗器运行的可靠性,提出干式空心限流电抗器匝间短路故障自动监测系统。建立电抗器匝间短路故障等效电路,研究匝间短路故障发生后电抗器的电气参数变化情况,采用小波阈值算法去除监测信号中的噪声信号,计算监测电气参数数值,... 为了提升电抗器运行的可靠性,提出干式空心限流电抗器匝间短路故障自动监测系统。建立电抗器匝间短路故障等效电路,研究匝间短路故障发生后电抗器的电气参数变化情况,采用小波阈值算法去除监测信号中的噪声信号,计算监测电气参数数值,制定匝间短路故障自动监测规则,搭配合适的电抗器即可实现电抗器匝间短路故障的自动监测。实验结果表明,应用所提出的系统后,电抗器匝间短路故障监测电气参数监测结果、匝间短路故障判定结果与实际结果相同,表明所提出的系统应用性能较佳。 展开更多
关键词 故障监测 自动监测 匝间短路故障 去噪 干式空心限流电抗器
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卷烟厂电机定子绕组匝间短路故障多层次检测方法
12
作者 覃柏智 张秀静 +2 位作者 朱登飞 何龙龙 刘捷 《国外电子测量技术》 2025年第7期288-293,共6页
卷烟厂电机定子绕组在运行中呈现非线性电磁拓扑畸变,短路电流会引发机电谐振反馈环,使得单信号检测无法区分故障源耦合与环境噪声,降低了检测的精准度。为此,提出卷烟厂电机定子绕组匝间短路故障多层次检测方法。依据卷烟厂电机定子绕... 卷烟厂电机定子绕组在运行中呈现非线性电磁拓扑畸变,短路电流会引发机电谐振反馈环,使得单信号检测无法区分故障源耦合与环境噪声,降低了检测的精准度。为此,提出卷烟厂电机定子绕组匝间短路故障多层次检测方法。依据卷烟厂电机定子绕组结构,获取定子绕组的电流谐波特征、定子振动特征和电机振动特征;将电流谐波分量、感应电流分量和电机运行振动信号作为特征参量,以准确区分故障源耦合信号。信号输入多层次故障树算法中,逐层深度分析故障原因之间的关联,并生成故障发生的逻辑图,计算各个故障原因的发生概率,完成故障检测。实验结果表明:本文方法在多相故障检测中的准确率高,误报率控制在3%以内,且在变负载和启动过程等动态工况下保持稳定性能。 展开更多
关键词 卷烟厂电机 定子绕组 匝间短路故障 多层次故障树 特征参量 故障发生逻辑图
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一起定子接地故障及匝间故障引发的继电保护动作行为分析 被引量:6
13
作者 王大鹏 王涛 +3 位作者 周宏斌 康勇 孙秀敏 陈珩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2008年第22期82-87,共6页
介绍了一起现场发生的典型定子接地故障和匝间故障时继电保护装置的动作行为情况。通过对故障录波数据、继电保护装置的动作行为及现场测量数据的详细分析,提出了改进的建议。建议重视对发电机中性点接地变压器的测量,包括数值误差和角... 介绍了一起现场发生的典型定子接地故障和匝间故障时继电保护装置的动作行为情况。通过对故障录波数据、继电保护装置的动作行为及现场测量数据的详细分析,提出了改进的建议。建议重视对发电机中性点接地变压器的测量,包括数值误差和角度误差,如果误差较大建议安装保护专用变压器。建议继电保护工作者重视定子接地保护的二次回路,同时对于定子接地保护的动作时限问题慎重考虑。建议对于2Y结构6个出线头的发电机,装设横差保护。 展开更多
关键词 定子接地 匝间故障 继电保护动作行为 电力系统
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负序方向型发电机匝间保护误动分析及改进 被引量:6
14
作者 张旭东 卢放 柳焕章 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第11期42-44,共3页
介绍了葛洲坝等电厂两起匝间保护在区外故障过程中的误动事故,详细分析了负序功率方向型匝间保护的暂态特性,提出进一步改善匝间保护负序方向元件暂态特性的4点建议及改进方案。
关键词 发电机 匝间保护 误动分析 微机保护
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基于电流波动特征的永磁同步电机匝间短路与局部退磁故障分类诊断研究 被引量:39
15
作者 张业成 刘国海 陈前 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1634-1643,1653,共11页
针对永磁同步电机匝间短路故障与局部退磁故障难以区分的问题,该文提出一种基于电机同相与异相电流幅值波动特征的故障分类诊断方法。在分析定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障对电流幅值影响机理的基础上,分别提取转子旋转一周内... 针对永磁同步电机匝间短路故障与局部退磁故障难以区分的问题,该文提出一种基于电机同相与异相电流幅值波动特征的故障分类诊断方法。在分析定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障对电流幅值影响机理的基础上,分别提取转子旋转一周内同相电流幅值波动特征和异相电流幅值之间的波动特征,建立了故障分类诊断指示器。仿真与实验结果表明,该指示器可有效识别定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障。该文提出的方法可直接嵌入永磁同步电机控制软件,不需要增加额外的传感设备,具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 永磁同步电机 匝间短路故障 局部退磁故障 故障分类诊断
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永磁同步电机故障诊断方法研究综述 被引量:10
16
作者 马建 王建平 +2 位作者 孟德安 颜黎明 郭钿祥 《电力工程技术》 北大核心 2024年第4期104-115,共12页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点,在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响,不可避免地会出现各种故障,如轴... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点,在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响,不可避免地会出现各种故障,如轴承故障、偏心故障、退磁故障和匝间短路故障等。文中综述了PMSM常见故障类型,并总结了自动化领域中基于信号的状态监测方法的现有研究,以用于各类电气和机械故障的检测和诊断。随后,对诊断方法进行了总结,并分析了其优势与限制,探讨了不同信号处理方法在应用中的利弊。最后,根据当前研究现状,讨论了PMSM故障监测与诊断存在的问题和未来发展方向。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 轴承故障 偏心故障 退磁故障 匝间短路故障 故障诊断
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大型发电机-变压器组微机保护运行总结 被引量:6
17
作者 孙孜平 高春如 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第11期55-58,共4页
介绍了望亭发电厂300MW发电机组采用的WFBZ—01型微机保护的运行情况,对投运以来保护动作的事例进行了分析和总结,并针对大型发电机转子一点接地保护、转子二点接地保护、匝间短路保护、失磁保护、低阻抗保护及主保护等方... 介绍了望亭发电厂300MW发电机组采用的WFBZ—01型微机保护的运行情况,对投运以来保护动作的事例进行了分析和总结,并针对大型发电机转子一点接地保护、转子二点接地保护、匝间短路保护、失磁保护、低阻抗保护及主保护等方面提出个人的一些看法。 展开更多
关键词 大型 发电机 变压器组 微机保护 继电保护装置
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基于变分模态分解与精细复合多尺度散布熵的发电机匝间短路故障诊断 被引量:22
18
作者 何玉灵 孙凯 +2 位作者 王涛 王晓龙 唐贵基 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期164-172,共9页
针对多极发电机匝间短路故障诊断与识别难度高的问题,提出了变分模态分解与精细复合多尺度散布熵结合的方法处理发电机定子振动信号。所提方法应用变分模态分解将原始信号分解为多个模态分量,并依据峭度和相关系数原则选取2个不同分量... 针对多极发电机匝间短路故障诊断与识别难度高的问题,提出了变分模态分解与精细复合多尺度散布熵结合的方法处理发电机定子振动信号。所提方法应用变分模态分解将原始信号分解为多个模态分量,并依据峭度和相关系数原则选取2个不同分量进行信号的重构,应用精细复合多尺度散布熵来进行重构信号的分类及故障识别。对3对极发电机匝间短路故障前、后定子振动数据的处理效果表明,所提方法可以对发电机匝间短路故障进行有效识别与诊断,与其他多尺度熵方法相比具有一定优越性。 展开更多
关键词 多对极发电机 匝间短路故障 振动信号 变分模态分解 精细复合多尺度散布熵 故障诊断
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35kV变压器匝间短路故障分析 被引量:11
19
作者 王楠 杨洪 刘宝成 《变压器》 北大核心 2013年第10期60-64,共5页
介绍了变压器的基本参数和工艺结构,阐述了故障的发生过程与处理情况。对故障类型进行了仿真分析,对故障程度进行了定量计算,并通过电气试验和气相色谱试验结果的分析,确定了变压器故障产生的基本原因和故障位置,提出了相应的预防措施。
关键词 变压器 匝间短路 故障分析
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变压器轻微匝间故障的保护 被引量:13
20
作者 朱声石 《电力自动化设备》 EI CSCD 1999年第1期23-27,共5页
首先对一次110kV/10kV,31500kV·A变压器的轻微匝间故障进行了分析,继而导出对变压器轻微匝间短路的实用计算方法。最后根据轻微故障的特点提出对变压器比率差动继电器通用特性选择的建议,供同仁参考。
关键词 变压器 匝间故障 差动保护
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