NB/T 31026-2012 标准规范下载简介
NB/T 31026-2012 风电场工程电气设计规范.pdf8.6中央控制室及其他
8.6.1中央控制室的位置选择应考虑以下因素: 1运行、维护管理方便: 2注意避免和减少噪声及工频磁场干扰的影响; 3工程造价; 4适应分期建设等其他条件。 8.6.2中央控制室内的布置应为值班人员工作提供良好舒适的环 镜条件、方便适用、室内色彩协调,力求美观大方,有良好的照 明、采暖通风和空气调节及防噪声的条件。尽可能采用自然采光 和通风,有必要时应有隔热遮阳措施和防虫措施。
8.6.3中央控制室的净高不小于3m。 8.6.4中央控制室邻近应有供值班、值守人员交接班、工作休息 待命以及存放资料、工具和生活用品的场所;面积宜满足值班人 员的需要。 8.6.5对于中央控制室布置在升压变电站生产楼的情况,二次设 备室宜与中央控制室相邻布置。二次设备室应设有电缆沟。 8.6.6计算机室宜布置在中央控制室附近,其环境条件应符合有 关标准的规定。
8.6.3中央控制室的净高不小于3m
8.7.1风电场应设置电气试验室,安排必要的工作场所,配置一 定的试验仪器仪表设备,以便进行电气设备的检查、试验、调整、 检验和修理等有关工作。 8.7.2电气试验室可包括继电保护试验、自动装置试验、仪表试 验和修理等几个部分。 8.7.3电气试验室的布置应该考虑试验工作的不同需要,便于试 验仪器仪表设备的搬运T/CDHA506-2022标准下载,以及良好的工作条件等因素决定。电气 试验室宜设在生产楼内。
8.7.4各试验室必须有良好的、符合不同要求的工作条件
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附录A防止风电场大规模脱网的电气设计措施
随着我国政府对开发利用可再生能源法的高度重视及《可再 生能源法》颁布实施,风力发电作为技术最成熟、最具规模开发 和商业化发展前景的可再生能源之,发展速度居于各种可再生 能源之首,我国风资源丰富地区的风电场建设也得到了快速发展。 由于我国风能资源丰富地区距离负荷中心较远,大规模的风力发 电无法就地销纳,需要通过电网远距离输送到负荷申心,因此风 电场一般采用经过多次升压集中送电方式。根据风电机组布置特 点,风电场出现大量的集电线路,其电压一般为10kV35kV。 由于大规模风电集中并网,除带来调峰、调压、频率控制、功率 控制及电网波动性明显增加等方面的难题外,同时由于风机性能 不足,风电设计安装存在隐患,入网监测手段不足等原因,致使 风电并网后发生多次故障,并引发多次大面积脱网事敌,对电网 安全稳定运行构成较大威胁。鉴于此,结合已运行风电场的设计、 施工和运行经验及风电场脱网事故的分析,基于电气设计角度提 出防止风电场大规模脱网的措施。
A.2风电场目前的现状及故障分析
我国前儿年风电场主变压器低压侧多采用小电流接地系统方 式,在小电流接地系统中一般选用了小电流接地选线装置和消弧 消谐装置或消弧线圈接地的方式。经调研,从实际运行情况,在 正确投运的风电场,当发生单相接地故障后,小电流接地选线装 置的选线动作正确率只能达到70%~80%,这给运行人员查找并
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及时切除故障线路带来了定的困难。 2011年发生的儿次大规模风电机组脱网事故中,经调研发 现,风电场在发生单相电缆终端故障的情况下,小电流接地选线 装置和消弧消装置未能正确动作(有的风电场在消弧消谐装置 退出运行的情况下,风电场仍继续运行),使系统较长时间带单相 接地故障运行,引起绝缘薄弱环节被击穿,进而迅速发展为相间 短路(从故障波形分析单相接地发展为相间故障的时间一般为 4.9s11s),有的导致电缆终端、过电压保护装置发生燃炸或损坏。 由于发生相间短路后系统电压降低,造成了一批不具备低电压穿 越能力的风电机组脱网:大量风电机组脱网后,因风电场动态无 功补偿装置多在手动位置运行而无法自动投切,导致系统无功过 剩,系绕电压又迅速升高,使得更多的风电机组因过电压保护动 作而脱网,事故范围进步扩大。这也是前几次风电场大规模脱 网的主要原因
A.3防止故障发生的措放
结合已运行风电场的设计、施工和运行经验,特别是总结风 电场发生大规模脱网事故的分析,基于电气设计方面,防止风电 场发生短路事故是防止风电场大规模脱网事故的主要措施,因此 在电气设计中应重视如下要求:
应充分考虑风电场的特点,特别是风电场局部地区可能出现 需流和龙卷风的现象。应注重机组升压变压器单元设备连接方式, 该位置应尽量避免布置在转角位置,对布置复杂的杆型选用架空 绝缘导线:选用冷缩型或预制型电缆终端,并建议对冷缩型电缆 终端适当提高其绝缘水平。对通过结构比较复杂的杆型安装机组 升压变压器单元设备时,如上引线采用裸导线时则务必合理控制 设备连接导线弧垂,同时T接点应选用T型线夹,或对某些部位 的导线采用架空绝缘导线,以确保在各种工况下各部位导线对地
电气安全距离满足规范要求。
A.3.2风电场设备选择和技术要
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根据风电场运行的特殊环境条件,合理选择电气设备类型与 参数,是保障设备可靠运行的前提, 1对设计最大风速超过35m/s的风电场及重冰区段,经技术 经济比较后,集电线路宜选用直理电缆方式。 2对海拨超过3000m的风电场,35kV开关柜宜选用SF6充 气柜或散开式设备等。 335kV及以下系统应选用伏安特性较好的、不易饱和的 电压互感器,但应尽量避免多台电压互感器并联运行,以免恶 化其伏安特性,避免产生铁谐振。每组电压互感器均应设置 消谐装置。 4对于35kV及以下电压无功补偿回路选用真空断路器时, 其真空管必须做老练处理,制造广应提供老练试验相关报告;在 新路器与电容器之闻装设避雷器以限制过电压倍数。 5合理地选择过电压保护装置,对设备及集电线路相关设备 做好接地设计。
3.3参与电气设备验收和现场安
电气设备出广试验、现场交接试验及安装质量是保障设备运 行可靠性的主要因素。 重视电气设备验收试验方案的选择,严格按照预订的试验程 序进行电气设备试验,对电缆、电缆终端验收试验不建议使用直 流试验方索:风电场建设周期短,设备供货周期也短,安装时间 也往往与设备需要的安装条件不相适应,因此要加强设备试验验 收和现场安装指导。
根据风电场运行和维护特点,在电气设计上应尽量避免运行 过程中误操作的可能性。
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A.4防止事故扩大措施
风电场电气事故往往由于其事故扩大而导致风电场大规模脱 网,由于风电场电气设备较多,特别是集电线路发生短路事故儿 率较大,因此,防止事故扩大是避免风电场大规模脱网的关键因 素。在电气设计中应重视如下几点:
1风电机组应具有低电压穿越能力。 2应提高风电机组过电压运行能力。 3风电机组应具有在线动态调节有功功率、无功功率和功率 因数的能力
A.4.2中性点接地方式选择
我国3kV66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消 弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统。发生单相接地后, 非故障相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响风电 机组的连续运行,系统可运行1h~2h,这也是小电流接地系统的 最大优点。 但是对于风电场中性点接地方式的选择不能用配网的观念来 进行。原因是由于小电流接地选线装置的准确动作率一直是近几 年电力系统的一个难题,根据实际运行经验,由于风电场集电线 路采用较多的高压电力电缆,从发生单相接地到发展成相间故障 的时间为4.9s~11s,为获得正确迅速切除接地故障线路,风电场 10kV~35kV系统宜采用中性点低电阻接地方式。 中性点低电阻接地方式的优点如下: 1过电压(含弧光过电压、谐振过电压等)水平低于小电流 接地方式,从而相对增加了网络和设备的绝缘裕度,提高了可靠 性。 2大接地故障电流(100A~600A),故障定位容易,可以正 确迅速切除接地故障线路。
A.4.3合理选择无功补偿装置和技术要求
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自前无功补偿装置主要类型有SVG、SVC、TCR、MCR等。 SVG技术先进,占地面积小,响应时间短,暂稳性能好于SVC 自生的谐波量很小,从目前的应用情况看,其技术有待进一步成 熟;TCR响应速度较快,但是占地面积大,冷却问题较突出,静 稳性能和SVG相当,但自生谐波量较大,必须配置滤波回路; MCR自生谐波量小于TCR,具有较好的过电压抑制能力,但需 采用合适的控制技术提高其响应速度,使之能满足风电场、电力 系统运行的要求。其中SVC可以满足大容量的需求。 风电场选用无功补偿装置时,应根据电力系统的要求并结合 风电场特点,合理选择无功补偿装置,以便在风电场正常运行时 能够快速地调节并网点的功率因数,满足接入系统要求(即风电 场并网点不交换无功功率)。同时也应能够在相邻风电场发生故障 引起电压波动时,起到调节电压的能力,因此要求无功补偿装置 正常运行时宜投入自动运行状态,并且装置应具有恒压/恒功率因 数切换方式。
A.4.4继电保护设计方案选择
当发生短路故障时,继电保护装置正确动作,快速切除故障 点是防止事故扩大的最有效的措施之一,因此,合理地选择继电 保护设计方案是避免风电场大规模脱网的关键因素。在继电保护 设计时应注意以下儿点: 1继电保护配置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的 要求。 2对手小电流接地系统,为了避免单相接地时由于消弧消谐 装置拒动而导致单相接地引起事故扩大,增加单相接地故障快速 切除故障点的保护功能。如小电流选线装置中增加跳闸功能,发 生接地故障后跳开故障线路。同时还应注意保护原理的选择,提 高小电流接地选线装置动作准确率及选择性。 3在10kV~35kV母线设置专用的母线保护
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4在采用中性点低电阻接地方式的10kV~35kV系统中,各 支路以及主变压器低压侧增设有选择性的快速切除接地故障支路 的零序保护
A.4.5零序电流互感器的选择
当系统发生单相接地短路时,保护装置不能正确动作的大部 分原因是由于零序电流互感器的误差造成的,所以零序电流互感 器的选择就显得尤为重要。 在设计时零序电流互感器应选择统一型号、统一广家的产品。 因为幅值比较的前提是升压变电站各出线的零序电流互感器的特 性必须一致,否则可能因特性不一致而造成误判断,允其对已建 风电场扩容而新增加集电线路一定要注意。新增线路的零序电流 互感器必须与原有其他线路的零序电流互感器型号、生产厂家保 持致。对于开合式零序电流互感器,开合接触面应无灰尘,确 保面接触。对有架空出线的线路,虽然可以用单相测量用电流互 感器滤出零序电流,但由于与电缆出线零序电流互感器特性不一 致,其误差会导致误判,因此开关柜出线宜为电缆出线,以便于 用同型号零序互感器。
A.4.6零序电流互感器的安装
零序电流互感器安装不当,也是造成单相接地保护误动或拒 动的主要因素,因此在安装零序电流互感器时应注意以下几点: 1注意零序电流互感器穿过电力电缆和接地线时的接法,防 止电缆接地时的零序电流在零序电流互感器前面泄漏,造成误判。 2零序电流互感器的极性问题。各配电线路的零序电流互感 器的极性必须一致,一般由母线向线路方间流出为正。 3某些线路出线为两根及以上电缆时,所有电缆截面置 致,并应尽可能选用内径较大的零序电流互感器,将两根及以上 电缆穿入同一零序互感器。 4施工完毕后,必须做好系统调试,及时发现施工中存在的 问题。
A.4.7接地系统设计
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机组及其升压变压器单元设备与其邻近集电线路接地网应采 用个总接地网,防止其间高电位、低电位的引入、引出,并应 分别设置适当数量的垂直接地极以加强雷电流泄流。
由子影响风电场安全、稳定、可靠运行的因素很多,为了在 发生故障时,有利于尽快查出故障原因,应合理配置故障录波装 置,有效地调节风电场的无功功率、有功功率,综合调节风电场 并网点及风电机组出口电压等都是提高风电场稳定运行,防止风 电场大规模脱网不可缺少的重要环节。因此,在风电场设计过程 中还应注意以下问题: 1为了便于故障分析,故障录波装置置采集10kV35kV系 统电流、电压、断路器位置及保护动作信息。根据风电场的特点, 敌障录波装置启动暂态记录的参量除满足DL/T553要求外,宜增 加频率越限启动暂态记录,当频率大于50.2Hz或小于49.5Hz时 启动,或频率变化率df/dt≥0.1Hz/s时启动。 2风电场配置有功功率控制厂站端设备,风电机组应能够接 受有功功率控制的调节,接收并能够执行调度部门的有功功率控 制信号。 3风电场配置无功电压控制系统,通过对动态无功补偿装 置、固定电容器组、主变压器有载调压分接头的调节/投切及控制, 自动调节风电场发出(或吸收)的无功率。 4风电场应安装风功率预测装置。
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B主变压器低压侧接线
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B.0.2主变压器低压侧扩大单元接线方
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附录C机组升压变压器单元上引线布置
附录C机组升压变压器单元上引线布置方式
机组升压变压器单元上引线布置方式见图C.0.1、图C.0.2 供参考使用。
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注:图中尺寸仅供参考,单位为mm。 图C.0.235kV门型杆上引线设备布置图(二)
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附录D10kV~35kV冷缩型电缆终端
在电力系统中,电缆以其施工维护方便、供电可靠性高等特点得 以广泛应用。冷缩电缆终端由于现场施工简单方便,其冷缩管具有弹 性,只要抽出内芯尼龙支撑条,即可紧紧贴服在电缆上,不需要使用 加热工具,克服了热缩材料在电缆运行时,因热胀冷缩而产生的热缩 材料与电缆本体之间的间隙,因而得到了越来越广泛的应用。
冷缩电缆终端制作的基本工艺原
利用冷缩管的收缩性,使冷缩管与电缆完全紧贴,同时用半 导体自黏带密封端口,使其具有良好的绝缘和防水防潮效果。
将电缆校直、擦净。剥去从安装位置到接线端子的外护套(可 将恒力弹簧暂时绕在外护套切断处,以方便剥去外护套)。
暂用恒力弹簧顺钢铠将钢铠扎住,然后顺钢铠包紧方向锯 环形深痕(不要锯断第二层钢铠,防止伤到电缆),用一字螺丝刀 撬起(钢铠边断开),再用钳子拉下并转松钢铠,脱出钢铠带,处 理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢铠包紧方向,不能让电缆 上的钢铠松脱。
关键点:防止划伤铜屏蔽。
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留钢铠30mm、内护套10mm,并用扎丝或PVC带缠绕钢铠 以防松散。铜屏蔽端头用PVC带缠紧,以防松散和划伤冷缩管。
D.2.4安装钢铠接地线
将三角垫锥用力塞入电缆分岔处,除去钢铠上的油漆、铁锈, 用大恒力弹簧将钢铠地线固定在钢铠上。为固定牢固,地线应预 留10mm~20mm,恒力弹簧缠绕一圈后,把预留部分反折,再用 恒力弹簧缠绕。
自断口以下50mm至整个恒力弹簧、钢铠及内护层,用填充 胶缠绕两层,三岔口处多缠一层,这样做出的冷缩指套饱满充实。
D.2.6固定铜屏蔽接地线
将一端分成三股的地线分别用三个小恒力弹簧固定在三相铜 屏蔽上,缠好后尽量把弹簧往里推。将钢铠地线与铜屏蔽地线分 开,不要短接。
D.2.7安装冷缩3芯分支
按电缆附件说明书的要求进行。
按电缆附件说明书的要求进行。 D.2.8套装冷缩护套管
按电缆附件说明书的要求进行。 可在填充胶及小恒力弹赞外缠一层黑色自黏带,使冷缩指套 内的塑料条易于抽出。将指端的三个小支撑管略微拽出点(从 重看和指根对齐),再将指套套入尽量下压,时针将端塑料条拥 出。清洁屏敲层后,在指套端头往上100mm之内缠绕PVC带, 将冷缩管套至指套根部,逆时针抽出塑料条,抽时用手扶着冷缩 管未端,定位后松开,不要一直擦着未收缩的冷缩管,根据冷缩 管端头到接线端子的距离切除、加长冷缩管或切除多余的线芯。
在电缆芯线分义处做好色相标记,按电缆附件说明书,正确 测量好铜屏蔽层切断处位置(用PVC带包下,防止铜屏蔽层松 开),或在切断处内侧用铜丝扎紧,顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划
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一浅痕(注意不能划破半导体层),慢慢将铜屏蔽带撕下,最后顺 铜带扎紧方向解掉铜丝。
D.2.10剥外半导电层
在离钢带断口10mm~20mm处(以说明书规定尺寸为准) 为外半导电层断口,断口内侧包一圈胶带作标记。 1可剥离型外半导电层处理方法 在预定的半导电层剥切处(胶带外侧),用刀划一环痕,从环 痕向末端划两条竖痕,间距约10mm。然后将条形半导电层从末 端向环形痕方向撕下(注意不能拉起环痕内侧的半导电层),用刀 划痕时不应损伤绝缘层,半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表 面有无刀痕和残留的半导电材料,如有应清理干净。 2不可剥离型外半导电层处理方法 从芯线末端开始用玻璃刮掉半导电层(也可用专用刀真),在 断口处刮一斜坡,断口要整齐,主绝缘层表面不应留半导电材料, 且表面应采用砂带打磨光滑。(35kV电缆的外屏蔽多为不可剥离 型) 3安装接线端子 测量好电缆固定位置和各相引线所需长度,锯掉多余的引线 测量接线端子压接芯线的长度,按尺寸剥去主绝缘层,压接线端 子。锉除接线端子压接毛刺、棱角,并清洗于净。
1可剥离型外半导电层处理方法 在预定的半导电层剥切处(胶带外侧),用刀划一环痕,从环 痕向末端划两条竖痕,间距约10mm。然后将条形半导电层从末 端向环形痕方向撕下(注意不能拉起环痕内侧的半导电层),用刀 划痕时不应损伤绝缘层,半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表 面有无刀痕和残留的半导电材料,如有应清理干净。 2不可剥离型外半导电层处理方法 出m用用五直)木
D.2.11清洁主绝缘层表面
用专用清洁剂擦净主绝缘表面的污物,清洁时注意应从绝缘 端擦向外半导层端,一般不要反向擦,以免将半导电物质带到主 绝缘层表面
D.2.12安装冷缩电缆终端管
用填充胶将端子压接部位的间隙和压痕缠平。将冷缩管终端 套入电缆线芯并和限位线对齐,轻轻拉动支撑条,使冷缩管收缩。
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黏带。这样,既能使冷缩管外半导体层与电缆外半导体屏蔽层良 好接触,又能起到轴向防水防潮的作用
.3制作冷缩电缆终端的注意事项
1冷缩电缆终端头的制作必须在关气晴朗、空气干燥的情况 下进行。施工场地应清浩,无飞扬的灰尘或纸屑。 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB50168 2006)第6.1.3条规定:“在室外制作6kV及以上电缆终端与接头 时,其空气相对湿度置为70%及以下:当湿度大时,可提高环境 温度或加热电缆。制作塑料绝缘电力电缆终端与接头时,应 防止尘埃、杂物落入绝缘内。禁在雾或雨中施工”。如果在制作 中不注意环境因素的影响,电缆终端绝缘中会由于进入尘埃、杂 质等而形成气隙JGJ/T 486-2020 轻板结构技术标准(完整正版、清晰无水印).pdf,并在强电场下发生局部放电,继而发展为绝缘 击穿,造成电缆终端击穿的敌障。如果在潮湿的环境中制作,则 电缆容易受潮而使整体绝缘水平下降,另外也容易进入潮气形成 气隙而出现局部放电。 2剥除半导电屏蔽层并清除干净。 半导电屏敲层是电缆的一个非常重要的组成部分。电缆导体 由多根导线绞合而成,它与绝缘层之间易形成气隙,导体表面不 光滑,会造成电场集中。在导体表面加一一层半导电材料的屏蔽层, 它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触,从而避免在导体 与绝缘层之间发生局部放电,这一层屏蔽为内屏蔽层:同样在绝 缘表面和护套接触处也可能存在间隙,是引起局部放电的因素, 敌在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的绝缘 层有良好接触,与金属护套等电位,从而避免在绝缘层与护套之 间发生局部放电,这一层屏蔽为外屏蔽层。 半导电屏蔽层在电缆中主要起均匀电场和消除气隙,降低或 消除局部放电电量的作用。但在制作电缆终端时必须要剥除并清 除干净,其主要自的是用来保证高压对地的爬电距离的。如果不
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缩短制作时间,降低侵入杂质、水分、气体、灰尘等的可能性, 必要的情况下应搭临时工作室。按照工艺流程,遵守工艺标准, 认真完成冷缩电缆终端的制作,从而杜绝或降低电缆终端因制作 质量而引发的各类故障。
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1为了便于在执行本导则条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格T/CPSS 1006-2020 开关电源加速老化试验方法.pdf,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为:“应 符合的规定”或“应按…执行”。
GB311.1 绝缘配合第1部分:定义、原则和规则 GB1094.1 1电力变压器第1部分:总则 GB1984 高压交流断路器 GB1985 高压交流隔离开关和接地开关 GB/T2900 电工术语 GB3906 3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 GB7674 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设 备 GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程 GB17467 高压/低压预装式变电站 GB/T19071 风力发电机组异步发电机 GB/T19963 风电场接入电力系统技术规定 GB/T23479 风力发电机组双馈异步发电机 GB50059 35kV~110kV变电站设计规范 GB50060 3kV~110kV高压配电装置设计规范 GB50061 66kV及以下架空电力线路设计规范 GB50115 工业电视系统工程设计规范 GB50116 火灾自动报警系统设计规范 GB50168一2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收 规范 GB50217 电力工程电缆设计规范 GB50229 火力发电厂与变电站设计防火规范 GB50348 安全防范工程技术规范 GB50395 视频安防监控系统工程技术规范
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