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文档简介

三期600MW超临界机组电气培训教材基本概念电路电路—是电流所通过的路径,电路又称电网络(简称网络),如图所示,把灯泡用导线、开关与电源接通,则有电流通过灯泡,使灯泡发光。这种使电流获得通路,而把有关电气元件加以适当组合所构成的总体,就叫做电路。电路一个电路由电源、负载、导线、其他设备这四部分组成。电源就是产生电能的设备。是将其他形式的能量转换为电能,如发电机、电池,它们分别将机械能和化学能转换成电能。负载,也就是用电设备或是负荷。在电路中的作用是将电能转换成人们所需要其他形式能量的设备,如灯泡、电动机,是将电能转换成光能,及机械能。电路导线是用来连接电源和负载,使其连成一个闭合的通路,起着传输和分配电能的作用。其他设备:包括控制电路接通、断开的开关,保护电路用的熔断器或继电器,供测量用的电工仪表等。电路图—为了方便表示电路的组成情况,通常采用各种图形符号来表示组成电路的各种具体元件,用这些图形符号组成的电路称为电路图。电路电压电压——在电场力的作用下将单位正电荷从电场的某一点移到电场的另一点,也叫电位差。用字母U表示,单位是伏特,用字母V表示。通常用KV作为测量高电压的单位,用mV作为测量低电压的单位。换算关系:1KV=103V,=106mV。电压还分交流和直流,分别用ACV和DCV表示。直流电压在测量时要注意有+,-之分。我厂电压等级:110、220、380、6KV、20KV、35KV、63kv、220kv、500kv等。电动势电动势:在电源力的作用下,将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功,用E表示,单位为伏特,用V表示。电压与电动势主要区别在于:电压为电位差,是反映电场力做功的概念,其方向为电位降低的方向;电动势则是反映电源力克服电场力做功的概念,也就是电源转移电子能力大小的标志,其方向为电位升高的方向,两者的方向相反。电压和电动势的单位为伏。电流、正弦交流电电流——是指电荷在电场力的作用下定向移动的现象,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的正方向。用I表示,单位:安培,用字母A表示。换算关系:1KA=103A=106mA=106μA正弦交流电——大小和方向随时间变化的电势、电压、电流称为交流电。特点:交流电可以通过变压器改变其电压值,需输送电能时,可将电压升高,以减小在输电线上的功率损耗和电压损失,用电时可将电压降低,以保证用电安全和降低设备的绝缘水平。另外交流电的用电设备的造价相对比较低。三要素:最大值、角频率、初相角正弦交流电正弦交流流电最大值:也叫振幅,交流电在一个周期内出现的最大瞬时值;有效值:用来反映交流电的大小,比如灯泡上标有220v的标记。一般电流表、电压表测得的数值也是有效值。周期:交流电变化一周的时间,用T表示,单位S;周期与频率的关系是:T=1/f。正弦交流流电角频率::交流电电每秒种种变化的的弧度数数w表示示,一般般为w==2πf=2ππ×50=314rad/s.相位:表表示正弦弦交流电电变化进进程的量量。它不不仅决定定该时刻刻瞬时值值的大小小和方向向,还决决定正弦弦交流电电的变化化趋势。。相序———就是相相位的顺顺序,是是交流电电的瞬时时值从负负值向正正值变化化经过零零值的依依次顺序序。母线线涂上黄黄绿红,,代表ABC三三相。正弦交流流电相位差::两个同同频率的的正弦交交流电初相角:正弦交流电在计时开始时(t=0)所处的变化状态。三相交流电——是指三个电动势的频率相同、最大值相等、相位互差120°,三相分别由A、B、C表示。直流电——电压或电流的大小和方向不随时间变化的称为直流电。星形连接接星形连接接,就星形连接接每相绕组组的始端端与末端端之间((端线与与中线之之间)的的电压,,称为相相电压。。分别用用uA、uB、uC表示,相相电压的的正方向向由始端端指向末末端(端端线指向向中线))。每相绕组组的始端端与始端端之间((端线与与端线之之间)的的电压,,称为线线电压。。分别用用uAB、uBC、uCA表示。线线电压的的正方向向是由其其下角标标的前面面字母指指向后面面字母。。如uAB是由A相电流——三相电源中流过每相负载的电流称为相电流。方向规定由负载的首端指向负载的中性点。星形连接接线电流———从电电源引出出的三根根导线中中的电流流称为线线电流。。方向规规定为电电源端指指向负载载端。零线电流流——零零线上通通过的电电流,方方向由负负载的中中性点指指向点源源的中心心点。星形连接接对称三相相电源接高压输电系统不引出中线,称为三相三线制。而在低压配电系统中都引出中线,称为三相四线制。例如,三相低压厂用变压器,其副边三相绕组接成星形,并引出中线,这样就可以得到380V的线电压和220V的相电压,这种供电方式既可供给三相电动机,又可供给单相照明使用。星形连接接零线的作作用:在在一些供供电线路路中,由由于单相相负载不不完全相相同,也也就不能能严格保保证三相相负载对对称,如如果零线线断开或或缺少零零线,由由于不平平衡电流流IO的存存在在,,就就会会造造成成负负载载端端三三相相电电压压大大小小不不等等,,三三相相负负载载不不对对称称程程度度越越大大,,各各项项电电压压的的差差别别也也越越大大,,这这样样就就会会造造星形形连连接接所以星形形连连接接三相相对对称称负负载载::对对于于三三相相电电动星形形连连接接单相相负负载载((照照明明))和和三三相相负负载载((电电动动机机))混混合合使使用用的的低低压压供供电电线线路路::应应采采用用三三相相四四线线制制,,单单相相负负载载接接相相电电压压,,三三相相负负载角形形连连接接三相相电电源源的的三三角角形形连连接接,,就就是是将将电电源源每每相相绕绕组组的的末末端端与与相相邻邻一一相相绕绕组组的的始始端端依依角形形连连接接对称称三三相相负负载载接接成成三三角角形形时时,,相相电电压压等等于于线线电电压压。。线线电电流流等等于于三角形接线只能接成三相三线制。三相三线制:三角形接线和不引出中性线的星形接线,只有三根端线(火线),这种接法叫三相三线制。三相四线制:引出中性线的星形接成,连同三根端线(火线)共四根电源线,这种接法称为三相四线制。电感感电电容电容::就是是容纳纳和释释放电电荷的的电子子元器器件。。电容容的基基本工工作电阻、、电导导电阻———电电流电导--衡量物体传导电流的本领叫电导。电导是电阻的倒数。G=1/R,单位名称为西门子。频率、、有功功频率———也也叫周周波,,即1秒内内电流流改变变方向向的次次数,,称为为交流流电的的频率率,用用符号号"f"表表示。。单位位的赫赫兹((Hz),,简称称"赫赫",,或周周/秒秒。我我国规规定电电力系系统交交流电电的频频率为为50赫兹兹。有功功功率———又又叫平平均功功率。。交流流电的的瞬时时功率率不是是一个个恒定定值,,功率率在一一个周周期内内所消消耗的的平均均值叫叫做有有功功功率,,它是是指在在电路路中电电阻部部分所所消耗耗的功功率,,以字字母P表示示,单单位瓦瓦特。。无功无功功功率———在在具有有电感感和电电容的的电路路里,,这些些储能能元件件在半半周期期的时时间里里把电电源能能量变变成磁磁场视在功功率、视在功功率———在在具有有电阻阻和电电抗的的交流流电路路内,,电压压与电电流有有效值值的乘乘积叫叫做视视在功功率,,用字字母S来表表示,,单位位为VA伏伏安。。S、P、Q的关关系::S2=P2+Q2功率因因数———在在直流流电路路里,,电压压乘电力网网、电电力系系统电力网网———是电电力系系统的的一部部分,,它是是由各各类电力系统——它由发电厂的发电机及配电装置,升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。电气主接线——主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送方式和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。一次设设备一次设设备———是是直接接用于于电力力生产产和输输配电电能的的设备生产和变换电能的设备.如生产电能的发电机,变换电压用的变压器,发电厂中的辅助机械运转的电动机.接通和断开电路的设备.如断路器、隔离开关、自动空气开关、接触器等.限制故障电流或过电压的设备.如限制故障电流的电抗器,限制过电压的避雷器,限制接地电流的消弧线圈等.定义一次设备备状态定定义:运行状态态:开关关、刀闸闸都已投投入、设设备带有有电压。。热备用状状态:指指开关一一经合闸闸,设备备即转为为运行状状态的备备用冷备用状状态:安安全措施施已拆除除,设备备具备运运行条件件,但刀刀闸及开开关未投投入。检修状态态:设备备无压停二次设备备二次设备备——对对一次设设备进行行监视、、测量、、控制和和保护作作用的辅辅助设备备。如各各种继电电器、信信号装置置、测量量仪表、、录波记记录装置二次回路——由二次设备相互连接,构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。核相、定定相核相———是指用用仪表或或其他手手段核对对两电源源或环路路相位、、相序是是否相同同。定相———是指新新建、改改建的线线路或变变电站在在投运前前,核对对三相标标志与运运行系统统是否一一致。动态稳定定性--是指当当正常运运行的电电力系统统受到较静态稳定性--也称微变稳定性,它是指当正常运行的电力系统受到很小的扰动,将自动恢复到原来运行状态的能力.绝缘导体--导电性性能良好好的物体体叫做导导体。绝缘体--不能能传导电电荷的物物体叫做做绝缘体体。绝缘缘体内自自由电子子极少,,不能导导电或很很难导电电。半导体--导电电性能介介于导体体和绝缘缘体之间间的一类类物体叫叫做半导导体。绝缘材料料:在电电气设备备中把电电位不同同的带电电部分隔隔离开来来。无机绝缘缘材料::(云母母、石棉棉、瓷器器、玻璃璃、硫磺磺、大有机绝缘材料:(橡胶、树脂、棉纱、纸、麻、蚕丝、人造丝等)用于制造绝缘漆、绕组导线的覆盖物等。混合绝缘材料:由以上两种材料加工而成的绝缘材料,用于电器的底座、外壳等。击穿电压压、跨步步电压、、接触电电压击穿电压压——绝绝缘介质质击穿时时,施加加在介质质两端的的电压称称为击穿穿电压。。跨步电压压——接触电压——系指人体同时接触具有不同电位的两处,在人体内有电流通过。人体构成电流回路的一部分,这时加在人体两点之间的电压称为接触电压。内部过电电压、外外部过电电压内部过电电压———是由于于操作、、事故或或电网参参数配合合不当等等原因,,引起电电力系统统的状态态发生突突然变化化时,引引起的对对系统有有危害的的过电压压。大气过电电压———也叫外外部过电电压,是是由于对对设备直直接雷击击造成直直击雷过过电压或或雷击于于设备附附近的,,在设备备上产生生的感应应雷过电电压。((内部过过电压和和大气过过电压都都较高,,可能引引起绝缘缘薄弱点点的击穿穿,引起起电气设设备绝缘缘损坏,,甚至烧烧毁。)操作过过电压压、谐谐振过过电压压操作过过电压压———因断断路器器分合合操作作及短短路或或接地地故障障引起起的暂暂态电电压升升高,,称为谐振过电压——因断路器操作引起电网回路被分割或带铁芯元件趋于饱和,导致某回路感抗和容抗符合谐振条件,可能引起谐振而出现的电压升高,称为谐振过电压。接地工作接接地———是是为了了保证证电力力系统统正常常运行行所需需要的的接地防雷接地——是针对防雷保护的需要而设置的接地。例如避雷针(线)、避雷器的接地,目的是使雷电流顺利导入大地,以利于降低直击雷感应雷过电压,故又称为过电压保护接地。保护接地——也称安全接地,是为了人身安全而设置的接地,即电气设备的外壳(包括电缆皮)必须接地,以防外壳带电危及人身安全。仪控接接地———发发电厂厂的热热力控控制系系统、、数据据采集集系统统、计计算机机监控控系统统、晶晶体管保护接零——在中性点接地系统中,把电气设备的金属外壳、框架等与中性点引出中线线连接,同样也是保护人身安全的重要措施。接地接地电电阻———是是指电电流经经接地地体进进入大大地并并向周周围扩扩散时时所遇遇到的的电阻阻。中性短路、、断路路短路———正正常情情况下下,电电流由由电源源一端端流出出,经经过负负载再再回到到电源源另一一端,,这样样就构构成了了一个个回路路。如如果不不接断路:在电路中发生断线,使电流不能流通的现象叫断路。吸收比比、吸收比比———对绝绝缘试试品加加直流流电压压后60秒秒和15秒秒的电电阻之之比。。R60/15≥1.3电弧——火花的大量汇集形成电弧。气体的放电、导电现象。继电器启动电流——能使继电器动作的最小电流值。电流继电器——以反应接入继电器线圈电流大小决定其动作与否的继电器称为电流继电器。继电器、保保护电压继电快速继电器——指继电器动作时间小于10毫秒的继电器。主保护——满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度、有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护——当主保护或开关拒动时,用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种。保护远后备保护护——当主主保护或开开关拒动时时,由相邻邻电力设备备或线路的的保护来实实现后备的的保护。近后备保护护——当主主保护拒动动时,由本本电力设备备或线路的的另一套保保护来实现现的后备保保护;当开开关拒动时时,由开关关失灵保护护来实现后后备保护。。辅助保护———是为补补充主保护护和后备保保护的性能能或当主保保护和后备备保护退出出运行而增增设的较为为简单的保保护。异常运行保保护——是是反应被保保护电力设重合闸自动重合闸闸——当线线路发生故故障,断路路器跳闸后后,能够不不用人工操操作而进行行自动重新新合闸的装装置。重合合闸分单相相、三相和和综合重合合闸。综合重合闸闸——其功功能是:单单相故障跳跳单相,不不成功跳三三相;相间间故障跳三三相,三相相重合,不不成功跳三三相。重合闸后加加速——重重合闸于永永久性故障障上,保护护装置再次次无时限动动作跳开断断路器并不不在进行重重合闸,叫叫重合闸后后加速。系统振荡电力系统振振荡——由由于发电厂厂引出线或或线路开关关故障、跳跳闸等原因因,使电力力系统动态态稳定受到到破坏引起起频率表指指示异常,,负荷表、、电压表大大幅度摆动动的不稳定定现象。ATS———厂用电源源自动快速速切换装置置(170ms)BZT———备用电源源自投装置置BHJ———综合保护护装置PC——动动力中心MCC———电动机控控制中心UPS———交流不停停电电源其他ECS———电气厂用用电监控系系统ASS———自动同期期装置NCS———网络控制制系统PSS———电力系统统稳定器VAMP———电弧光光保护PLC———编程序控控制器,是是一种用于于控制的专专用微型计计算机,它它可以进行行数字量和和模拟量的的控制,用用于数字量量控制时,它比一般般继电器等等顺序控制制器灵活性继电电保保护护基基本本要要求求继电电保保护护的的基基本本要要求求::快速速性性::要要求求继继电电保保护护装装置置的的动动作作时时间间尽尽量量快快,,以以提提高高系系统统并并列列运运行行的的稳稳定定性性,,减减轻轻故故障障设设备备的的损损坏坏,,加加速速非非故故障障设设备备恢恢复复正正常常运运行行。。可靠靠性性::要要求求继继电电保保护护装装置置随随时时保保持持完完整整、、灵灵活活状状态态。。不不应应发发生生误误动动或或拒拒动动。。选择择性性::要要求求继继电电保保护护装装置置动动作作时时,,跳跳开开距距故故障障点点最最近近的的断断路路器器,,使使停停电电范范围围尽尽可可能能缩缩小小。。灵敏敏性性::要要求求继继电电保保护护装装置置在在其其保保护护范范围围内内发发生生故故障障时时,,应应灵灵敏敏地地动动作作。。负荷荷分分类类一级级负负荷荷::如如停停止止供供电电,,将将会会危危害害生生命命、、损损坏坏设设备备、、产产生生废废品品和和使使生生产产过过程程混混乱乱,,给给国国民民经经济济带带来来重重大大损损失失,,或或者者使使市市政政生生活活发发生生重重大大混混乱乱。。二级级负负荷荷::如如停停止止供供电电,,将将造造成成大大量量减减产产,,城城市市大大量量居居民民的的正正常常活活动动受受到到影影响响。。三级级负负荷荷::指指所所有有不不属属于于一一级级及及二二级级的的负负荷荷,,如如非非连连续续生生产产的的车车间间及及辅辅助助车车间间和和小小城城镇镇用用电电等等。。对于于一一级级负负荷荷,,至至少少要要由由两两个个独独立立电电源源供供电电,,其其中中每每一一电电源源的的容容量量,,都都应应在在另另一一电电源源发发生生故故障障时时仍仍能能完完全全保保证证一一级级负负荷荷的的用用电电;;对对于于三三级级负负荷荷,,不不需需要要备备用用电电源源;;对对于于二二级级负负荷荷是是否否需需要要备备用用电电源源,,要要进进行行技技术术经经济济比比较较后后才才能能确确定定。。电气主主接线线方式式电气主主接线线方式式:电电气主主接线线的基基本接接线形形式可可分为为有母母线接接线和和无母母线接接线两两大类类。有有母线线的主主接线线形式式包括括:单单母线线接线线、双双母线线接线线,一一台半半断路路器接接线((也就就是我我们习习惯上上说的的二分分之三三接线线方式式)等等多种种形式式。无无母线线的主主接线线形式式主要要有单单元接接线、、桥形形接线线和角角形接接线等等。下下面我我们只只对有有母线线接线线方式式的接接线形形式及及其特特点叙叙述如如下。。单母线线单电电源单母线线单电电源;;这是是最简简单的的接线线方式式,一一路电电源,,没有有备用用电源源,所所有负负荷都都接在在一起起。适适用电电压等等级比比较多多。优优点::接线线简单单、清清晰、、设备备少、、投资资小、、运行行操作作方便便且有有利于于扩建建。隔隔离开开关仅仅在检检修电电气设设备时时作隔隔离电电源之之用,,不再再是倒倒闸操操作的的电器器。从从而可可避免免因用用隔离离开关关进行行大量量倒闸闸操作作而引引起的的误操操作事事故。。缺点点:操操作不不灵活活,可可靠性性低,,母线线、电电源开开关故故障须须全部部失电电。二二期主主要有有单电电源的的0.4KV的的MCC段段。如如图::单母线双双电源单母线双双电源;;两路电电源,两两路电源源可以手手动切换换也可以以自动切切换,所所有负荷荷都接在在母线上上。优点点:接线线简单,,投资少少,扩建建方便。。缺点::操作不不灵活,,可靠性性低,母母线故障障全部失失电。二二期主要要有双电电源的0.4KV的MCC段段,6KV母线线自动切切换(按按炉分配配)。操操作时注注意两路路电源一一定是同同一系统统才能进进行合环环切换,,否则只只能采用用瞬停方方法进行行切换,,接线如如图:单母线分分段单母线分分段;比比单母线线不分段段可靠性性高,两两路电源源,母线线由分段段开关分分开,负负荷分开开布置,,一段故故障另一一段运行行,工作作电源故故障备用用电源供供电,可可以单母母线运行行即电源源1运行行电源2备用,,分段闭闭合,或或电源2运行电电源1备备用,分分段闭合合,也可可以分段段运行即即电源1带母线线1运行行,电源源2带母母线2运运行。优优点:运运行方式式灵活,,操作方方便,可可靠性高高。缺点点:投资资多,接接线复杂杂。二期期应用于于0.4KV的的PC段段。如图图:分裂变压压器低压压侧分裂变压压器带厂厂用母线线;工作作电源1和工作作电源2分别由由分裂变变低压侧侧两个线线圈供电电,一个个分支故故障另一一个分支支还有较较高的残残压。备备用电源源也采用用分裂变变供电。。35KV我厂35KV为为单母线线带旁路路接线方方式对于单母母线接线线来说,,提高了了运行的的可靠性性,运行行方式更更加灵活活等。双母线接接线双母线接接线一组作为为工作母母线,另另一组作作为备用用母线,,在两组组母线之之间,通通过母联联络断路路器进行行连接。。正常运运行时,,两条母母线都投投入工作作,母联联断路器器及其两两侧隔离离开关闭闭合,全全部进出出线均匀匀分配两两条母线线。这种种运行方方式可以以有效缩缩小母线线故障时时的停电电范围。。我厂厂220KV为为双母线线单分段段接线方方式。双母线接接线的优优点双母线接接线主要要优点有有:1)检修修任一组组母线时时,不会会中断供供电。2)检修修任一回回路的母母线隔离离开关时时,只需需断开该该回路,,其它回回路倒换换至另一一组母线线继续运运行。3)工作作母线在在运行中中发生故故障时,,可将全全部回路路换接至至备用母母线,迅迅速恢复复供电。。4)双母母线接线线运行方方式比较较灵活。。5)方便便试验。。需要对对某回路路做试验验时,只只需把此此回路单单独切换换至备用用母线即即可。6)便于于扩建。。双母线接接线缺点点有:双母线接接线缺点点有:在倒母线线的操作作过程中中,需使使用隔离离开关切切换所有有负荷电电流回路路,操作作过程比比较复杂杂,容易易造成误误操作。。工作母母线故障障时,将将造成短短时(转转换母线线时间))全部进进出线停停电。母线隔离离开关数数目大大大增加,,配电装装置布置置复杂,,投资和和占地面面积增大大。3/2接接线我厂500KV主接线线采用3/2接接线方式式,两个个元件三三个开关关接至两两条母线线上,称称为3/2接线线或一个个半断路路器接线线。此种种方式操操作非常常灵活、、供电可可靠性高高、检修修方便,,缺点是是保护配配置复杂杂、造价价高、中中间断路路器拒动动影响相相连的电电源和线线路,所所以联络络开关较较重要。。如下::3/2接接线在3/2接线的的每串断断路器中中,位于于中间的的断路器器称为联联络断路路器。运运行中两两母线及及全部断断路器都都投入工工作,形形成多重重环状供供电,以以提高运运行的可可靠性。。单元接线线单元接线线将发电机机、变压压器及线线路直接接连接成成一个单单元称为为单元接接线。二二期发电电机组采采用发电电机—变变压器组组单元接接线形式式,主变变高压侧侧装设隔隔离开关关、接地地刀闸。。发电机机出口与与主变低低压侧之之间引接接分裂式式无载调调压高压压厂用变变压器、、励磁变变,均采采用封闭闭母线连连接。接线简单单、使用用设备少少。经济济可靠,,可靠性性高。电力系统统中性点点的运行行方式一、中性性点接地地方式::三相电力系系统中性点点(实际上上是指电力力系统中发发电机、变变压器的中中性点)的的接地方式式有:中性性点直接接接地、经电电阻接地和和经消弧线线圈接地三三大类。其中经电阻阻接地又分分经高电阻阻接地、经经中电阻接接地和经低低电阻接地地三种。中性点直接接接地、经经中电阻接接地和经低低电阻接地地称为大接接地电流系系统;中性点不接接地、经消消弧线圈接接地和经高高电阻接地地称为小接接地电流系系统。中性点不接接地系统:1、正常运运行情况::(1)中性性点与大地地等电位,,中性点对对地电压为为0。(2)各相相对地的电电压分别为为电源各相相的相电压。(3)各相相对地电容容电流的相相量和为零零,所以没有电容电流流流过大地。。N负荷UVW(2)3-10KV系统接地地电流不允允许大于30A3、适用范范围:(1)电压压在500V以下的的三相三线线制系统(3)20-60KV系统接接地电流不不允许大于于10A(4)与发发电机有直直接电气联联系的20KV系统统,为防止止发电机单单相接地烧烧损电机铁铁心,接地地电流不允允许大于1A(20kv)单相接地故故障:(假假设W相接接地,接地地电阻为零零)(1)中性性点对地电电压为故障障相电压::(3)接地地电流为容容性,等于于正常时一一相对地电电容电流的的3倍N负荷UVW(2)U、、V两相对对地电压升升高了倍,线电压保持不变中性点不接接地系统::中性点经消消弧线圈接接地的三相相系统N负荷UVW1、正常工工作时:与与中性点不接地的的情况相同同,消弧线圈内无电流流过2、单相接接地时:在中性点经经消弧线圈圈接地的系统中中,一相接接地时和中性点点不接地系系统一样,,故障相对对地电压为为零,非故故障相对地地电压升高高至√3倍,三相相

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