DF3332EA变压器本体保护装置技术说明书
1概述
1.1适用范围
DF3332EA变压器本体保护装置(以下简称装置),主要适用于电力系统中使用的油浸式电力变压器系统,作为电力变压器的开关量保护和断路器的操作回路。装置对从变压器本体来的触点重动后发出中央信号、远动信号,需要跳闸的可起动本装置的跳闸继电器。同时装置还有三个(或两个)操作断路器跳合闸的独立的操作回路,可对气(液)压系统操作机构的断路器控制操作,装置为保护和操作合为一体方式。
1.2装置功能
装置能提供如下的保护功能:
1)本体重瓦斯保护跳闸
2)调压重瓦斯保护跳闸
3)压力释放保护跳闸
4)超温保护跳闸
5)本体轻瓦斯告警
6)调压轻瓦斯告警
7)分别控制三路(两路)断路器的跳闸
8)分别控制三路(两路)断路器的合闸
9)压力降低禁止合闸
10)压力降低禁止跳闸
11)防跳功能
1.3装置特点
1)采用小型直流电磁式继电器,工作可靠
2)装置结构采用嵌入式结构,可以集中组屏,也可以就地安装
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2技术参数
2.1额定参数
直流工作电压:220V或110V,电源的变化范围±20%,直流中交流分量不大于直流额定值的5%
跳合闸保持电流:0.2A~4A
2.2功率消耗
在额定电压下,正常工作时<30W,动作时<145W
2.3输出触点容量
1)输出触点容量:在电压不大于250V,电流不大于1A,时间常数L/R=5±0.75ms的直流有感负
荷回路中,触点断开容量为50W,允许长期导通电流5A。
2)其它触点容量:在电压不大于250V,电流不大于0.5A,时间常数L/R=5±0.75ms的直流有感
负荷回路中,触点断开容量为30W,允许长期导通电流3A。
2.4环境条件
1)环境温度:-25℃~+55℃,24小时内平均温度不超过+35℃
2)环境湿度:5%~95%
3)贮存温度:-25℃~+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复
后,装置能正常工作
4)相对湿度:最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无
凝露
5)大气压力:80 kPa~110kPa
6)工作位置:偏离基准位置不超过5°
7)使用地点不允许有爆炸危险的介质,周围介质中不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介
质,不允许充满水蒸汽及有较严重的霉菌存在
8)使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施
DF3332EA变压器本体保护装置技术说明书2.5主要技术指标
2.5.1绝缘性能
1)绝缘电阻
装置绝缘电阻满足表2.1所示要求。
2)介质强度
装置能承受表2.2所示的工频耐压试验,一分钟无击穿或闪络现象。
2.5.2冲击电压
装置能承受表2.3所示的标准雷电波冲击试验。
表2.1 装置绝缘电阻试验
表2.2 装置工频耐压试验
表2.3 装置标准雷电波冲击试验
2.5.3重量
装置的总重量不大于12kg。
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3安装及硬件说明
3.1装置安装
3.1.1安装开孔图
装置采用19"/2机箱,全封闭式、防水、防尘、抗振动的结构设计,可嵌入式安装于屏体及开关柜,机箱结构及尺寸见图3.1及3.2。
图3.1 装置安装开孔图及正视图
DF3332EA变压器本体保护装置技术说明书图3.2 装置左视图及尺寸
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3.1.2装置装配图
装置主要由本体插件2、操作插件和面板构成,操作插件可根据应用情况选择2或3块。内部插件的具体排列顺序自左而右依次是本体插件2、操作插件(1)、操作插件(2)、操作插件(3),各插件按照导轨槽上的插入位置标识来确定固定位置,硬件装配图见图3.3。
图3.3 装置内部硬件装配
3.2装置端子
本装置端子主要有D端子(操作插件端子),C端子(操作插件端子),B端子(操作插件端子),A端子(本体插件2端子)。接线时应保证装置的屏蔽地可靠与变电站地网连接,详细的布置情况见图3.4。
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五防闭锁外部合闸在本地位
保护来跳闸去跳闸线圈
外部跳闸-KM 去合闸线圈
跳闸位置STJ触点
断路器位置合闸位置TXJ触点跳闸位置
禁止跳闸压力异常
信号公共端TYJ触点控制回路断线
HYJ触点跳闸继电器
防跳跳合闸按钮合闸继电器合闸按钮公共端切换继电器公共端本地/远动远方命令+KM
压力低禁止合闸压力低
外部合闸外部跳闸去跳闸线圈
保护来跳闸-KM
跳闸位置
去合闸线圈在本地位
STJ触点
控制回路断线
断路器位置TXJ触点跳闸继电器
防跳合闸位置跳闸位置
公共端合闸按钮跳合闸按钮合闸继电器HYJ触点TYJ触点信号公共端禁止跳闸五防闭锁公共端切换继电器本地/远动远方命令压力异常
+KM
压力低禁止合闸压力低外部合闸外部跳闸去跳闸线圈
保护来跳闸-KM
跳闸位置
去合闸线圈在本地位
STJ触点
控制回路断线
TXJ触点跳闸继电器
防跳合闸位置跳闸位置
断路器位置公共端合闸按钮跳合闸按钮合闸继电器HYJ触点TYJ触点禁止跳闸
公共端五防闭锁切换继电器本地/远动远方命令信号公共端压力异常
+KM
压力低压力低禁止合闸信号输入本体轻瓦斯
调压轻瓦斯
压力释放超温跳闸-KM
中央信号信号复归-本体重瓦斯
调压重瓦斯中央信号跳闸出口4闭锁有载调压调压轻瓦斯跳闸输入4超温跳闸 信号输入远方复归+跳闸出口3跳闸出口2信号输入 信号输入本体轻瓦斯压力释放跳闸输入3跳闸出口1
跳闸输入2信号输入调压重瓦斯信号输入本体重瓦斯闭锁有载调压+KM 跳闸输入1失去电源启动事故音响
本体插件2
操作插件(1)
操作插件(2)
操作插件(3)
虚框内为可选插件
D
A
B
C
图3.4 装置端子定义(后视图)
3.3 本体插件2
对从变压器本体来的接点重动后发出中央信号、远动信号,需要跳闸的可起动跳闸继电器。有四个跳闸回路、两个告警回路,并有信号复归回路。有7个跳闸触点用于保护跳闸。
插件装有跳闸继电器1CKJ 、2CKJ ,用于给出跳闸出口,信号继电器11XJ 、12XJ ~41XJ 、42XJ ,用于发信号并点亮相应信号灯,告警继电器11J 、12J 和21J 、22J ,用于发告警信号并点亮相应信号灯。
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板间接线
本体轻瓦斯
超温跳闸
压力释放
调压重瓦斯
跳闸回路
本体重瓦斯
直流电源A 23
A 25
A 33
A 29
A 31
A 27
A 3A 3A 2A 2A 2A 2出
口
闸
跳
有调压
载闭锁A 35
A 19
A 21
A 16
A 15
A 18
A 14
A 17
A 2A 1启动事故音响
号
信
央
中
归
复
号
信
远方复归
超温跳闸
直流电源
灯示压力释放
调压轻瓦斯
指
本体轻瓦斯
调压重瓦斯号
信
电源监视
本体重瓦斯调压轻瓦斯
A 01
图3.5 本体插件2原理接线
3.4 操作插件
本插件可作为操作断路器跳合闸的独立的操作回路,可对气(液)压系统操作机构的断路器控
制操作。
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安装有手跳继电器STJ 、手合继电器SHJ 、防跳继电器TBJ 、合闸保持继电器HBJ 、跳闸保持继
电器TCJ 、跳闸重动继电器ZJ 、跳闸信号继电器TXJ 、跳闸压力闭锁继电器TYJ 、合闸压力闭锁继
电器HYJ 、跳位继电器TWJ 、合位继电器HWJ 、切换继电器QHJ 。
板间接线
及指示
合闸位置
动启跳防持路
保
闸
回
跳
及指示
合闸保持
跳闸位置
制
控
本地远动
监控跳手跳
防跳保持
D L
监控合手合
直流电源
B 2B 3B 29
B 30
B 32
B 26
B 27
B 25
断路器跳位
断路器合位
跳闸
回
路
号
信
B 2B 24
跳闸指示灯
复归回路
电源指示灯
跳闸信号重动
压力降低
禁止跳闸
压力异常
禁止合闸
压力降低
切换回路
操作位置信号
B 3B 34
图3.6 操作插件原理接线
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3.5面板
面板有变压器本体保护显示灯,断路器操作状态显示灯,信号复归按钮。针对配有两个或三个操作插件的装置共有四种可选,分别为:
1)两组操作显示灯,有本地/远方转换开关和手动跳合闸按钮;两组操作显示灯,无本地/远方转换
开关和手动跳合闸按钮。
2)三组操作显示灯,有本地/远方转换开关和手动跳合闸按钮;三组操作显示灯,无本地/远方转换
开关和手动跳合闸按钮。
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4主要功能及原理
4.1变压器本体保护
油浸式变压器是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器内部发生短路故障时故障点局部产生高温,使油温升高体积膨胀,甚至沸腾,油内溶解的空气就会被排出变成气泡上升;故障点产生电弧,使绝缘物和变压器油分解而产生大量的气体。利用这种气体来实现保护的装置,称为瓦斯保护。
1)本体瓦斯保护
油浸式变压器内部严重故障时,装置接收本体重瓦斯信号,重瓦斯回路继电器动作,可以跳闸和发信号。本体重瓦斯跳闸信号可以自保持。
装置的本体轻瓦斯告警回路,反应变压器内部轻微故障情况。本体轻瓦斯回路继电器动作发信号。本体轻瓦斯跳闸信号可以自保持。
2)调压开关瓦斯保护
目前变压器的电压调整,一般采用带负载调节分接头开关,有载调压开关的油箱附设在变压器箱壳外面。
在调压过程中,由于开关触头接触不良而发热,或过渡电阻损坏而不能有效地灭弧等都将引起绝缘油的分解产生大量气体。为防止故障范围扩大有必要在调压开关上装设瓦斯保护。通常将油枕从内部隔离成两部分,调压开关油箱与油枕相通,并在连通管上装设瓦斯继电器。
调压开关严重故障时,装置接收重瓦斯信号,重瓦斯回路继电器动作,跳闸和发信号。另一路反应调压重瓦斯动作,装置接收重瓦斯接点信号,可以跳闸和发信号。重瓦斯跳闸信号可以自保持。
装置的调压轻瓦斯告警回路,反应变压器和调压开关轻微故障和严重漏油的异常情况。调压轻瓦斯回路继电器动作发信号。调压轻瓦斯跳闸信号可以自保持。
3)压力保护
当变压器内部故障使油箱内压力增加时,装置接收压力释放信号,压力释放继电器动作,动作于信号或跳闸。
4)超温保护
当冷却系统故障、变压器过负荷、变压器铁心故障和变压器绕组故障等都会引起变压器温度升高,当温度超过允许值时,超温跳闸继电器动作。
4.2断路器操作
有两个(或三个)独立的不分相控制断路器的操作回路,可根据使用情况选用。当变压器保护需跳闸动作于断路器时,可通过操作回路进行操作。主要由手动跳合闸回路、断路器合闸回路、断路器跳闸回路、防跳回路、压力监视回路、本地远动切换继电器回路、信号回路、远方复归回路组
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成。
当有远方或手动跳合闸信号时,手合继电器SHJ和手跳继电器STJ动作,其触点分别启动断路器跳合闸回路,回路中的合闸闭锁继电器HBJ和跳闸闭锁继电器TCJ动作,其触点使跳合闸回路自保持,直至断路器跳合到位,辅助接点断开。
保护装置来跳闸指令,直接启动断路器跳闸回路,同时启动保护跳闸信号继电器,继电器触点自保持,直至故障解除后由运行人员复归。
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5工作回路
5.1电源回路
装置的变压器本体保护和操作回路是独立的保护及控制单元,分别有相应的电源显示和告警回路。电源回路中有电源监视继电器和发光二极管。给装置加电时各插件继电器动作且各自的电源灯亮。电源消失时通过继电器给出装置失电信号。
5.2跳闸回路
跳闸回路采用小型电磁式继电器,提供四个跳闸出口。跳闸回路包括本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放和超温四个输入端。
5.3信号回路
信号回路分为跳闸信号回路和告警信号回路。信号包括灯光信号和触点信号。
跳闸信号包括本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、超温和断路器跳闸四个信号。告警信号包括本体轻瓦斯、调压轻瓦斯两个信号。跳闸回路中的信号继电器为磁保持继电器,动作后点亮相应信号灯。
5.4信号复归回路
信号复归包括手动复归回路和远方复归回路。
信号复归回路中串入跳闸信号继电器的复归线圈。复归回路使用装置电源,按面板上的复归按钮可复归跳闸信号。将A10端子接远方复归正电源,A34端子接远方复归负电源,可以外部复归跳闸信号。
5.5合闸回路
当操作装置面板上的合闸按钮或监控送来合闸命令,手动合闸继电器SHJ励磁,它的一个动合触点经合闸保持继电器HBJ并经防跳继电器的动断触点至合闸回路,进行手动合闸。
5.6跳闸回路
当操作装置面板上的跳闸按钮或监控送来跳闸信号,手动跳闸继电器STJ励磁,它的一个动合触点经压力闭锁继电器TYJ的动断触点和跳闸保持继电器TCJ至跳闸回路,进行手动跳闸。
保护来跳闸信号,经启动跳闸信号继电器ZJ、压力闭锁继电器TYJ的动合触点和跳闸保持继
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电器TCJ至跳闸回路,继电器ZJ启动跳闸信号继电器TXJ发保护跳闸信号。
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5.7断路器跳合闸回路
由手合继电器SHJ的动合触点、合闸压力闭锁继电器HYJ的动断触点、合闸保持继电器HBJ、防跳继电器TBJ、跳闸位置继电器TWJ组成断路器合闸回路;由手跳继电器STJ的动合触点、跳闸压力闭锁继电器TYJ的动断触点、跳闸保持继电器TCJ、启动跳闸信号继电器ZJ、合闸位置继电器HWJ组成跳闸回路,这两条回路均可对两个线圈进行三相跳闸和合闸操作,并具有跳闸位置和合闸位置监视继电器,可以反映断路器的位置状态。
5.8防跳回路
跳闸保持继电器TCJ动作后,通过其常开触点使其电流线圈自保持,以保证断路器可靠跳闸。开关跳开后,由开关辅助触点断开跳闸回路,将自保持回路解除,并接通合闸回路。合闸时,如果跳闸脉冲未解除,TCJ的电压线圈通过其自身的常开触点自保持,另一对动合触点启动防跳继电器TBJ,TBJ的动断触点组断开合闸回路,使断路器不致再次合闸,只有合闸脉冲解除,TBJ的电压线圈断电后,才接通合闸回路,从而避免多次“跳合”现象。这主要为了防止永久性故障时,合闸信号没解除,断路器出现的反复跳合。
5.9跳合闸压力闭锁回路
当跳闸压力低时,跳闸压力闭锁继电器TYJ动作,其串联在断路器跳闸回路中的触点断开,阻止了断路器跳闸。
当合闸压力低时,合闸压力闭锁继电器HYJ动作,其串联在断路器跳闸回路中的触点断开,阻止了断路器合闸。
压力异常时,继电器TYJ和HYJ同时动作,其动断触点能使跳合闸回路断开闭锁跳合闸。
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6 操作说明
装置前面板设有变压器本体保护型号指示灯和断路器操作状态指示灯,一个信号复归按钮可同时复归保护及操作信号,手跳、手合及本地/远方按钮根据需要选配。
变压器本体保护信号灯手跳按钮(根据需要选配)手合按钮(根据需要选配)
图6.1 装置前视图
1) 信号复归按钮可以复归自保持的保护动作信号,按下后相应指示灯熄灭,相应出口返回。 2) 信号指示灯,反映装置的运行状态及异常指示。
表6.1 指示灯状态说明
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7装置调试
7.1调试准备
1)DF3332EA保护装置技术说明书;
2)被试保护屏组屏设计图纸;
3)设计院有关被试屏与其他外部回路连接的设计图册;
4)被试保护屏所保护的一次设备主接线及相关二次设备电气位置示意图、平面布置图。
5)万用表或通亮灯。
7.2通电前检查
1)检查装置的型号及参数是否与订货一致
2)检查装置所有接地端子接地是否可靠。
3)投入所有保护投入压板,退出跳闸出口压板(整屏调试)。
以上检查如发现有故障,请按有关图样修复,如不修复,中止调试,与厂家联系。
7.3整机通电检查
1)通电前,按相应位置插入全部插件,并检查各插件与插座之间的插入深度是否到位,锁扣是否
锁紧。
2)给上保护直流电源,检查装置是否正常工作。正常工作表现为:
1)电源灯常亮;
2)按信号复归按钮,保护信号灯不应点亮,装置故障灯灭。
7.4变压器本体保护功能试验
1)本体重瓦斯开关输入试验
端子A02接正电源,装置动作,前面板的本体重瓦斯灯亮,此时应测得跳闸出口触点A26和A27,A28和A29,A30和A31,A32和A33闭合,信号继电器触点A13和A14,A20和A21闭合;
撤去电压后,跳闸继电器返回,跳闸触点由闭合变为断开,但信号继电器不返回,其触点状态不变,前面板的本体重瓦斯灯仍亮,按下复归按钮(或端子A10接正电源,A34接负电源)后,信号继电器返回,触点状态也由闭合变为断开,面板显示灯灭。
2)调压重瓦斯开关输入试验
端子A04接正电源,装置动作,前面板的调压重瓦斯灯亮,此时应测得跳闸出口触点A26和A27,A28和A29,A30和A31,A32和A33闭合,调压重瓦斯信号触点A13和A15,A20和A21
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闭合;撤去电压后,跳闸继电器返回,跳闸出口触点由闭合变为断开,但信号继电器不返回,其触点状态不变,前面板的调压重瓦斯灯仍亮,按下复归按钮(或端子A10接正电源,A34接负电源)后,信号继电器返回,触点状态也由闭合变为断开,面板显示灯灭。
3)压力释放开关输入试验
端子A06接正电源,装置动作,前面板的压力释放灯亮,此时应测得跳闸出口接点A26和A27,A28和A29,A30和A31,A32和A33闭合,压力释放信号接点A13和A16,A20和A21闭合;撤去电压后,跳闸继电器返回,跳闸出口接点由闭合变为断开,但信号继电器不返回,其触点状态不变,前面板的压力释放灯仍亮,按下复归按钮(或端子A10接正电源,A34接负电源)后,信号继电器返回,触点状态也由闭合变为断开,面板显示灯灭。
4)超温开关输入试验
端子A11接正电源,装置动作,前面板的超温跳闸灯亮,此时应测得跳闸出口接点A26和A27,A28和A29,A30和A31,A32和A33闭合,超温信号接点A13和A35,A20和A21闭合;撤去电压后,跳闸继电器返回,跳闸出口接点由闭合变为断开,但信号继电器不返回,其触点状态不变,前面板的超温跳闸灯仍亮,按下复归按钮(或端子A10接正电源,A34接负电源)后,信号继电器返回,触点状态也由闭合变为断开,面板显示灯灭。
5)本体轻瓦斯开关输入试验
端子A08接正电源,装置动作,前面板的本体轻瓦斯灯亮,此时应测得信号继电器触点A13和A17,A24和A25状态为闭合,A22和A23为断开;撤去电压后,继电器返回,A13和A17,A24和A25断开,A22和A23闭合,面板显示灯灭。
6)调压轻瓦斯开关输入试验
端子A09接正电源,装置动作,前面板的调压轻瓦斯灯亮,此时应测得信号继电器触点A13和A18,A24和A25状态为闭合,A22和A23为断开;撤去电压后,继电器返回,A13和A18,A24和A25断开,A22和A23闭合,面板显示灯灭。
7.5断路器操作回路试验
装置出厂前已作了详细的检测,但为避免运输和保管不当造成的变化,仍需做检查。下面以第一条操作回路的为例,其它回路可照此方法检查。检查装置外部与操作回路接操作机构(或断路器)接线,再按下面步骤检测:
a)绝缘测试
按表2.1检查各导电回路对外壳、输出接点对外壳的绝缘电阻。
本装置共有两个或三个操作回路,下面以第一条操作回路的调试为例,其余可照此方法调试。
a) 装置接入直流电源
前面板操作1的电源灯应点亮,装置处于跳闸状态,此时TWJ动作并保持,前面板的跳位灯应点亮,此时模拟断路器的跳闸灯应点亮。
b) 手动操作试验:将本地/远动开关置于本地位置,测量端子B33和B34导通。
1)手动合闸:按下手合按钮,手合继电器SHJ应动作,机构合上后迅速返回,跳闸位置继电器TWJ返回,前面板的跳位灯应熄灭;合闸位置继电器HWJ动作并保持,前面板的合位灯应点亮;
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此时模拟断路器动作,由跳闸状态切换到合闸状态,跳闸灯应熄灭,合闸灯应点亮,测量端子B28和B30导通。
2)手动跳闸:按下手跳按钮,手跳继电器STJ应动作,机构跳开后迅速返回,合闸位置继电器HWJ返回,前面板的合位灯应熄灭;跳闸位置继电器TWJ动作并保持,前面板的跳位灯应点亮;
此时模拟断路器动作,由合闸状态切换到跳闸状态,合闸灯熄灭,跳闸灯点亮,测量端子B28和B29导通。按下手跳按钮不动,测量端子B31与B32应导通。
3)防跳:将端子B11与负电源短接。按下手合按钮不动,再按下手跳按钮,装置和模拟断路器应切换到跳闸状态,这时,手合按钮虽然处在操作状态,但装置不合闸,仍处于跳闸状态。撤去端子B11与负电源短接线,再重复上面的操作,手合和手跳都应正常动作。
4)压力异常闭锁跳合闸:端子B21接正电源,操作手跳手合按钮,装置应不动作。测量端子B23与B25,B23与B26导通。
c) 远动方式试验
将本地/远动开关置于远动位置。操作手合、手跳按扭,应无继电器动作,无状态变化。
1)远方跳闸:在端子B08加直流电源,将远方跳闸信号接入装置,跳闸继电器STJ应动作,前面板操作1的跳位灯应点亮;此时模拟断路器应动作,由合闸状态切换到跳闸状态,合位灯熄灭,跳位灯点亮。
2)远方合闸:在端子B06加直流电源,将远方合闸信号接入装置,合闸继电器SHJ应动作,前面板操作1的合位灯应点亮;此时模拟断路器应动作,由跳闸状态切换到合闸状态,跳位灯熄灭,合位灯点亮。
d) 保护跳闸试验
当装置的合位灯亮时,在端子B16加一个瞬时电压,跳闸位置继电器TWJ动作并保持,前面板操作1的跳位灯和保护跳灯点亮,此时模拟断路器动作,由合闸状态切换到跳闸状态,合位灯熄灭,跳位灯点亮,此时测量端子B23和B27应导通。按下装置面板上的复位按钮,保护跳灯灭,跳位灯状态不变。