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參考答案第一章電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗一、單項(xiàng)選擇題:1.D 2.D 3.B二、填空題:1.增大了2.電子式極化、離子式極化、偶極子式極化、空間電荷極化(夾層式極化)3.在電場(chǎng)作用下極化程度的物理量電子式極化、離子式極化偶極子式極化、空間電荷極化(夾層式極化)大些離子性、電子性電導(dǎo)強(qiáng)弱程度910.體積電導(dǎo)、表面電導(dǎo)13.U2Ctg14.電導(dǎo)三、簡(jiǎn)答題1系減弱,介質(zhì)中離解出的離子數(shù)目增多,所以電導(dǎo)率增大。而導(dǎo)體的電導(dǎo)是電子性電導(dǎo),溫度升高,分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,電子在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力增大,所以電導(dǎo)率降低。2外還有周期性極化引起的極化損耗,所以同樣條件下,電介質(zhì)在交流電壓下的損耗大于直流電壓下的損耗。導(dǎo)體的電導(dǎo)率大;隨溫度升高,電介質(zhì)的電導(dǎo)率增大,導(dǎo)體的電導(dǎo)率減小。PAGEPAGE5第二章氣體電介質(zhì)的擊穿特性一、單項(xiàng)選擇題:1.B 2.C 3.A 4.C 5.B 6.D 7.A 8.C 9.D 10.A11.D 12.B 13.C 14. C二、填空題:輝光放電、火花放電、電弧放電、電暈放電最小升高空間光游離棒—棒擴(kuò)散改善電場(chǎng)分布、削弱氣隙中的游離過(guò)程固體介質(zhì)9.20℃、101.3低增大12.250/2500空間電荷增大答:(1)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的氣體首先發(fā)生游離。當(dāng)棒具有正極性時(shí),間隙中出現(xiàn)的電子向棒極運(yùn)動(dòng),進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),引起碰撞游離,形成電子崩。在放電達(dá)到自持、爆發(fā)電暈之前,在間隙中存在大量游離過(guò)程。當(dāng)電子崩達(dá)到棒極后,其中的電子就進(jìn)入棒極,而正離子仍留在空間,相對(duì)來(lái)說(shuō)緩慢地向板極移動(dòng)。即在棒極附近,積聚起正空間電荷,從而減少了緊貼棒極附近的電場(chǎng),而加強(qiáng)了游離區(qū)外部空間的電場(chǎng)。這樣,棒極附近的電場(chǎng)被削弱,難以形成流柱,這就使得自持放電也即電暈放電難以形成,所以電暈起始電壓高,擊穿電壓低。(2)崩中的電子離開(kāi)強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)后,電子就不再能引起游離,而以越來(lái)越慢的速度向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。電子崩中的正離子逐漸向棒極運(yùn)動(dòng)而消失于棒極,但由于其運(yùn)動(dòng)速度較慢,所以在棒極附近總是積聚著正空間電荷。而在其后則是較分散的負(fù)空間電荷。負(fù)空間電荷由于濃度小,對(duì)外電場(chǎng)的影響不大,而正空間電荷將使電場(chǎng)畸變。棒極附近的電場(chǎng)得到加強(qiáng),因而自持放電條件易于得到滿足、易于轉(zhuǎn)入流柱而形成電暈放電,所以電暈起始電壓低。間隙深處的電場(chǎng)被削弱,使流注不易向前發(fā)展,因而其擊穿電壓較高。答:伏秒特性:對(duì)某一沖擊電壓波形,間隙的擊穿電壓與擊穿時(shí)間的關(guān)系曲線。伏秒特性的形狀與間隙中電場(chǎng)的均勻程度有關(guān)。對(duì)于均勻或稍不均勻電場(chǎng),因平均場(chǎng)強(qiáng)高,放電發(fā)展較快,放電時(shí)延較短,故伏秒特性比較平坦,且分散性較??;對(duì)于極不均勻電場(chǎng),其平均場(chǎng)強(qiáng)較低,伏秒特性在擊穿時(shí)間較大時(shí)便隨擊穿時(shí)間的減小而上翹,即伏秒特性較陡,且分散性較大。伏秒特性主要用于比較不同設(shè)備絕緣的沖擊擊穿特性。3子串上的電壓分布不均勻??拷鼘?dǎo)線端的絕緣子的電壓降最大,離導(dǎo)線端遠(yuǎn)的絕緣子電壓降逐漸減小,靠近鐵塔橫擔(dān)時(shí),電壓降又有些升高。通??刹扇〈蠼孛鎸?dǎo)線或分裂導(dǎo)線改善電壓分布,對(duì)330kV及以上電壓等級(jí)的線路可在導(dǎo)體端安裝均壓環(huán)來(lái)改善絕緣子串的電壓分布。4.答:保護(hù)設(shè)備(避雷器)終處于被保護(hù)設(shè)備伏秒特性的下方,并留有一定的裕度。5電子成為負(fù)離子,削弱游離過(guò)程;其次,具有較大的分子量和分子直徑,電子在其中運(yùn)動(dòng)時(shí)平均自由程小,不易積聚能量從而削弱其游離能力。所以,含鹵族元素的氣體化合物具有較高的電氣強(qiáng)度。四、計(jì)算題解:從P352—24查得:距離為4m長(zhǎng)的棒50%操作沖擊擊穿電壓為U50標(biāo)=1300kV。P 273t 99.8 27320 0 0.95P 2730

101.3 27330h/δ=20/0.95=21由圖2—37查得K=1.1則:1300則:g50040.951.10.62由圖2—38得:m=w=0.34K=δm=0.950.34=0.98271K=Kw=1.10.34=1.0332所以: U =U KK50夏 50標(biāo)準(zhǔn) 1 2=1300×0.9827×1.033=1320kV P2242—435kV1min1minU U kUa a

U 01.1H10

14(kV1.14000104第三章 液體和固體電介質(zhì)的擊穿特性一、單項(xiàng)選擇題:1.B、D、、F 2.A 3.D二、填空題:雜質(zhì)、溫度、電場(chǎng)均勻度、壓力、電壓作用時(shí)間電擊穿、熱擊穿、電化學(xué)擊穿氣體、油紙不均勻場(chǎng)強(qiáng)處擾動(dòng)大,雜質(zhì)不易形成雜質(zhì)小橋溫度、熱作用時(shí)間改善電場(chǎng)分布、切斷雜質(zhì)小橋三、簡(jiǎn)答題1(1)減少液體中的雜質(zhì),主要方法有:①過(guò)濾②祛氣③防潮;(2)采用固體介質(zhì)降低雜質(zhì)的影響,主要方法有:①給電極加覆蓋②給電極加絕緣層③在極間加屏障2會(huì)在固體介質(zhì)中形成局部損傷或不完全擊穿,隨著加壓次數(shù)的增加,介質(zhì)的擊穿電壓會(huì)隨很容易造成熱擊穿,所以其工頻擊穿電壓大幅降低。而在雷電沖擊電壓作用下,因電壓作穿,其U50降低很少。并限制泄漏電流,從而提高油間隙的擊穿電壓。該方法適用于電場(chǎng)較均勻的場(chǎng)合。常數(shù),從而改善整個(gè)油間隙的電場(chǎng)分布,提高油間隙的擊穿電壓。該方法適用于極不均勻電場(chǎng)的情況。第四章電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)一、單項(xiàng)選擇題:1.B 2.A 3.B 4.B 5.D 6.D 7.B 8.D二、填空題:1.集中性(局部性、分布性(整體性)2. 60較高、較慢、較低、較快反、高加屏蔽、移相法、倒相法有效值幅值8. 3串聯(lián)諧振三、簡(jiǎn)答題答:絕緣試驗(yàn)分為兩大類(lèi):一類(lèi)是絕緣特性試驗(yàn),是指在設(shè)備的絕緣上施加較低的電壓或用其他不會(huì)損傷絕緣的方法測(cè)量絕緣的各種特性,從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷情況。因?yàn)榇朔椒ㄋ与妷旱?,?duì)絕緣沒(méi)有損傷,所以也稱(chēng)為非破壞性試驗(yàn)。另一類(lèi)絕緣試驗(yàn)為耐壓這類(lèi)試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)絕緣中危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷,并能直接反映絕緣的耐壓水平。因耐壓試驗(yàn)所加電壓較高,可能使絕緣受到損傷,故也稱(chēng)為破壞性試驗(yàn)。答:用兆歐表測(cè)量絕緣電阻時(shí),L(線路)端子應(yīng)接在試品的導(dǎo)體端,E(接地)端子應(yīng)接在試品的另一導(dǎo)體端或接地端,G(屏蔽)端子接在屏蔽極上。一些設(shè)備(如變壓器)的絕緣為多層介質(zhì),絕緣良好時(shí)存在明顯的吸收現(xiàn)象,絕緣電阻達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間較長(zhǎng)(即吸收現(xiàn)象進(jìn)行的較慢,穩(wěn)態(tài)電阻值也高,吸收比遠(yuǎn)大于1;當(dāng)絕緣受潮時(shí),吸收現(xiàn)象不明顯,絕緣電阻達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間短(的較快,穩(wěn)態(tài)電阻值也較低,吸收比近似等于。所以測(cè)量絕緣電阻和吸收比可以判斷電氣設(shè)備的絕緣是否受潮。1U2U成直線上升,說(shuō)明電機(jī)絕緣受潮。曲線34所示的泄漏電流數(shù)值在較低的試驗(yàn)電壓下出現(xiàn)激增現(xiàn)象,說(shuō)明絕緣有嚴(yán)重的集中性缺陷。答:T:試驗(yàn)變壓器,用以升高交流電壓。R:保護(hù)電阻,用以限制被試品擊穿時(shí)的短路電流,保護(hù)試驗(yàn)變壓器和高壓硅堆。C:濾波電容,用以改善電壓波形,使整流電壓平穩(wěn)。與被試品上的電壓方向相反,從而使被試品的電壓高于試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電壓。即有電容效應(yīng)。電容量較大的試品電容效應(yīng)明顯,在低壓側(cè)測(cè)量誤差很大,因此加在被試品上的工頻高電壓一般要求在被試品兩端直接進(jìn)行測(cè)量。答:耐壓試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)變壓器的要求:試驗(yàn)變壓器高壓繞組的額定電壓應(yīng)不小于被試品的試驗(yàn)電壓值。定的被試品容量,在被試品擊穿或閃絡(luò)后能短時(shí)維持電弧。答:測(cè)量試驗(yàn)電壓的方法通常分為兩類(lèi):一是低壓側(cè)測(cè)量,二是高壓側(cè)測(cè)量。側(cè)測(cè)量又包括:①靜電電壓表測(cè)量;②電容分壓器配低壓儀表測(cè)量;③球間隙測(cè)量;④高壓電容器和整流裝置串聯(lián)測(cè)量;⑤電壓互感器測(cè)量。因?yàn)樵诘蛪簜?cè)測(cè)量由于電容效應(yīng)的影響,測(cè)量誤差很大,因此加在被試品上的工頻高電壓一般要求在被試品兩端直接進(jìn)行測(cè)量。答:1)直流耐壓試驗(yàn)所需的試驗(yàn)設(shè)備的容量可以大大降低;驗(yàn)時(shí)小。但是,直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如工頻耐壓試驗(yàn)準(zhǔn)確。第五章 線路和繞組中的波過(guò)程一、單項(xiàng)選擇題:1.B 2.C 3.A 4.B 5.A 6.A 7.D 8.D二、填空題:1.光速(318m)無(wú)關(guān)升高1倍4. 陡度、穩(wěn)態(tài)值L0L0C0LC0 0LC0 02Z7. 2 ZZ1 2三、計(jì)算題解:根據(jù)彼得遜法則,可畫(huà)出等值電路Z1Z1U2I22UZ022其中回路電流I2為2U

21000zI z2

50Z1 2

500 2母線上的電壓幅值為U IZ2

3.8150

kA)2 2 2解:zz

230450

420u

2

1u 1000 1000875(kV)1f zz 1 2

30450

4802Z 230 60u 2 U 1000 1000125(kV)2q ZZ 1 2

45030

480A點(diǎn)串聯(lián)電感時(shí),折、反射電壓穩(wěn)態(tài)值不變即:u =-u =125kV1f 2qU2qU2q1f解:1 1)t=1μs時(shí),前行電壓波U正好到達(dá)B點(diǎn),反行電壓波U未到達(dá)B1 U U10(kV)B 1I B

1

U1Z

500

2(kA)μs2)t=1.5 時(shí),前行電壓波UUB點(diǎn),所以μs1 2U UU 10005015(kV)B 1 2I IIB 1

1 UUZ ZUU

500

500

1(kA)du2qdxdu2qdx600 /3max將其轉(zhuǎn)換為時(shí)間上的陡度,則有du dt

du2qdu2qdx

200610712109(V/s)dxdtdx當(dāng)用并聯(lián)電容保護(hù)時(shí),所需電容值為2150103Z1du2qdtC 1q 0.5106Z1du2qdt5012109max當(dāng)用串聯(lián)電感保護(hù)時(shí),所需電感值為7PAGE9L

2800du2qdtu 15010320103(du2qdt1q 12109max即并聯(lián)0.5μF的電容或串聯(lián)20mH的電感可以保護(hù)發(fā)電機(jī)繞組的匝間絕緣。第六章 雷電及防雷設(shè)備一、單項(xiàng)選擇題:1.A 2.B 3.A二、填空題:1.每個(gè)雷暴日中每平方公里地面上的平均落雷次數(shù)。2. 2.6μs接閃器、引下線、接地體改善工頻電壓分布直擊雷過(guò)電壓、感應(yīng)雷過(guò)電壓先導(dǎo)放電、主放電、余輝放電火花間隙、閥片電阻FCD避雷針、避雷線三、計(jì)算題x1.解:從題目可知hx=10m,rx

=10+5=15m,p=11設(shè)h h 則

(hh)px 2 x x所以hrhx x

151025(m)1與假設(shè)不符,另設(shè)h

h

(1.5h2h)px 2 x xrhr

2hx1.5

45°h1.5h15 2 45°h1.5h15 2 取h=24m答:需要一支高為24m的避雷針來(lái)保護(hù)油罐。rrx2.解已知hx=10m, d=8m, bx=d/2=4m, D=18m, p=1因?yàn)閎x

1.5(hb0b

h)xh0

x

1.5hx1.5

4 1.5 4 1.5 由h hD0 7p得hhD0 7

12.671871

15.24(m)取h=16m,即避雷針的最低高度為16m。3.解已知hx=10m, h=20m, D=30m, p=11因h x

,所以rh

(hhx

)p(2010)110(m)由h hD0 7p

得:h 20300 7130

15.7(m)由b 1.5(hx

h)得bx

1.510)8.55(m)hhh01.5hDrx第七章輸電線路的防雷保護(hù)一、單項(xiàng)選擇題:1.A 2.C二、填空題:耐雷水平、雷擊跳閘率相反3三、簡(jiǎn)答題答:輸電線路的主要防雷措施有:PAGEPAGE18架設(shè)避雷線;降低桿塔接地電阻;架設(shè)耦合地線;加強(qiáng)絕緣;裝設(shè)自動(dòng)重合閘;中性點(diǎn)采用消弧線圈接地方式;采用不平衡絕緣方式;采用排氣式避雷器。答:輸電線路架設(shè)避雷線的作用有:①防止雷直擊于導(dǎo)線;②分流作用:可以減小流經(jīng)桿塔入地電流,從而降低塔頂電位;③耦合作用:減小線路絕緣承受的電壓;④屏蔽作用:可以降低感應(yīng)過(guò)電壓。第八章發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù)一、單項(xiàng)選擇題:1.A 2.B二、填空題:避雷針、避雷線110kV及以上電壓等級(jí)雷電沖擊水平3m5. 15m6. 5三、簡(jiǎn)答題()由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)和工藝上的特點(diǎn),旋轉(zhuǎn)電機(jī)的沖擊絕緣水平在級(jí)的電氣設(shè)備中最低。(2)電機(jī)絕緣的運(yùn)行條件較為惡劣,絕緣容易老化。電機(jī)絕緣的沖擊耐壓水平與保護(hù)它的避雷器的保護(hù)水平相差不多、絕緣配合的裕度很小。a制在一定范圍之內(nèi)。波時(shí)在直角波頭情況下,中性點(diǎn)電壓可達(dá)來(lái)波電壓的兩倍,故應(yīng)對(duì)中性點(diǎn)采取保護(hù)措施。2.答:不對(duì)。因?yàn)樽冸娬镜哪妇€距主變有一定的電氣距離,當(dāng)雷電波入侵變電站時(shí),設(shè)備(主變)上出/va。即當(dāng)雷電波的陡度一定時(shí),避雷器有一最大保護(hù)距離。當(dāng)入侵波的陡度較大或避雷器與變壓器間的電氣距離3第九章 內(nèi)部過(guò)電壓一、單項(xiàng)選擇題:1.C 2.C 3.B 4.D二、填空題:不接地電弧重燃截流現(xiàn)象雷電過(guò)電壓?jiǎn)蜗嘀睾祥l長(zhǎng)主觸頭提高斷路器的滅弧性能安裝磁吹閥式避雷器或氧化鋅避雷器過(guò)補(bǔ)償器過(guò)電壓、電弧接地過(guò)電壓。Q首先斷開(kāi),而電阻R和輔助觸頭Q并未開(kāi)1 2斷,因此線路上的剩余電荷通過(guò)電阻R向電源釋放,主觸頭兩端的恢復(fù)電壓僅為R上的壓Q1

Q2QR的阻尼作用,2也就不至于形成很高的過(guò)電壓。第十章電力系統(tǒng)的絕緣配合一、單項(xiàng)選擇題:1.B二、填空題:試驗(yàn)雷電沖擊耐受電壓、操作沖擊耐受電壓最大工作電壓確定設(shè)備的絕緣水平、慣用法、統(tǒng)計(jì)法、簡(jiǎn)化統(tǒng)計(jì)法模擬試題(一)答案一、單項(xiàng)選擇題10220分)1.D 2.D 3.C 4.A 5.B 6.D 7.C 8.B 9.C 10.B二、填空題20120分1.電導(dǎo)大些表面電導(dǎo)溫度自持放電降低增大電化學(xué)擊穿9.U50%分布無(wú)關(guān)12.1閥片電阻人工接地裝置15.330kV16.1~2降低鐵磁諧振過(guò)電壓試驗(yàn)熱老化三、判斷題(本大題共5小題,每小題2分,共10分)1.√ 2.× 3.× 4.√ 四、名詞解釋?zhuān)ū敬箢}共4小題,每小題3分,共12分)140100km線路每年因?yàn)槔坠ゎl過(guò)電壓:率為工頻或接近工頻的電壓升高,統(tǒng)稱(chēng)為工頻過(guò)電壓。4.內(nèi)過(guò)電壓倍數(shù):K=內(nèi)部過(guò)電壓幅值五、簡(jiǎn)答題(5525分1.答:防止絕緣子污閃的措施有:調(diào)整爬電比距(加強(qiáng)絕緣)定期或不定期的清掃涂憎水性涂料(防塵涂料)半導(dǎo)體釉絕緣子采用新型合成絕緣子其中高壓側(cè)測(cè)量的方法主要有用高壓靜電電壓表測(cè)量。用電容分壓器配低壓儀表測(cè)量。用球隙測(cè)量。用高壓電容器和整流裝置串聯(lián)測(cè)量。用電壓互感器測(cè)量。耐壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)回路呈容性,由于回路電容電流在試驗(yàn)變壓器漏抗上產(chǎn)生的壓降與被試在低壓側(cè)測(cè)量時(shí)誤差較大,所以應(yīng)在被試品兩端直接測(cè)量。3.吸收比是指絕緣電阻測(cè)量中,加壓6015秒時(shí)的絕緣電阻值之比。即k=R /R 。60” 15”一些設(shè)備(如變壓器)的絕緣為多層介質(zhì),絕緣良好時(shí)存在明顯的吸收現(xiàn)象,絕緣電阻達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間較長(zhǎng)(即吸收現(xiàn)象進(jìn)行的較慢,穩(wěn)態(tài)電阻值也高,吸收比遠(yuǎn)大于當(dāng)絕緣受潮時(shí),吸收現(xiàn)象不明顯,絕緣電阻達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間短(即吸收現(xiàn)象進(jìn)行的較快,穩(wěn)態(tài)電阻值也較低,吸收比近似等于;答:(1)保護(hù)性能優(yōu)越。無(wú)續(xù)流,動(dòng)作負(fù)載輕,耐重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)。通流容量大。耐污性能好。適于大批量生產(chǎn),造價(jià)低廉。答:接線如圖所示:F:電站型閥式避雷器或氧化鋅避雷器,其作用是限制沿線侵入的雷電波幅值。FE:排氣式避雷器,當(dāng)斷路器在雷季有可能開(kāi)路運(yùn)行時(shí)裝設(shè),用來(lái)保護(hù)開(kāi)關(guān)的絕緣。避雷線:其作用一是利用導(dǎo)線的波阻抗限制流過(guò)母線避雷器的雷電流幅值;二是利用沖擊電暈降低入侵波的陡度。此外防止進(jìn)線段直接雷擊。六、計(jì)算題(27613分1、解:根據(jù)彼得遜法則,可畫(huà)出等值電路分)Z1U2Z1U2Z220其中回路電流I為2UUI 0 2 z

2800 3.05(KA)50Z 21 2

500 2母線上的電壓幅值為Z 50U I2

22

3.05 76.25(KV(4分)22.解已知hx=10m, d=8m, bx=d/2=4m,D=8+5+5=18m, p=1

(1分)因?yàn)閎x

1.5(h0

h)(1分)xh0

1.5hbx b1.5

41.5101.5

12.67(m) (1分)由hhD0 7p

(1分)得hhD0 7

12.671871

15.24(m) (1分)所以,避雷針的最低高度為16m。(1分)模擬試題(二)答案一、單項(xiàng)選擇題10220分)1.D 2. B 3. D 4.C 5.C 6.B 7.A 8.A 9.D 10.B二、填空題(本大題共20小題,每小題1分,共20分)1.增大了2.電導(dǎo)3.20℃4.棒—棒56.電切斷雜質(zhì)小橋反9.遠(yuǎn)大于1(≥1.3)10.2.6μs11.穩(wěn)態(tài)值L0C0L0C013.移相法主放電雷電流幅值繞擊旋轉(zhuǎn)電機(jī)過(guò)補(bǔ)償磁吹閥式避雷器或氧化鋅避雷器三、判斷題(本大題共5小題,每小題2分,共10分1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√四、名詞解釋?zhuān)ū敬箢}共4小題,每小題3分,共12分):在沖擊電壓作用下,從間隙上的電壓達(dá)到靜態(tài)擊穿電壓全被擊穿為止的時(shí)間。吸收比:是指絕緣電阻測(cè)量中,加壓6015秒時(shí)的絕緣電阻值之比。即k=R /R 。60” 15”操作過(guò)電壓:是指操作或故障時(shí)過(guò)渡過(guò)程中出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間較短的過(guò)電壓。巴申定律:當(dāng)氣體和電極材料一定時(shí),氣隙的擊穿電壓是氣體的相對(duì)密度δdUb=f(δd)。五、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題,每小題5分,共25分)答:與閥型避雷器相比,無(wú)間隙氧化鋅避雷器具有下列優(yōu)點(diǎn)保護(hù)性能優(yōu)越。無(wú)續(xù)流,動(dòng)作負(fù)載輕,耐重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)。通流容量大。耐污性能好。適于大批量生產(chǎn),造價(jià)低廉。答:接線如圖所示:T:試

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