SY/T 6638-2024 输气管道和地下储气库地面工程设计节能技术规范

　　ICS75-010CCSE01

　　中华人民共和国石油天然气行业标准

　　SY/T6638—2024

　　代替SY/T 6638—2012

　　输气管道和地下储气库地面工程设计节能技术规范

　　Technical specification of energyconservationforgastransmissionpipelineand underground gasstoragesurfaceengineeringdesign

　　2025-03-24实施

　　国家能源局发布

　　SY/T6638—2024

　　目次

　　前言 Ⅲ

　　1范围 1

　　2规范性引用文件 1

　　3术语和定义 2

　　4总体原则与要求 2

　　5 输气管道 2

　　6地下储气库地面工程 3

　　7 主要耗能设备 4

　　8 辅助和公用系统 4

　　9证实方法 6

　　附录A(资料性)综合能耗的计算方法 7

　　附录B (资料性)各种能源和主要耗能工质折标准煤系数 9

　　参考文献 10

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件代替SY/T 6638—2012《天然气输送管道和地下储气库工程设计节能技术规范》,与SY/T6638—2012相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 删除了“输气管道和地下储气库工程设计中，应做好能源综合利用，减少生产过程中能量消耗”“各种耗能生产装置或系统，均应按照合理利用能源的原则，力求提高系统的能源利用水平”的规定(见2012年版的4.3、4.5);

　　b)增加了对合理利用地热能的规定(见4.4);

　　c)增加了对余能回收利用的规定(见4.5);

　　d)删除了“应充分发挥输气管道末端的调峰能力”“输气工艺设计，应防止输气管道内因形成水合物降低管道的流通能力而增加能耗”“应提高输气工艺自控水平，选用结构密封性能好的设备、阀门及管道附件，避免管输气体的漏损”“当多条输气管道并网运行且相互之间设有联通线时，应合理确定联通线中气体的输送方向，做到经济供气”的规定(见2012年版的6.3、6.6、6.9、6.10);

　　e)增加了当采出气处理装置采用甘醇法控制水露点时，应采取的节能措施(见6.3.6);

　　f) 增加了“井场集气宜采用气液混输工艺”的规定(见6.3.8);

　　g) 删除了“应选择经济合理的地下储气库调峰半径”“集群建设的地下储气库，各储气库之间宜设置注采联通线，提高注气压缩机及库容利用率”“应提高输气工艺自控水平，选用结构密封性能好的设备、阀门及管道附件，避免管输气体的漏损”的规定(见2012年版的7.1.1、7.1.6、7.1.7);

　　h) 更改了地下储气库注气压缩机型式的相关规定(见7.1.2,2012年版的8.1.2);

　　i)更改了电动机选型对能效等级的要求(见7.2.3,2012年版的8.2.3);

　　j)删除了“宜采用同时脱水、脱烃工艺，水合物抑制剂宜回收再利用”的规定(见2012年版的

　　7.3.1);

　　k) 删除了“烃液回收宜依托油气田已建处理站”的规定(见2012年版的7.3.7);

　　1)更改了照明的具体要求(见8.1.8,2012年版的9.1.8);

　　m)更改了供水的相关规定(见8.2.2,2012年版的9.2.2);

　　n) 更改了加热炉的相关规定(见8.3.4、8.3.5,2012年版的9.3.3、9.3.4);

　　o) 增加了推广装配式建筑的相关规定(见8.4.6);

　　p) 增加了“宜优先选用地热能利用、地源热泵、空气源热泵、太阳能采暖等可再生能源技术”的规定(见8.5.1);

　　q) 更改了“综合能耗的计算方法”的具体内容(见附录A,2012年版的附录A);

　　r)更改了“各种能源和主要耗能工质折标煤系数”的具体内容(见附录B,2012年版的附录B)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由石油工业标准化技术委员会石油工业节能节水专业标准化技术委员会(CPSC/TC24)提出并归口。

　　本文件起草单位：中国石油工程项目管理公司天津设计院、国家石油天然气管网集团有限公司西

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　　气东输分公司、国家管网集团北京管道有限公司、大港油田集团有限责任公司天津储气库分公司、重庆相国寺储气库有限公司。

　　本文件主要起草人：王东军、卫晓、张凤桐、王峰、刘科慧、齐德珍、牟晓亮、贾振发、李炳辉、张明鑫、李刚、刘庆红、周磊、田树乐、孙洪升、王舒、吴常建。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　——2005年首次发布为SY/T 6638—2005,2012年第一次修订;

　　——本次为第二次修订。

　　输气管道和地下储气库地面工程设计节能技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了输气管道、地下储气库地面工程、辅助和公用系统设计的节能技术要求，主要耗能设备和设计能耗的计算方法，描述了对应的证实方法。

　　本文件适用于输气管道和地下储气库地面工程的新建、扩建和改建工程。

　　2规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T2589综合能耗计算通则

　　GB/T4272 设备及管道绝热技术通则

　　GB/T 8423.6石油天然气工业术语第6部分：安全环保节能

　　GB/T 14549 电能质量公用电网谐波

　　GB 17167用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB18613—2020 电动机能效限定值及能效等级

　　GB 19576单元式空气调节机能效限定值及能效等级

　　GB 19577冷水机组能效限定值及能效等级

　　GB19761 通风机能效限定值及能效等级

　　GB 19762 清水离心泵能效限定值及节能评价值

　　GB20052—2020 电力变压器能效限定值及能效等级

　　GB/T 20901 石油石化行业能源计量器具配备和管理要求

　　GB21454多联式空调(热泵)机组能效限定值及能效等级

　　GB21455房间空气调节器能效限定值及能效等级

　　GB/T 24789 用水单位水计量器具配备和管理通则

　　GB24848石油工业用加热炉能效限定值及能效等级

　　GB30254—2013 高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级

　　GB37480低环境温度空气源热泵(冷水)机组能效限定值及能效等级

　　GB50015建筑给水排水设计标准

　　GB50019工业建筑供暖通风与空气调节设计规范

　　GB/T50034建筑照明设计标准

　　GB50251 输气管道工程设计规范

　　GB 50582室外作业场地照明设计标准

　　GB 51309消防应急照明和疏散指示系统技术标准

　　GB55015建筑节能与可再生能源利用通用规范

　　SY/T 7642储气库术语 3术语和定义

　　GB/T8423.6、GB50251、SY/T7642界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　输气管道gastransmissionpipeline

　　由线路、场站及辅助生产设施等组成的，用于输送天然气、煤层气和煤制天然气的系统。3.2

　　地下储气库undergroundgasstorage

　　用于天然气注入、储存、采出的地下地面一体化系统。

　　3.3

　　综合能耗comprehensive energy consumption

　　在统计报告期内生产某种产品或提供某种服务实际消耗的各种能源实物量，按规定的计算方法和单位分别折算后的总和。

　　注1:对生产企业，综合能耗是指统计报告期内，主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的能耗总和。

　　注2:综合能耗的单位通常为：克标准煤(gce)、千克标准煤(kgce)和吨标准煤(tce)等。

　　[来源：GB/T2589—2020,3.5]

　　4总体原则与要求

　　4.1应通过优化整体设计，做好能源综合利用，减少生产过程中能量消耗。

　　4.2应选用先进适用的工艺技术和高效节能的设备和产品。

　　4.3 各站场进出物料及油、气、水、电应设置计量仪表。计量器具的配备应符合GB17167、GB/T

　　20901、GB/T 24789的规定。

　　4.4应根据经济效益和环境条件合理利用太阳能、风能、地热能等新能源。

　　4.5在技术经济条件许可情况下，宜对余能回收利用。

　　4.6输气管道和地下储气库能耗的计算应符合GB/T 2589的规定，计算方法见附录A。各种能源和耗能工质的折标准煤系数的取值见附录B。

　　5输气管道

　　5.1输气管道工程设计应进行技术经济比选，且满足GB50251的要求。

　　5.2输气管道的站场设置应符合线路走向和输气工艺设计的要求，站场选址宜靠近公用设施完善地区，充分利用当地公用设施。

　　5.3输气工艺设计应充分利用管输气体压力能。当采用增压输送时，应根据管道管径、长度和输气要求，合理选择压气站的站压比和站间距。

　　5.4应利用工艺仿真软件，对不同输量下输气管道沿线压气站的运行方式进行优化，确定适宜的压缩机运行方案，降低总体运行能耗。

　　5.5 压气站总压降不宜大于0.25MPa, 应综合环境条件、压气站系统配置等因素合理确定气体出站温度，压缩机后冷器宜采用空冷器。

　　5.6需要调压的站场，结合周边实际情况，宜合理利用天然气压力能。需要采取加热、保温措施时，应经比选，选择经济合理的加热、保温方式。

　　5.7输气管道宜采用有减阻效果的内涂层。

　　5.8输气管道应设置密闭清管设施。

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　　5.9各站场管线的绝热设计应符合GB/T 4272的规定。

　　6地下储气库地面工程

　　6.1基本要求

　　6.1.1应根据地下储气库注采气期调峰要求，进行工艺计算及技术经济比较，确定合理的联络线接入点及规格。

　　6.1.2合理确定输气管道运行方式和地下储气库调峰运行参数，降低输配气系统的综合能耗。

　　6.1.3应结合地下储气库的地质构造特点和地质建库方案，选择经济合理的地下储气库工作压力区间，降低地面注采系统运行能耗。

　　6.1.4合理确定集注站与井场间距，减少集输过程中的能量损失。

　　6.1.5地下储气库应分别计算采气期综合能耗，注气期综合能耗，注、采气期单位综合能耗等。

　　6.2井口

　　6.2.1应综合水合物形成条件、井流物特性采取经济合理的防冻抗凝措施。

　　6.2.2为保证开井初期井口温度，采气井口设加热炉时，宜多口井共用一台加热炉，采用顺序开井方式。

　　6.3采气系统

　　6.3.1在满足GB50251中外输干气水、烃露点要求的前提下，应采用能量利用合理、能耗低、工艺简单的采气处理工艺。

　　6.3.2充分利用地下储气库地层压力能，通过工艺计算和技术经济对比，地上与地下相结合，确定采气系统压力级制及采出气处理运行参数。

　　6.3.3优化站场设备平面布局及管道走向，减少压力损失。

　　6.3.4当采出气处理装置需设置外加辅助制冷工艺时，制冷剂循环应设置经济器。

　　6.3.5 当采用低温法进行露点控制时，应设置换热流程，回收低温气体冷能;宜结合原料气温度、环境条件，设置空冷器用于天然气预冷，空冷器设变频。

　　6.3.6当采出气处理装置采用甘醇法控制水露点时，节能措施包括：

　　a) 优化甘醇再生浓度;

　　b)设置富液闪蒸罐，闪蒸气满足燃料气要求时，宜作为燃料气使用;

　　c)应设置贫富液换热器;

　　d) 甘醇循环泵宜选用往复隔膜泵或能量循环泵;

　　e) 再生塔顶尾气宜回收利用。

　　6.3.7 采出气处理装置中分离出的烃液应回收利用。

　　6.3.8井场集气宜采用气液混输工艺，井场至集注站采气集输管线应采用密闭清管流程。

　　6.4注气系统

　　6.4.1应结合输气管网，优化注气系统工艺流程和注气压缩机入口压力。

　　6.4.2当具备管压注气条件时，应优先采用管压注气。

　　6.4.3应选择经济合理的注气压缩机驱动方式和原动机。

　　6.4.4注气压缩机冷却方式宜采用空冷。合理布置空冷器，避免形成热风循环。

　　6.4.5应根据注气量变化及地层吸气能力，合理调节注气压缩机运行方式和注气井，使注气压缩机排量与地层吸气能力相匹配。

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　　6.4.6往复式压缩机出口应设置除油过滤器。

　　6.4.7当不同储层注气压力差大于3.0MPa 时，应采用分压注气。

　　6.4.8应综合环境条件，合理确定注气压缩机出口冷却温度，不宜高于60℃。

　　6.4.9注气压缩机余热宜回收利用。

　　7主要耗能设备

　　7.1压缩机的选择

　　7.1.1应根据压气站输气量、站压比等参数进行技术经济比较后，确定输气管道压缩机的选型和台数，一般宜选用离心式压缩机多台并联运行。应确保在输量的波动范围内，压气站和压缩机的匹配能使压缩机在高效区内运行。

　　7.1.2地下储气库注气压缩机的设计选型和台数，应能适应不同注气阶段地层压力、地层吸气能力的变化，宜确保在整个注气压力区间内高效运行。当注气压缩机与采气外输增压共用压缩机时，应满足采气增压工况需求。注气压缩机可采用离心式或往复式，具体形式及数量应根据注气规模、注气量变化范围、操作参数经技术比选确定。

　　7.2原动机的选择

　　7.2.1压缩机原动机的选型，应结合当地能源供给情况及环境条件，进行技术经济比较后确定。当地供电系统可靠、供电量充裕时，宜选择电动机驱动方式。

　　7.2.2原动机功率应与压缩机匹配，且应采用适当的调速方式或其他措施，以适应气量的变化。采用燃气轮机或燃气发动机为原动机时，应采用直接驱动方式。

　　7.2.3 高压电动机能效等级应不低于GB30254—2013中的2级要求，低压电动机能效应不低于GB 18613—2020中的2级要求。单台电动机功率在200kW及以上时，宜采用高压电动机，在配电电 压允许情况下，宜优先采用10kV 电动机。

　　7.2.4采用燃气轮机时，应选用操作灵活、大修方便、效率高的燃气轮机，余热宜回收利用。

　　7.3其他设备

　　7.3.1压缩机入口应设置过滤分离器。

　　7.3.2地下储气库采出气处理装置中换热(冷)设备宜采用高效换热器。

　　7.3.3地下储气库宜选择高效的低温分离器或在其出口设置聚结分离器。

　　8辅助和公用系统

　　8.1供配电

　　8.1.1供配电系统设计中应采用效率高、能耗低的电气设备。

　　8.1.2输电线路导线截面宜按经济电流密度选择。

　　8.1.3新建站供电电压为110kV 或35kV 时，一级配电电压宜为10kV。

　　8.1.4变(配)电所的位置宜靠近负荷中心，以缩短线路供电半径，减少配电线路的线损。

　　8.1.5应根据负荷性质、运行工况选择合理的供电方式和变压器容量、台数，并合理调整注气期和采气期的负荷变化，实现变压器的经济运行。

　　8.1.6 电力变压器的能效等级应不低于GB 20052—2020中的2级要求。

　　8.1.7站场无功补偿应满足下列要求：

　　a)35kV及以上变电所，在变压器最大负荷时，高压侧功率因数不低于0.95;

　　b)10(6)kV变电所，当变压器容量在100kV·A及以上时，高压侧功率因数不低于0.95;

　　c) 其他配电系统的功率因数不低于0.90。

　　8.1.8场站照明满足下列要求：

　　a) 照明设计的光源及灯具选择应符合GB/T 50034及GB50582的规定，应急照明设计应符合GB 51309的规定;

　　b)场站主要生产区灯具应选用高效光源，光源宜为发光二极管(LED);

　　c)大面积使用气体放电灯的场所，应安装无功补偿装置;

　　d)户外照明及路灯应采用光电或时钟集中控制。

　　8.1.9配电系统中的谐波电压和公共连接点注入的谐波电流允许限值，应符合GB/T 14549的规定，宜采用GB50052所提供的措施控制各类非线性用电设备所产生的谐波，压缩机采用变频调速驱动系统时，变频设备应选用抑制谐波或无谐波电压源型的变频器。

　　8.2供水

　　8.2.1水源应根据用水规模、用水点分布情况，结合工程所在地水资源情况，进行经济技术比较后确定。

　　8.2.2 当采用市政管网供水时，应设置水量计量，并应充分利用供水管网的水压直接供水。当市政水压不能满足要求时，应根据管网水力计算选择和配置供水加压泵，确保水泵高效运行，水泵的效率应不低于GB19762中规定的节能评价值。

　　8.2.3 当采用非市政管网供水时，应设置水量计量，当水质需要处理时，应选用先进实用的水处理工艺，工艺过程中提压次数不宜超过三次。

　　8.2.4在条件允许的情况下，应充分利用地形高差供、排水。

　　8.2.5在条件允许的情况下，生产、生活污水宜回收利用。

　　8.2.6 建筑用水定额应符合GB50015的要求。

　　8.2.7建筑室内给水应选用节水型卫生设备和配水器材。

　　8.3供热

　　8.3.1应根据站场用热负荷分布、热负荷温位，结合所在地区气象条件，经技术经济比较后确定合理的供热方式。

　　8.3.2当采用燃气加热炉时，宜对排放烟气余热进行回收利用。

　　8.3.3加热炉燃烧器应采用具有比例调节功能的高效低氮燃烧器。

　　8.3.4配置加热炉时，其设计负荷率宜为50%～120%。

　　8.3.5 加热炉热效率应符合GB24848的要求，宜不低于2级能效等级。

　　8.4建筑

　　8.4.1建筑的平面、立面设计应充分利用自然光，并有利于自然通风。

　　8.4.2居住建筑或办公建筑的朝向宜采用南北向或接近南北向。

　　8.4.3应采用合理节能建筑设计，采用隔热、保温性能好的建筑维护结构。

　　8.4.4建筑的外窗面积不宜过大，且应采用气密性良好的窗户。

　　8.4.5应采用新型节能建筑材料。

　　8.4.6宜推广采用装配式建筑。

　　8.4.7建筑电气节能应符合GB55015的要求。 8.5供暖通风与空气调节

　　8.5.1供暖、通风与空调方式应根据建筑规模，所在地区气象条件、能源状况、能源政策、环保等要求，通过技术经济比较确定。宜优先选用地热能利用、地源热泵、空气源热泵、太阳能采暖等可再生能源技术。

　　8.5.2散热器的选型和组装片数应符合GB50019的要求。以电作为直接供暖或空调的热源应符合GB55015的要求。

　　8.5.3风机的选型应符合GB19761的要求。

　　8.5.4空调的选型按照所属不同类型，应分别符合GB 19576、GB 19577、GB 21454、GB 21455、GB 37480的要求。

　　9证实方法

　　本文件中设计要求的证实方法为：对输气管道和地下储气库地面工程设计文件进行评审验证。

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　　附录A

　　(资料性)

　　综合能耗的计算方法

　　A.1 综合能耗按公式(A.1) 计算。

　　…………………………………(A.1)

　　式中：

　　E——综合能耗，单位为千克标准煤(kgce);

　　n——消耗的能源种类数;

　　E——生产和/或服务活动中实际消耗的第i种能源量(含耗能工质消耗的能源量);k——第i种能源的折标准煤系数。

　　注：综合能耗主要用于考察用能单位的能源消耗总量。

　　A.2单位输气周转量综合能耗按公式(A.2) 计算。

　　………………………………(A.2) 式中：

　　M——单位输气周转量综合能耗，单位为千克标准煤每亿立方米千米[kgce/(10⁸m³-km)];E—— 输气生产综合能耗，单位为千克标准煤(kgce);

　　G₃——管道输气量，单位为亿立方米(10⁸m³);

　　L——管道输气距离，单位为千米(km)。

　　A.3储气库能耗计算：

　　——单位注气综合能耗按公式(A.3) 计算。

　　……………………………………(A.3)

　　式中：

　　M——单位注气综合能耗，单位为千克标准煤每万立方米(kgce/10⁴m³);Ez——储气库注气系统能源消耗量，单位为千克标准煤(kgce);

　　G——注气量，单位为万立方米(10⁴m³)。——单位采气综合能耗按公式(A.4) 计算。

　　……………………………………(A.4)

　　式中：

　　Mc——单位采气综合能耗，单位为千克标准煤每万立方米 (kgce/10⁴m³);Ec——储气库采气系统能源消耗量，单位为千克标准煤(kgce);

　　Gc₄——采气量，单位为万立方米(10⁴m³)。

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　　A.4站场能耗的计算结果参照图A.1的格式填写，表中项目内容可根据工程实际需要增减。

　　站场名称 年耗电量10kW·h 年燃料气耗量10'Nm³ 年净化空气耗量10'Nm³ …… 分输站 ××压气站 ××集注站 …… 合计 图A.1各站场能耗数据表格式

　　A.5 综合能耗及输气单位周转量能耗的计算结果参照图A.2的格式填写，表中项目内容可根据工程实际需要增减，燃料气的能量换算指标取决于燃料气组分，应根据工程具体情况计算确定。

　　序号

　　项目名称 年消耗量 能量换算指标 年消耗量 单位 数量 单位 换算值 单位 数量 1 燃料气 10⁴m³ MJ/m³ 10⁴MJ 2 电力 10+kW·h MJ/(kW·h) 10⁴MJ 3 净化空气 10'm³ MJ/m³ 10MJ 4 丙烷 5 …… 6 综合能耗 10°MJ或标准煤 7 输气单位周转量综合能耗 MJ/(10'm³·km) 8 输气单位周转量电耗 MJ/(10*m³·km) 9 输气单位周转量气耗 MJ/(10′m³-km) 图A.2综合能耗及输气单位周转量能耗计算表格式

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　　附录B

　　(资料性)

　　各种能源和主要耗能工质折标准煤系数

　　B.1各种能源折标准煤系数(参考值)见表B.1。

　　表B.1各种能源折标准煤系数(参考值) 序号 能源名称 平均低位发热量 折标准煤系数 1 天然气 32238kJ/m³~38979kJ/m³

　　(7700kcal/m³~9310kcal/m³) 1.1kgce/m³~1.33kgce/m³ 2 柴油 42705kJ/kg(10200kcal/kg) 1.4571kgce/kg 3 液化石油气 50242kJ/kg(12000kcalkg) 1.7143kgce/kg

　　B.2 电力和热力折标准煤系数(参考值)见表B.2。

　　表B.2电力和热力折标准煤系数(参考值)

　　序号 能源名称 折标准煤系数 1 电力(当量值) 0.1229kgcel(kW-h) 2 电力(等价值) 按上年电厂发电标准煤耗计算 3 热力(当量值) 0.03412kgce/MJ 4 热力(等价值) 按供热煤耗计算

　　B.3主要耗能工质折标煤准系数(按能源等价值计，参考值)见表B.3, 单位耗能工质耗能量和折标准煤系数是按照电厂发电标准煤耗为0.404kgce/(kW-h) 计算的折标准煤系数。实际计算时，宜考虑上年电厂发电标准煤耗和制备耗能工质设备效率等影响因素，对折标准煤系数进行修正。

　　表B.3主要耗能工质折标准煤系数(按能源等价值计，参考值)

　　序号 耗能工质名称 单位耗能工质耗能量 折标准煤系数 1 新水 7.54MJ/t(1800kcal/t) 0.2571kgce/t 2 软化水 14.24MJ/t(3400kcal/t) 0.4857kgce/t 3 除氧水 28.47MJ/t(6800kcal/t) 0.9714kgce/t 4 压缩空气 1.17MI/m³(280kcal/m³) 0.04kgce/m³ 5 氧气 11.72MJ/m³(2800kcal/m³) 0.4kgce/m³ 6 氮气(做副产品时) 11.72MJ/m³(2800kcal/m³) 0.4kgce/m³ 7 氮气(做主产品时) 19.68MJ/m³(4700kcal/m³) 0.6714kgce/m³ 8 二氧化碳气 6.28MJ/m³(1500kcal/m³) 0.2143kgce/m³ 9 乙炔 243.76MJ/m³(58220kcal/m³) 8.3143kgce/m³ 10 电石 60.92MJ/kg(14550kcal/kg) 2.0786kgce/kg

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　　参考文献

　　[1]GB50052供配电系统设计规范