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《西南交通大学》 2004年
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高速铁路牵引供电系统新型保护原理研究

高仕斌  
【摘要】:高速铁路在世界上已不是一个新鲜事物,但在中国还处在筹划阶段。在不久的将来,势必会出现中国的高速铁路,秦沈客运专线的建成就是一个很好的前奏。《中长期铁路网规划》要求:为满足快速增长的旅客运输要求,建立省会城市及大中城市间的快速客运通道,规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。 从常速铁路的经验可以发现,由于我国工艺水平、管理水平等方面的原因,牵引网故障率、牵引变压器的故障率较国外要高得多,牵引供电系统保护的拒动和误动时有发生。国外的技术固然可以采纳,仅限于吸收国外技术是不能满足中国铁路,尤其是高速铁路的运行要求的。本文力求对高速铁路牵引供电系统馈线、变压器的保护原理进行系统的研究,为中国高速铁路建设准备一定的技术基础,同时完善现有牵引供电系统保护原理和功能、提高其工作可靠性。 关于牵引供电系统馈线保护,在深入分析牵引负荷的非线性、移动性、剧烈波动性、谐波含量高等特点,以及牵引网故障特征和常规原理的馈线保护误动或拒动行为的基础上,分别提出了由电流中综合谐波含量控制的三段自适应距离保护原理、自适应电流增量保护原理,和由自由相电压中综合谐波含量控制的自适应电压增量的异相短路故障保护原理;这些原理分别经过了现场运行或仿真试验的验证,结果表明原理是正确的。 关于牵引网瞬时性与永久性故障识别,系统地分析了复线电力牵引网同一方向上、下行线路既有电感耦合,又有电容耦合,以及瞬时性故障时,故障线路的耦合电压决定于电感耦合和电容耦合,而永久性故障时,耦合电压主要决定于电感耦合的特征,提出了基于耦合电压的自适应故障性质识别原理;仿真试验表明:该原理识别瞬时性与永久性故障的灵敏度很高。 关于三相—两相(四相)平衡变压器的差动保护,从理论上优化了阻抗匹配平衡变压器差动保护的动作方程;论证了除阻抗匹配平衡变压器外的三相—两相(四相)平衡变压器原、次边电流变换关系的统一性,这一论断对于指导三相—两相(四相)平衡变压器差动保护的研究与运行具有积极意义;系统地研究了三相—两相(四相)平衡变压器差动保护的整定原则,给出了整定计算公式,为运行管理部门进行三相—两相(四相)平衡变压器差动保护整定提供了理论依据。 关于基于模型的变压器保护原理,通过深入分析牵引变电所低压母线 第n页西南交通大学博士研究生学位论文 上并联电容补偿装置对变压器差动保护动作行为影响和外部原因引起变 压器差动保护误动,证明了电流差动保护的固有缺陷;建立了两种特殊接 线的三相一两相牵引变压器一SCOTT平衡变压器和阻抗匹配平衡变压器 的电压平衡方程;以此为基础,提出了基于模型的三相一两相平衡变压器 保护原理、动作特性与动作方程;研究了基于模型的三相一两相平衡变压 器保护的整定原则与计算公式;对 SCOTT平衡变压器进行了仿真试验, 验证了基于模型的平衡变压器保护原理、动作方程、整定计算原则的正确 性。 关于变压器绕组变形在线监测,变压器绕组变形是变压器的故障隐患 之一,针对不同接线型式的牵引变压器,提出了基于在线监测短路电抗的 变压器绕组变形在线监测原理,通过数字仿真,验证了所提原理的正确性 与可行性。 关挂词:高速铁路;电气化铁路:牵引供电系统;馈线保护;变压器保护
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U238

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊列彬;;全并联AT供电方式下供电臂保护控制方案[J];电力系统自动化;2006年22期
2 游四海;;基于VxWorks实时操作系统馈线保护软件架构设计[J];电气化铁道;2010年02期
3 鲍英豪;;全并联AT供电方式保护和测距方案研究[J];电气化铁道;2010年02期
4 喻奇;吴江涛;;客运专线牵引供电系统电气特性的仿真研究[J];电气化铁道;2010年05期
5 李辉;李钢;安林;马继政;史耀政;;基于电压比较的牵引供电系统异相短路保护[J];电气化铁道;2011年01期
6 毛庆;张杭;任胜兰;蔡喆;;基于MCF5282和CPLD的牵引供电系统微机馈线保护装置设计[J];低压电器;2008年11期
7 鲍英豪;刘静;;敞开式布置的AT分区所主接线方案研究[J];电气化铁道;2012年05期
8 邸荣光;;牵引网馈线自适应保护原理及配置方案研究[J];华东交通大学学报;2008年02期
9 徐红红;陈小川;张雷;刘航;;全并联AT供电牵引网断线接地阻抗计算与分析[J];继电器;2008年02期
10 马水生;张亮;李延军;徐冰;;阻抗匹配平衡变压器差动保护技术及应用[J];电力系统保护与控制;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 毛庆;张杭;任胜兰;蔡喆;;基于MCF5282和CPLD的牵引供电系统微机馈线保护装置设计[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 韩正庆;变压器仿真计算模型与保护原理研究[D];西南交通大学;2006年
3 林国松;牵引供电系统新型保护与测距原理研究[D];西南交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭红卫;城市轨道交通新型牵引供电系统保护研究[D];北京交通大学;2011年
2 刘莎;全并联供电保护控制方式研究[D];西南交通大学;2011年
3 丁雪成;客运专线牵引供电系统可靠性分析与评估[D];西南交通大学;2011年
4 张茜;基于BP的全并联AT牵引网故障测距方法研究[D];西南交通大学;2011年
5 邓小训;同相供电平衡变换器保护研究[D];西南交通大学;2011年
6 童镭;数字化牵引变电所的变压器保护软件设计[D];西南交通大学;2011年
7 李波;高速铁路双边供电继电保护方案研究[D];西南交通大学;2011年
8 李强;客运专线双边供电方案研究[D];西南交通大学;2011年
9 尤志;数字化牵引变电所馈线保护软件设计[D];西南交通大学;2011年
10 刘栩;牵引供电微机保护教学实验系统[D];西南交通大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 林湘宁,刘世明,杨春明,刘沛;几种波形对称法变压器差动保护原理的比较研究[J];电工技术学报;2001年04期
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5 李贵存,刘万顺,刘建飞,滕林,刘勇;用波形拟合法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理[J];电力系统自动化;2001年14期
6 苗友忠,贺家李,孙雅明;变压器波形对称原理差动保护不对称度K的分析和整定[J];电力系统自动化;2001年16期
7 李贵存,刘万顺,滕林,郑涛;基于波形相关性分析的变压器励磁涌流识别新算法[J];电力系统自动化;2001年17期
8 葛宝明,苏鹏声,王祥珩,王维俭;基于瞬时励磁电感频率特性判别变压器励磁涌流[J];电力系统自动化;2002年17期
9 葛宝明,王祥珩,苏鹏声,王维俭;电力变压器的励磁涌流判据及其发展方向[J];电力系统自动化;2003年22期
10 孙志杰,陈云仑;波形对称原理的变压器差动保护[J];电力系统自动化;1996年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾国宏,郝荣泰;基于有源滤波器和斯科特变压器的同相牵引供电系统[J];北方交通大学学报;2003年04期
2 胡志坤;何多昌;张作良;桂卫华;;基于Matlab的三相变压器故障的仿真模型[J];变流技术与电力牵引;2007年01期
3 林贞礼;张秀峰;罗广雷;;基于大功率有源滤波器的同相AT牵引供电系统[J];大功率变流技术;2009年02期
4 乔光尧;周飞;王宇红;于坤山;;基于三态滞环控制的电气化铁路电能质量治理装置[J];大功率变流技术;2010年01期
5 荣雅君,王莉丽;模糊聚类分析在变压器保护中的应用[J];变压器;2003年09期
6 李晓庆,陈尔奎,纪志成;基于MATLAB单相变压器的仿真建模及特性分析[J];变压器;2005年03期
7 郝治国,张保会,褚云龙;变压器励磁涌流鉴别技术的现状和发展[J];变压器;2005年07期
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10 李邦云;涂彦明;杨东;袁贵川;;基于二进小波变换的变压器励磁涌流识别[J];变压器;2007年09期
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1 李文;;变压器绕组变形参数模型探讨[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
2 余锋;李运华;范圣韬;;改进的BP网络在接触网故障模式识别中的应用[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
3 许云雅;郑涛;刘建飞;杨晓薇;李伟;;基于波形相关度的不减零序电流△—Y补偿方式的分析研究[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
4 周莹莹;张艳霞;陈鸿雁;;牵引供电系统异相短路保护的新方案[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
5 金恩淑;刘丽丽;陈韬;杨明芳;;变压器绕阻参数辨识[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
6 张雪松;何奔腾;;变压器励磁涌流的相移比较鉴别方法[A];中国水力发电工程学会继电保护专业委员会成立大会暨学术研讨会学术论文集[C];2005年
7 王增平;马静;;基于等效瞬时漏感的新型变压器保护原理[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
8 王增平;马静;;基于分形学和形态滤波技术识别励磁涌流的新方法[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
9 党晓强;陈云良;雷霞;刘俊勇;张力;唐国栋;彭晓东;;电力主设备中的行波技术应用(2)—继电保护[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
10 张志强;哈恒旭;魏燕;谭雨珍;;变压器保护的现状及其发展趋势[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 颜湘莲;交流输电线路单相接地潜供电弧自熄特性研究[D];中国电力科学研究院;2009年
2 刘砚菊;新型旋气吹弧式SF_6断路器喷口及开断能力研究[D];沈阳工业大学;2011年
3 杨媛;高速铁路供电系统RAMS评估的研究[D];北京交通大学;2011年
4 贺达江;阻抗匹配三相变四相平衡变压器研究[D];湖南大学;2009年
5 马纪梅;人工心脏的经皮传能系统的研究[D];河北工业大学;2011年
6 魏鲁原;基于多蚁群算法的电力变压器故障定位方法研究[D];中国矿业大学;2011年
7 周学;航天继电器分断电弧及其抑制措施的仿真和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王果;电气化铁路牵引供电系统综合有源补偿研究[D];兰州交通大学;2011年
9 邓祥力;大型变压器保护新原理研究和装置研制[D];华中科技大学;2011年
10 王琰;交流电弧炉电弧模型研究及其应用[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 乔光尧;电气化铁路电能质量调节器的研究[D];中国电力科学研究院;2009年
3 陈意龙;牵引变压器投切过程的暂态分析[D];北京交通大学;2011年
4 陈豪;AT供电方式牵引网故障定位[D];昆明理工大学;2010年
5 吴颖;补偿型变压器电流差动保护方法研究[D];东北电力大学;2011年
6 石培进;电厂继电保护定值整定及定值管理系统设计[D];西安工业大学;2010年
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10 黄尧;基于高频隔离的级联型H桥补偿器的研究[D];北京交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾国宏,郝荣泰;基于有源滤波器和斯科特变压器的同相牵引供电系统[J];北方交通大学学报;2003年04期
2 郭保青;余祖俊;唐涛;;冗余结构的电力机车自动过分相方案设计[J];北京交通大学学报;2006年05期
3 丁丁;罗四维;高瞻;;一种基于任务划分的启发式网格调度策略[J];北京交通大学学报;2007年05期
4 杨媛;吴俊勇;吴燕;;基于可信性理论的电气化铁路牵引供电系统RAMS的模糊评估[J];北京交通大学学报;2008年05期
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6 吴运熙,任惠华;信号轨道电路与电力牵引系统间的电磁兼容研究[J];北方交通大学学报;1994年02期
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8 李敏生,刘斌;BP学习算法的改进与应用[J];北京理工大学学报;1999年06期
9 胡志坤;何多昌;张作良;桂卫华;;基于Matlab的三相变压器故障的仿真模型[J];变流技术与电力牵引;2007年01期
10 关内明;;T形接线变压器[J];变压器;1975年05期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 吴命利;黄足平;辛成山;;降低电气化铁道钢轨电位技术措施的研究[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
2 吴命利;吴利仁;;二次侧中点抽出式Scott接线牵引变压器的研究[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
3 汪自成;;高速铁路牵引变压器接线分析[A];中国电气化铁路两万公里学术会议论文集[C];2005年
4 王进;;全并联供电方式下微机馈线保护的整定[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小河;电弧炉电气系统的模型、谐波分析及电极调节系统自适应控制的研究[D];西安理工大学;2000年
2 李贵存;变压器仿真与保护新算法的研究[D];华北电力大学;2001年
3 张兴;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工业大学;2003年
4 王楠;电容型设备绝缘在线监测与故障诊断的研究[D];华北电力大学(河北);2004年
5 李新福;低压电器电弧仿真研究[D];河北工业大学;2004年
6 张秀峰;高速铁路同相AT牵引供电系统研究[D];西南交通大学;2006年
7 李立伟;直流系统故障监测的理论及应用研究[D];大连理工大学;2006年
8 韩正庆;变压器仿真计算模型与保护原理研究[D];西南交通大学;2006年
9 万毅;基于RBFNN的接触网系统可靠性设计方法研究[D];西南交通大学;2006年
10 沈小军;城市轨道交通直流馈出电缆在线监测技术[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭红卫;城市轨道交通新型牵引供电系统保护研究[D];北京交通大学;2011年
2 邢晓乾;带加强线的全并联直接供电技术的研究[D];西南交通大学;2011年
3 刘莎;全并联供电保护控制方式研究[D];西南交通大学;2011年
4 张茜;基于BP的全并联AT牵引网故障测距方法研究[D];西南交通大学;2011年
5 邓小训;同相供电平衡变换器保护研究[D];西南交通大学;2011年
6 童镭;数字化牵引变电所的变压器保护软件设计[D];西南交通大学;2011年
7 李波;高速铁路双边供电继电保护方案研究[D];西南交通大学;2011年
8 付雨林;牵引变压器保护装置开发及理论研究[D];华中科技大学;2011年
9 胡志凌;网络实验教学研究[D];华中师范大学;2002年
10 刘育红;有源电力滤波器主回路驱动保护电路的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊舸;安玉娟;;Scott变压器内部故障暂态仿真模型[J];变流技术与电力牵引;2008年05期
2 张振华;颜罡;王位;;HX_D1B型机车自动过分相故障分析[J];电力机车与城轨车辆;2011年04期
3 刘冰;冉旺;李雄;郑琼林;;电子开关实现带电自动过分相的研究[J];电力电子;2011年03期
4 安林;王军;李钢;李辉;;电气化铁路自耦变压器供电接触网断线接地故障的识别[J];电力系统自动化;2010年23期
5 韩正庆;许龙;刘淑萍;高仕斌;;高速铁路牵引变压器后备距离保护[J];电力自动化设备;2012年06期
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7 李强;宋琳琳;李波;尤志;;永久性故障对全并联AT供电距离保护的影响[J];电气化铁道;2010年05期
8 金柏泉;;接触网分布参数对供电系统功率因数的影响[J];电气化铁道;2011年01期
9 邢晓乾;;带加强线的全并联直供电气特性研究[J];电气化铁道;2011年04期
10 杜川;黄彦全;谭红岩;;带回流线的全并联直供系统研究[J];电气化铁道;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杰;新型换流变压器故障建模及保护原理研究[D];湖南大学;2010年
2 张雪原;高速重载铁路车网耦合下过电压产生机理与防护方法研究[D];西南交通大学;2009年
3 林国松;牵引供电系统新型保护与测距原理研究[D];西南交通大学;2010年
4 赵彦灵;电气化铁路同相供电装置关键技术研究[D];西南交通大学;2012年
5 周福林;同相供电系统结构与控制策略研究[D];西南交通大学;2012年
6 王传启;高速铁路智能牵引变电站自动化关键技术研究[D];华中科技大学;2013年
7 孙谦;母线负荷预测技术及负荷特性对电网影响的研究[D];湖南大学;2013年
8 全恒立;城市轨道交通混合式牵引供电装置关键技术与性能优化研究[D];北京交通大学;2013年
9 马庆安;高速铁路AT供电若干问题的研究[D];西南交通大学;2013年
10 王传启;高速铁路智能牵引变电站自动化关键技术研究[D];华中科技大学;2013年
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1 杨中卿;电力变压器选相投切技术研究[D];大连理工大学;2010年
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4 陈意龙;牵引变压器投切过程的暂态分析[D];北京交通大学;2011年
5 朱盛强;±800kV UHVDC 输电系统换流变压器内部故障识别和定位研究[D];昆明理工大学;2010年
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8 刘冰;电子开关实现带电自动过分相的研究[D];北京交通大学;2011年
9 冯存亮;牵引变电所变压器励磁涌流的研究[D];北京交通大学;2011年
10 邢晓乾;带加强线的全并联直接供电技术的研究[D];西南交通大学;2011年
【二级参考文献】
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4 张志文,刘福生,熊芝耀,罗隆福;阻抗匹配平衡变压器的电量变换和运行计算[J];电工技术学报;2000年02期
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6 刘光晔,杨以涵;新型四相架空输电线路研究[J];电工技术学报;1999年02期
7 刘光晔,杨以涵;四相输电系统故障分析的对称分量法原理[J];电工技术学报;1999年03期
8 王祖光;;间断角原理变压器差动保护[J];电力系统自动化;1979年01期
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【相似文献】
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4 黄元亮;严冬松;肖腾蛟;;牵引供电扩能装置协调控制[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
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10 张学政;李西岐;;牵引供电综合自动化系统的改进初探[A];电气化铁路牵引变电所新技术年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王志坚 王健 杜春;为牵引供电系统烙上“中国印”[N];科技日报;2010年
2 本报记者 矫阳;无硬点、无高差、无离线[N];科技日报;2011年
3 通讯员 潘丽;铁四院电化处主持国际标准编制工作[N];中国铁道建筑报;2010年
4 王志坚 王健 杜春;一套系统集成项目管理体系诞生了[N];科技日报;2010年
5 王志坚王健;为“陆地飞行”提供强劲动力[N];科技日报;2008年
6 王志坚 王健 杜春;给“无翼的飞机”加好“油”[N];科技日报;2010年
7 通讯员 李聚民 记者 吴晓向;中铁电气化局涌动职工创新潮[N];工人日报;2010年
8 胡泽新喻守军 郑传海;轨道交通牵引供电系统综合施工技术通过鉴定[N];经理日报;2008年
9 夏军;电气化铁路牵引供电系统新型技术获突破[N];科技日报;2007年
10 雷风行 王志坚 胡山 李忠民 李朝臻 李胜东 焦文军;从追赶到引领 高品质的奥秘[N];人民铁道;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢西伟;城市轨道交通能馈式牵引供电系统可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究[D];北京交通大学;2011年
2 王磊;城市轨道交通能馈式牵引供电系统故障诊断及保护方法研究[D];北京交通大学;2010年
3 陈民武;牵引供电系统优化设计与决策评估研究[D];西南交通大学;2009年
4 高仕斌;高速铁路牵引供电系统新型保护原理研究[D];西南交通大学;2004年
5 张秀峰;高速铁路同相AT牵引供电系统研究[D];西南交通大学;2006年
6 常媛媛;高速铁路牵引供电系统对信号电缆电磁影响若干问题的研究[D];中国铁道科学研究院;2011年
7 唐蕾;有源电力滤波器及其在电气化铁道电能质量控制中的应用[D];西南交通大学;2008年
8 万庆祝;牵引供电系统负序问题研究[D];清华大学;2008年
9 林国松;牵引供电系统新型保护与测距原理研究[D];西南交通大学;2010年
10 杨媛;高速铁路供电系统RAMS评估的研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹广河;朔黄铁路牵引供电系统谐波监测与分析[D];西南交通大学;2005年
2 方雷;高速铁路牵引供电系统数字建模及仿真[D];西南交通大学;2010年
3 张军;牵引变压器绝缘在线监测系统的开发[D];西南交通大学;2005年
4 林飞;牵引供电系统可靠性指标体系与可靠性分析[D];西南交通大学;2006年
5 王勇喆;考虑恶劣天气影响的铁路牵引供电系统风险评估[D];北京交通大学;2010年
6 丁丽娜;高速铁路供电系统保护配置[D];西南交通大学;2005年
7 吕晓琴;基于“V”型变压器的同相供电技术研究[D];西南交通大学;2006年
8 李猛;新型同相牵引供电系统仿真的研究[D];大连交通大学;2008年
9 宋海峰;基于嵌入式系统的新型牵引供电系统监控装置研究[D];北京交通大学;2010年
10 金伯泉;高速铁路牵引供电自动化技术对比研究[D];西南交通大学;2006年
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