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1、高壓電纜交流耐壓試驗(yàn)工法湖北省電力建設(shè)第一工程公司劉 清 陳曉凱 何雄峰1 前 言近年來(lái)國(guó)際、國(guó)內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明直流試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電力電纜有不同程度的損害。直流試驗(yàn)也不能真實(shí)模擬運(yùn)行狀態(tài)下電纜承受的過(guò)電壓,并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此,采用可調(diào)頻(30Hz300Hz)串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓。其輸入電源的容量能顯著降低,重量減輕,便于使用和運(yùn)輸, 可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)(Q值),并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù)、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。2 工 法 特 點(diǎn)2.0.1 詳細(xì)介紹了試驗(yàn)前安裝檢查內(nèi)容,分

2、析了高壓電纜電氣交流耐壓試驗(yàn)交接成功的前提,指出了電纜施工過(guò)程質(zhì)量預(yù)控制的要點(diǎn)。確保專(zhuān)業(yè)人員能全面了解整個(gè)工藝流程和交接試驗(yàn)。2.0.2 詳細(xì)闡述高壓、超高壓、大容量電力電纜交流耐壓試驗(yàn)的原理,給出了試驗(yàn)設(shè)備選型方法和試驗(yàn)方法。2.0.3 總結(jié)出了一套保證試驗(yàn)過(guò)程安全、可靠的技術(shù)手段和技術(shù)措施。3 適 用 范 圍本工法適用于110kV及以上交聯(lián)聚乙烯電力電纜的施工質(zhì)量預(yù)控制和交流耐壓試驗(yàn)。4 試驗(yàn)工藝原理變頻串聯(lián)諧振裝置原理圖見(jiàn)圖4-1,變頻串聯(lián)諧振裝置一般由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器構(gòu)成。圖4-1 變頻串聯(lián)諧振裝置原理圖220V/380V工頻交流電送入變頻電源,經(jīng)變頻電源處

3、理后,輸出頻率、幅值可調(diào)節(jié)的電壓,輸出電壓送至勵(lì)磁變壓器的低壓側(cè),經(jīng)勵(lì)磁變壓器升壓后送入由諧振電抗器、電容分壓器以及被試品構(gòu)成的串聯(lián)諧振回路,回路諧振頻率由諧振電抗器電感、試品電容、分壓器電容和共同決定。在變頻電源較小的輸出電壓下調(diào)節(jié)其輸出頻率,當(dāng)輸出頻率等于諧振頻率時(shí),串聯(lián)諧振回路發(fā)生串聯(lián)諧振,再調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓到達(dá)試驗(yàn)值。在回路諧振的條件下,試品電壓為勵(lì)磁變壓器輸出電壓的Q倍,試品試驗(yàn)容量為勵(lì)磁變壓器輸出容量的Q倍。Q為串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。變頻串聯(lián)諧振回路等值電路見(jiàn)圖4-2。圖4-2 串聯(lián)諧振等值電路圖圖中: 為勵(lì)磁變壓器高壓繞組串并聯(lián)后的輸出電壓,受變頻電源控制,電壓幅

4、值和頻率可調(diào)節(jié);為電容分壓器的端電壓;R為串聯(lián)諧振回路的等值電阻,包括勵(lì)磁變壓器等效到高壓側(cè)的內(nèi)阻、諧振電抗器內(nèi)阻、試品內(nèi)阻以及試驗(yàn)電暈損耗等值電阻等;L為串聯(lián)諧振回路的等值電感,即勵(lì)磁變壓器等效到高壓側(cè)的漏電感、諧振電抗器電感之和;C為串聯(lián)諧振回路的負(fù)載電容與分壓器電容之和。串聯(lián)諧振回路電流為: 4-1試品電容上電壓為: 4-2調(diào)節(jié)變頻電源頻率,滿(mǎn)足時(shí),回路發(fā)生串聯(lián)諧振,則諧振固有頻率為: 4-3此時(shí)試品上電壓為: 4-4串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q為: 4-5通常>>R,因此試品電壓為電源電壓U的Q倍。諧振時(shí)電源輸出容量S為: 4-6諧振時(shí)試品容量: 4-7由此可得試驗(yàn)電源容量可降

5、低至試品所需容量的,當(dāng)試品擊穿時(shí),諧振回路失諧,故障點(diǎn)通過(guò)的放電電流僅為被試品的儲(chǔ)能,對(duì)試品破壞小,而諧振回路的選頻特性決定了試品上電壓波形失真較小。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 試驗(yàn)工藝流程施工質(zhì)量預(yù)控制制定試驗(yàn)方案設(shè)備選取及運(yùn)輸試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)接線(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果分析。5.2 施工質(zhì)量預(yù)控制施工質(zhì)量預(yù)控制是各項(xiàng)試驗(yàn)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ),也是高壓電纜電氣交流耐壓試驗(yàn)交接成功的前提。5.2.1 電纜布放安裝質(zhì)檢控制適用于高壓電纜敷設(shè)的施工,包括電纜的運(yùn)輸、保管,電纜管的加工敷設(shè)、支橋架的安裝等質(zhì)檢控制。1、電纜運(yùn)輸、檢查和保管質(zhì)量控制1)運(yùn)輸裝卸過(guò)程中,電纜及電纜盤(pán)不應(yīng)受到損傷;裝設(shè)應(yīng)采用吊車(chē)或鏟車(chē),

6、嚴(yán)禁將電纜盤(pán)由車(chē)上直接推下;在運(yùn)輸裝卸過(guò)程中電纜盤(pán)應(yīng)牢固固定,嚴(yán)禁平放;電纜盤(pán)滾動(dòng)時(shí)必須順著盤(pán)上的箭頭指示或電纜的纏緊方向;電纜不應(yīng)在地上直接拖拉。2)當(dāng)電纜及其附件到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,應(yīng)立即進(jìn)行下列檢查:產(chǎn)品的技術(shù)文件齊全;電纜型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度符合定貨要求,附件齊全;電纜外觀無(wú)損傷;電纜封端嚴(yán)密。3)電纜集中存放,并標(biāo)明型號(hào)、電壓、規(guī)格、長(zhǎng)度;電纜盤(pán)之間應(yīng)留有通道;地基應(yīng)堅(jiān)實(shí),存放處不得積水;電纜在保管期間,電纜盤(pán)及包裝應(yīng)完好,標(biāo)志應(yīng)齊全,封端應(yīng)嚴(yán)密;電纜支橋架、夾具等附件應(yīng)分類(lèi)保管,不得因受力變形。設(shè)計(jì)、訂貨、監(jiān)造、出廠質(zhì)檢、運(yùn)輸、到貨質(zhì)檢程序完備,缺陷消除封閉,電纜到達(dá)現(xiàn)實(shí)物見(jiàn)圖5.2.1-1。

7、 1)電纜嘜頭 2)電纜外觀 3)電纜到貨實(shí)體圖5.2.1-1 電纜到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢2、電纜管的敷設(shè):認(rèn)真閱讀圖紙,確定電纜保護(hù)管的配制數(shù)量、途徑;敷管應(yīng)在土建澆粗地坪前進(jìn)行;電纜排管應(yīng)排列整齊,彎度一直,頂端水平;金屬電纜管應(yīng)焊接接地,焊接應(yīng)牢固,接地導(dǎo)通良好;電纜排管在敷設(shè)電纜前,應(yīng)進(jìn)行疏通,清除雜物。3、電纜支架的配制、安裝工藝質(zhì)量控制1)應(yīng)采用有合格證的型鋼;角鋼應(yīng)平直,無(wú)明顯扭曲;下料前應(yīng)首先將角鋼在鋼制平臺(tái)上校直;按圖紙要求的長(zhǎng)度和數(shù)量下料,長(zhǎng)短誤差不應(yīng)大于5mm,切口有卷邊和毛刺必須打磨干凈;電纜架固定應(yīng)牢固且橫平豎直;水平布置的電纜架安裝時(shí)應(yīng)拉線(xiàn)找平。2)制作好后的電纜支架應(yīng)按設(shè)計(jì)

8、要求進(jìn)行防腐處理,防腐后的支架應(yīng)無(wú)顯著扭曲、變形;鍍鋅支架鍍鋅層應(yīng)完整,光滑。3)將支架直接焊接在土建的預(yù)埋件上,焊接應(yīng)飽滿(mǎn)、牢固,焊口應(yīng)涂刷防腐漆和面漆,進(jìn)行防腐處理;電纜支架的接地應(yīng)良好。4、電纜敷設(shè)前的質(zhì)量控制1)檢查電纜通道暢通,排水良好,所有支架、橋架驗(yàn)收完畢電纜溝道、通風(fēng)良好;電纜運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng),電纜規(guī)格、型號(hào)、電壓等級(jí)符合設(shè)計(jì)要求電纜外觀應(yīng)無(wú)損傷,絕緣良好;橋架處腳手架搭設(shè)牢固,帶電區(qū)域有可行的安全措施;根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及實(shí)際路徑長(zhǎng)度,合理安排電纜排放順序并架設(shè)好電纜盤(pán);敷設(shè)時(shí)的指揮信號(hào)應(yīng)確定一致,對(duì)講機(jī)、口哨或喇叭及必要的繩子等在敷設(shè)電纜前應(yīng)準(zhǔn)備齊全。2)電纜應(yīng)從電纜盤(pán)的上端引出,不應(yīng)使

9、電纜在支架與地面上摩擦拖拉;電纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)前后協(xié)調(diào)一致,防止劃破、扭傷電纜;在電纜經(jīng)過(guò)的轉(zhuǎn)彎處、豎井處、管口處、始端末端處應(yīng)有電纜施工專(zhuān)業(yè)人員把守;轉(zhuǎn)彎處的施工人員應(yīng)站在電纜轉(zhuǎn)彎的外側(cè);電纜的最小彎曲半徑應(yīng)符合表5.2.1的規(guī)定。表5.2.1 電纜的最小彎曲半徑電 纜 形 式多芯單芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜15D20D表中: D為電纜的外徑。電纜布放施工質(zhì)檢程序完備,缺陷消除封閉,電纜布放過(guò)程如圖5.2.1-2所示: 1)電纜上架 2)電纜限位和直線(xiàn)滑車(chē) 3)電纜轉(zhuǎn)角滑車(chē)圖5.2.1-2 電纜布放前準(zhǔn)備5、電纜敷設(shè)1)電纜溝交安驗(yàn)收;2)電纜軸支承架吊裝至GIS開(kāi)關(guān)站,電纜線(xiàn)軸吊至電纜支架;3)

10、電纜直滑車(chē)、導(dǎo)向滑車(chē)、彎形滑車(chē)、限位滑車(chē)安裝;4)電纜溝內(nèi)臨時(shí)過(guò)橋、活套等鋼管搭設(shè);5)牽引機(jī)械定位安裝,牽引力符合技術(shù)要求;6)電纜敷設(shè)采用集中機(jī)械和人工敷設(shè)混合的方法,統(tǒng)一組織、統(tǒng)一敷設(shè)。這樣有利于電纜一次敷設(shè)到位;7)將電纜端頭引至GIS開(kāi)關(guān)接線(xiàn)端;8)按上述第一根電纜工作經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)第二根和第三根電纜敷設(shè);9)電纜線(xiàn)整理,電纜夾固定電纜成品字形;10)電纜端頭固定至GIS構(gòu)架;11)電纜端頭固定至主變構(gòu)架;12)布放過(guò)程嚴(yán)格保護(hù)好電纜,嚴(yán)禁在敷設(shè)后的電纜上坐臥、踩踏;13)電纜敷設(shè)及安裝完畢后,應(yīng)及時(shí)清除雜物,蓋好蓋板。6、資料移交:設(shè)計(jì)資料圖紙、電纜清冊(cè);變更設(shè)計(jì)的證明文件;廠家產(chǎn)品說(shuō)

11、明書(shū)、試驗(yàn)記錄、產(chǎn)品出廠合格證等技術(shù)文件;安裝技術(shù)記錄(包括隱蔽工程記錄等);試驗(yàn)記錄。5.2.2 電纜終端和附件安裝質(zhì)檢控制1、查勘安裝現(xiàn)場(chǎng)、環(huán)境及施工電源等是否符合電纜附件安裝要求;2、與安裝、設(shè)計(jì)共同檢查需安裝電纜的兩端安全措施是否具符合安全規(guī)程要求;3、與安裝及設(shè)計(jì)單位共同檢查、核對(duì)電纜相序;4、確認(rèn)電纜外護(hù)層絕緣耐壓合格;5、依據(jù)電纜附件裝箱單、安裝圖紙、工具裝箱清單與附件制造商代表檢查、核對(duì)、清點(diǎn)電纜附件材料及安裝工器具;6、與設(shè)計(jì)、安裝負(fù)責(zé)方及GIS制造商確定安裝方案;7、搭建安裝平臺(tái)、防雨篷;8、復(fù)核、測(cè)量戶(hù)外瓷套管尺寸,確定安裝相位;9、 剝切戶(hù)外電纜外護(hù)套、鋁套,進(jìn)行加熱校

12、直;10、剝切戶(hù)外終端電纜外護(hù)層、外半導(dǎo)電層及絕緣層;11、按照安裝工藝圖復(fù)核長(zhǎng)度、壓接接線(xiàn)端子;12、處理外半導(dǎo)電層斷口、打磨主絕緣層,并按照安裝圖紙復(fù)核尺寸;13、對(duì)處理好的電纜臨時(shí)清潔、吹干、防水密封;14、套入尾管、法蘭等密封件15、再次打磨、清潔、用熱風(fēng)槍對(duì)電纜絕緣表面進(jìn)行加熱、除濕;16、進(jìn)行應(yīng)力錐、瓷套管等電纜附件的組裝工作;17、密封電纜尾管;18、戶(hù)外終端抽真空注油、頂部密封等工作,戶(hù)外終端安裝完成;19、確認(rèn)GIS電纜間隔已拆除,GIS電纜具備安裝條件;20、依據(jù)材料裝箱單及安裝圖紙與附件制造商代表共同檢查GIS終端材料;21、二次檢查、固定電纜;22、剝切GIS電纜外護(hù)套

13、、鋁套,進(jìn)行加熱校直;23、剝切GIS終端電纜外護(hù)層、外半導(dǎo)電層及絕緣層;24、按照安裝工藝圖復(fù)核長(zhǎng)度、壓接接線(xiàn)端子;25、處理外半導(dǎo)電層斷口、打磨主絕緣層,并按照安裝圖紙復(fù)核尺寸;26、對(duì)處理好的電纜臨時(shí)清潔、吹干、防水密封;27、套入尾管、法蘭等密封件;28、再次打磨、清潔、用熱風(fēng)槍對(duì)電纜絕緣表面進(jìn)行加熱、除濕;29、進(jìn)行應(yīng)力錐、GIS電纜套管等附件的組裝工作;30、密封電纜尾管;31、GIS終端抽真空注油;32、配合GIS安裝單位套裝GIS電纜間隔、固定電纜;33、清理施工現(xiàn)場(chǎng)、整理工器具及材料;34、移交安裝記錄等竣工資料;35、配合業(yè)主、設(shè)計(jì)、安裝等單位進(jìn)行工程驗(yàn)收;36、電纜附件安

14、裝工程竣工移交;37、施工中遇雷雨等不符合安裝工藝要求等因素,造成安裝工作中斷,工期順延。電纜終端頭制作質(zhì)檢程序完備,缺陷消除封閉,終端頭制作過(guò)程如圖5.2.2所示。 1)電纜外護(hù)層剝切 2) 電纜附件組裝 3)電纜尾管密封 圖5.2.2 電纜終端頭制作過(guò)程5.2.3 電纜施工完成電纜兩側(cè)終端連接示意圖見(jiàn)圖5.2.3-1,戶(hù)外電纜終端過(guò)渡后采用架空線(xiàn)與升壓主變高壓側(cè)端子連接;出線(xiàn)與GIS電纜進(jìn)線(xiàn)終端套管連接。電纜外部現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)見(jiàn)圖5.2.3-2。圖5.2.3-1 電纜外部接線(xiàn) 1)戶(hù)外電纜終端 2)GIS電纜進(jìn)線(xiàn)終端圖5.2.3-2 電纜外部現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)圖5.3 制定試驗(yàn)方案5.3.1 試驗(yàn)方案制定

15、原則高壓電纜串聯(lián)諧振試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的試驗(yàn),在試驗(yàn)之前要制定好嚴(yán)格的試驗(yàn)方案。制定方案要注意以下幾點(diǎn):1、組織人員,明確不同人員的職責(zé),現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)負(fù)責(zé)人、實(shí)際操作負(fù)責(zé)人、操作監(jiān)護(hù)人及現(xiàn)場(chǎng)安全負(fù)責(zé)人等要各負(fù)其責(zé)。2、事先通知好設(shè)備廠家、現(xiàn)場(chǎng)安裝人員、監(jiān)理及業(yè)主代表等人員在試驗(yàn)當(dāng)天趕到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和確認(rèn)試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果。3、根據(jù)不同試驗(yàn)對(duì)象要求選取設(shè)備。不同電纜耐壓所需配置的試驗(yàn)設(shè)備都不完全一樣,因一次試驗(yàn)要帶的設(shè)備很多,所以一定要準(zhǔn)備清楚,不能到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)才發(fā)現(xiàn)帶的設(shè)備不配或短缺。4、根據(jù)設(shè)備多少選定運(yùn)輸所需火車(chē)、集裝箱、商船及現(xiàn)場(chǎng)吊裝所需吊車(chē)。5、根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程和產(chǎn)品出廠報(bào)告要求制定詳細(xì)試驗(yàn)方案并在試驗(yàn)中按

16、步驟執(zhí)行。5.3.2 交流耐壓試驗(yàn)方法及要求試驗(yàn)方法:被試相芯線(xiàn)接高壓源,被試相屏蔽層、非試相芯線(xiàn)及非試相屏蔽層均接地。試驗(yàn)電壓和時(shí)間要求見(jiàn)表5.3.2。表5.3.2 交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)電壓及時(shí)間額定電壓試驗(yàn)電壓時(shí)間(min)U0/U1.7 U060表中: U0為額定相電壓;U為額定線(xiàn)電壓。5.4 試驗(yàn)前準(zhǔn)備5.4.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電氣設(shè)備安全因素分析與評(píng)估對(duì)于擴(kuò)建變電站試驗(yàn),試驗(yàn)過(guò)程經(jīng)常是在周?chē)娏υO(shè)備運(yùn)行中進(jìn)行,這時(shí)要考慮試驗(yàn)電壓和周?chē)O(shè)備運(yùn)行電壓的疊加問(wèn)題,安全距離的考慮因素要大于正常要求的安全距離,見(jiàn)表5.4.1。表5.4.1 交流試驗(yàn)安全距離試驗(yàn)電壓(kV)5010020050075010

17、00安全距離(m)1.21.5357105.4.2 人員安全因素分析與評(píng)估1、電站的施工作業(yè)都處于交叉狀態(tài),經(jīng)常是安裝、土建及調(diào)試等同時(shí)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)人員的復(fù)雜,在試驗(yàn)設(shè)備和高壓引線(xiàn)周?chē)?,均?yīng)裝設(shè)安全欄,并在懸掛“止步,高壓危險(xiǎn)”標(biāo)識(shí)牌,裝設(shè)安全網(wǎng)的地方應(yīng)派專(zhuān)人看守,以防外人不慎入內(nèi)。2、應(yīng)注意感應(yīng)電的影響,因試驗(yàn)電壓很高,很可能周?chē)€(xiàn)路或設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一定的感應(yīng)電壓,而線(xiàn)路的另一端很可能有人在做安裝或調(diào)試;應(yīng)禁止周?chē)磺泄ぷ魅藛T工作或相關(guān)有人工作的線(xiàn)路正確可靠接地。3、試驗(yàn)開(kāi)始前,試驗(yàn)負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)每個(gè)參加試驗(yàn)的人員明確分工,詳細(xì)說(shuō)明有關(guān)安全的注意事項(xiàng)。高壓試驗(yàn)由一般試驗(yàn)人員負(fù)責(zé)接線(xiàn)(包括試驗(yàn)儀器接

18、地線(xiàn)和被試設(shè)備與試驗(yàn)儀器連接線(xiàn)),之后由試驗(yàn)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)檢查。檢查內(nèi)容包括接線(xiàn)是否有誤,安全用具(如安全網(wǎng)、標(biāo)識(shí)牌、絕緣手套、絕緣墊、放電棒、接地線(xiàn))是否齊全,安全措施是否妥當(dāng)?shù)取?.4.3 試驗(yàn)條件安全因素分析與評(píng)估檢查電纜布放施工完畢,兩側(cè)終端頭施工完畢,質(zhì)檢程序完備,缺陷消除封閉。常規(guī)試驗(yàn)應(yīng)先完成并確認(rèn)合格。進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前,必須預(yù)先進(jìn)行各項(xiàng)非破壞性試驗(yàn),如測(cè)量絕緣電阻、吸收比、介質(zhì)損耗等,對(duì)各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,以決定該設(shè)備是否受潮或含有缺陷,應(yīng)設(shè)法消除后再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。5.5 主要試驗(yàn)設(shè)備的選型5.5.1 變頻電源控制柜功能要求選擇變頻電源控制柜需具有以下功能:1、試驗(yàn)?zāi)J剑菏謩?dòng)

19、模式/自動(dòng)模式/手動(dòng)升壓自動(dòng)調(diào)諧。 1)手動(dòng)試驗(yàn)?zāi)J剑壕邆湔{(diào)壓、調(diào)諧、分段計(jì)時(shí)、存取頻等功能。2)自動(dòng)試驗(yàn)?zāi)J剑焊鶕?jù)所設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù),自動(dòng)進(jìn)行調(diào)諧、升壓、計(jì)時(shí)、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗(yàn)結(jié)果界面。3)手動(dòng)模式/自動(dòng)調(diào)諧:在手動(dòng)調(diào)壓狀態(tài)下,可自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)。2、參數(shù)顯示:可顯示輸出頻率、電壓、電流、時(shí)間、設(shè)置參數(shù)、試驗(yàn)結(jié)果、保護(hù)信息等。3、參數(shù)設(shè)置:可對(duì)試驗(yàn)電壓、加壓時(shí)間、試驗(yàn)?zāi)J?、頻率模式、測(cè)量分壓器量程等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。有各類(lèi)顯示值的切換按鈕,在試驗(yàn)過(guò)程中可根據(jù)需要任意切換顯示內(nèi)容。4、保護(hù)功能及其信息提示:具備高壓過(guò)壓(軟、硬件雙重保護(hù))、低壓過(guò)壓、低壓過(guò)流保護(hù),以及失諧保護(hù)、零位、超

20、溫、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能。信息提示內(nèi)容包括:故障報(bào)警提示、保護(hù)動(dòng)作提示、操作功能提示及輔助信息提示。5、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能:試驗(yàn)結(jié)果保存、打印、上傳、回查等。1)試驗(yàn)結(jié)果:手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后,在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù),當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時(shí),可提示中斷原因??蓪?shù)保存在存儲(chǔ)器中,該存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器,可保存50次試驗(yàn)記錄。2)數(shù)據(jù)查詢(xún):可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。同時(shí)具有RS-232接口,可將數(shù)據(jù)輸出打印。6、自動(dòng)穩(wěn)壓功能:系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果,自動(dòng)跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓,電壓穩(wěn)定度可達(dá)1%。7、雙重監(jiān)控系統(tǒng):既有大屏幕多重界面及數(shù)據(jù)顯示,又加裝指針式電

21、流表電壓表直觀反映過(guò)渡過(guò)程,獨(dú)有的雙重監(jiān)控系統(tǒng),特別符合高壓試驗(yàn)的習(xí)慣要求。8、雙重過(guò)壓保護(hù)功能。1)過(guò)壓保護(hù)自動(dòng)整定功能:軟件過(guò)壓保護(hù)值設(shè)置不當(dāng)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)修正為當(dāng)次試驗(yàn)電壓的1.1倍。2)獨(dú)立的硬件過(guò)壓保護(hù):通過(guò)面板上的編碼開(kāi)關(guān)整定保護(hù)值,一目了然,完全由硬件獨(dú)立實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)功能,不受干擾,安全可靠。9、調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定:調(diào)頻范圍可設(shè)為20300Hz、4565Hz、50Hz、20400Hz,按需設(shè)置,可加快自動(dòng)調(diào)諧過(guò)程;頻率分辨率根據(jù)需要,可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz或0.01Hz,在調(diào)諧效率與調(diào)諧精準(zhǔn)度之間取得優(yōu)化平衡。頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細(xì)調(diào),并可自動(dòng)尋找試

22、驗(yàn)諧振點(diǎn),保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生漂移。10、分壓器分節(jié)設(shè)置功能:根據(jù)配用分壓器情況,正確設(shè)置分壓器節(jié)數(shù),系統(tǒng)自動(dòng)確定對(duì)應(yīng)的分壓比,因此無(wú)須換算,顯示屏直接讀取。同時(shí)可對(duì)一臺(tái)以上不同分壓器本體進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置。解決了變頻電源只能一對(duì)一配套分壓器的難題。11、電腦聯(lián)機(jī)操作功能:除開(kāi)、關(guān)電源外,其它所有功能均在計(jì)算機(jī)屏幕以虛擬儀器面板顯示并由鼠標(biāo)直接操控。由232/USB接口聯(lián)接至計(jì)算機(jī),改善了操作環(huán)境且便于車(chē)載集成控制。試驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)均可由電腦存儲(chǔ)及輸出打印。該功能與變頻電源自身的屏顯及操作控制并行且能自動(dòng)識(shí)別。12、試品放電保護(hù):在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中,如果試品局部放電擊穿,由于試品電容發(fā)生了

23、改變,系統(tǒng)不再處于諧振狀態(tài),系統(tǒng)在1微秒內(nèi)自動(dòng)跳閘,液晶屏顯示“放電保護(hù)”,試品電壓迅速降為試驗(yàn)電壓的十分之一以下,保護(hù)了試品。所以即使試品被擊穿,也不會(huì)損壞試品。從而防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí),電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器方式做耐壓試驗(yàn)時(shí),擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流,擊穿電流相差數(shù)百倍。所以,串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn),又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂(yōu)患。13、系統(tǒng)放電保護(hù):試品放電后由于回路的參數(shù)發(fā)生突變,而電抗器為感性元件,這是可能會(huì)在電抗器尾端產(chǎn)生過(guò)電壓而打壞勵(lì)磁變及變頻電源

24、,為此必需在勵(lì)磁變高壓側(cè)加裝避雷器,在變頻電源的出口加裝濾波器。由于容性試品放電后會(huì)產(chǎn)生脈沖電流,會(huì)產(chǎn)生反擊。為此在電源側(cè)加裝了進(jìn)線(xiàn)保護(hù),防止反擊電壓打壞變頻器。14、從零啟動(dòng):電壓調(diào)節(jié)分辨率高,可從零啟動(dòng);如不從零合閘,變頻器不啟動(dòng)。15、改善輸出電壓的波形:諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對(duì)試品的誤擊穿。 5.5.2 參數(shù)計(jì)算與設(shè)備選型試驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)電纜長(zhǎng)度、電壓、電容等級(jí)等確定電抗器組配,試驗(yàn)電流和勵(lì)磁變壓器容量等。本工法以ZR-YJLW03-159/275kV 1×400mm2電纜為例進(jìn)行交流耐壓參數(shù)估算分析,電纜結(jié)構(gòu)

25、和尺寸分別見(jiàn)圖5.5.2和表5.5.2。圖5.5.2 ZR-YJLW03-159/275kV 1×400mm2電纜結(jié)構(gòu)表5.5.2 ZR-YJLW03-159/275kV 1×400mm2電纜各層尺寸序號(hào)結(jié)構(gòu)標(biāo)稱(chēng)厚度(mm)外徑(mm)1銅導(dǎo)體60/3.023.52半導(dǎo)電尼龍帶0.1423.93導(dǎo)體屏蔽(繞包+擠制)2.027.54絕緣29.085.55外屏蔽1.287.96半導(dǎo)電緩沖阻水帶2.091.97銅絲屏蔽布帶0.593.48焊接皺紋鋁護(hù)套2.4112.29防蝕層0.25112.710阻燃PE外護(hù)套6.0124.711石墨涂層涂敷層124.7電纜長(zhǎng)400m,廠供電纜

26、對(duì)地電容量為0.12F/km。故電纜總電容量為C=48.4pF 。進(jìn)行串聯(lián)諧振參數(shù)估算時(shí),工程上通常選取,品質(zhì)因數(shù)取值為Q=50。電感估算: 諧振頻率估算:電流估算:試驗(yàn)容量估算:勵(lì)磁變壓器容量估算:勵(lì)磁變壓器電壓估算:對(duì)照估算值,相應(yīng)的設(shè)備選型在下文的試驗(yàn)設(shè)備中已給出,根據(jù)電感估算和電流估算情況對(duì)所選諧振電感采用并聯(lián)接法;勵(lì)磁變壓器兩個(gè)繞組采用并聯(lián)接法。5.6 交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗(yàn)5.6.1 交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗(yàn)測(cè)量試驗(yàn)接線(xiàn)被試相芯線(xiàn)接高壓源,被試相屏蔽層、非試相芯線(xiàn)及非試相屏蔽層均接地。A相串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備原理接線(xiàn)見(jiàn)圖5.6.1,其他各相耐壓試驗(yàn)接線(xiàn)同理可得。圖5.6.1 串聯(lián)

27、諧振耐壓原理接線(xiàn)圖設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)完成組裝后,可對(duì)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬分析評(píng)估。先用介損測(cè)試儀測(cè)量試品(包括試驗(yàn)引線(xiàn)、諧振設(shè)備電容分壓器及諧振設(shè)備電抗器)的容量,然后通過(guò)計(jì)算算出正常試驗(yàn)時(shí)的頻率,老練過(guò)程及耐壓過(guò)程不同電壓等級(jí)階段的一次電流、原邊電流。有這些原始數(shù)據(jù)作為參考,在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中可以與之對(duì)照,如果有差別要查找原因,這樣就能避免試驗(yàn)過(guò)程中人為錯(cuò)誤設(shè)置試驗(yàn)儀器參數(shù)及試驗(yàn)儀器故障等方面引起的安全事故。5.6.2 交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗(yàn)測(cè)量試驗(yàn)步驟1、將被試電纜與其他電氣設(shè)備脫開(kāi)并充分放電,試驗(yàn)過(guò)程中,兩端應(yīng)派專(zhuān)人看守。2、布置試驗(yàn)設(shè)備,檢查設(shè)備的完好性,連接電纜無(wú)破損、斷路和短路。3、按照試驗(yàn)接

28、線(xiàn)圖連接各部件,各接地點(diǎn)應(yīng)一點(diǎn)接地。4、檢查“電源”開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置,“電壓調(diào)節(jié)”電位器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底(零位),接通電源線(xiàn)。5、接通“電源”開(kāi)關(guān),顯示設(shè)置界面,進(jìn)行有關(guān)參數(shù)設(shè)置。6、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù):最大系統(tǒng)電壓、電抗器電感量、分壓器變比、系統(tǒng)極限電壓。7、設(shè)置測(cè)試參數(shù):測(cè)試電壓、起始頻率、測(cè)試電壓增加率、起止時(shí)間。8、檢查“過(guò)壓整定”撥碼開(kāi)關(guān),撥動(dòng)撥盤(pán),使顯示的整定值為試驗(yàn)電壓的1.051.1倍。9、開(kāi)始試驗(yàn)自動(dòng)在低電壓下搜尋諧振頻率后電壓升至預(yù)設(shè)值,保持預(yù)設(shè)實(shí)踐后視頻端高壓自動(dòng)斷開(kāi)。10、試驗(yàn)結(jié)果保存與查詢(xún)、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。11、關(guān)機(jī),斷開(kāi)電源。12、放電、更換試驗(yàn)相,重復(fù)步驟 112。10、試

29、驗(yàn)過(guò)程中,嚴(yán)格遵守呼唱制度,現(xiàn)場(chǎng)情況大部分情況下都較為復(fù)雜,有可能人員嘈雜或噪音嚴(yán)重的場(chǎng)地開(kāi)展,全體試驗(yàn)人員必須思想集中,全身貫注,不能閑聊和隨意走動(dòng),在升壓過(guò)程中,要有人隨時(shí)監(jiān)視被試品和試驗(yàn)設(shè)備,監(jiān)視儀表顯示。11、試驗(yàn)結(jié)束時(shí),則應(yīng)由試驗(yàn)負(fù)責(zé)人記錄數(shù)據(jù)或打印數(shù)據(jù)完成后斷開(kāi)電源,才能允許工作人員進(jìn)入安全欄內(nèi)工作。12、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)拆除自裝的接地短路線(xiàn),恢復(fù)被試設(shè)備試驗(yàn)前的接線(xiàn)。13、應(yīng)重視試驗(yàn)結(jié)果分析,記錄清楚試驗(yàn)時(shí)的天氣溫度、濕度、設(shè)備類(lèi)型及廠家等,結(jié)合每一次試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,分析試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),根據(jù)這些及時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果、被試品狀態(tài)和整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程做出正確、有效的判定。交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓

30、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證見(jiàn)圖5.6.2-1、圖5.6.2-2、圖5.6.2-3、圖5.6.2-4。 圖5.6.2-1 串聯(lián)諧振耐壓現(xiàn)接線(xiàn)圖 圖5.6.2-2 外方監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證 圖5.6.2-3 串聯(lián)諧振耐壓現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試圖 圖5.6.2-4 屏顯界面操作界面5.7 勞動(dòng)力組織(見(jiàn)表5.7)表5.7 勞 動(dòng) 力 組 織 情 況 表序號(hào)單項(xiàng)試驗(yàn)所需人員備注1項(xiàng)目主管12現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)組組長(zhǎng)13項(xiàng)目試驗(yàn)一次試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)接線(xiàn)操作24接線(xiàn)及實(shí)際加壓操作25安全負(fù)責(zé)人16技術(shù)人員17輔助工48外部協(xié)助人員若干廠家人員、監(jiān)理及業(yè)主代表6 試驗(yàn)設(shè)備及輔助材料本工法所用設(shè)備見(jiàn)表6-1和表6-2所示,相關(guān)設(shè)備附件見(jiàn)表6-3所示,其他輔助

31、材料見(jiàn)表6-4所示。表6-1 試 驗(yàn) 主 要 部 件 設(shè) 備序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備 注1變頻電源柜HDSR-F-Y100臺(tái)1100kW;30300Hz2勵(lì)磁變壓器F-LB80臺(tái)180kVA,45Hz,60min,20kV/2A×2;兩個(gè)繞組可串可并3高壓諧振電抗器YKDTK-550/275臺(tái)2275kV,2A,486H,45Hz,60min4交流分壓器F-CF-600kV臺(tái)1600kV,1.0級(jí),共分兩節(jié),300kV/節(jié)表6-2 其 他 設(shè) 備序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量備注1兆歐表5000V 0-5000M臺(tái)12介損測(cè)試儀AI-6000(E型)臺(tái)13鉗式電流表T301塊34數(shù)

32、字萬(wàn)用表F8840A/059臺(tái)2表6-3 設(shè) 備 附 件序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備注1電抗器絕緣底座及支撐底架套12電抗器均壓罩套13防雨防塵罩按設(shè)備尺寸配套只4變頻電源、電抗器及勵(lì)磁變壓器用4分壓器均壓罩套15分壓器支撐底架及拉桿套16電源電纜根330米/根,帶電纜收放盤(pán)架7變頻電源輸出電纜根25米/根8勵(lì)磁變輸出電纜根19分壓器信號(hào)屏蔽電纜根110分壓器信號(hào)傳輸光纜根111分壓器光電轉(zhuǎn)換器只112電抗器聯(lián)接線(xiàn)纜組113專(zhuān)用接地線(xiàn)組組114隨機(jī)專(zhuān)用工具套1表6-4 電纜耐壓試驗(yàn)所需輔助材料序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)DZ10-100只12絕緣膠布卷33絕緣手套副34絕緣鞋雙3

33、5絕緣墊板塊36驗(yàn)電棒只17高空夾鉗套38警示牌只109安全圍網(wǎng)米1007 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控制7.0.1 本工法執(zhí)行IEC62067、IEC840標(biāo)準(zhǔn)。7.0.2 和設(shè)備生產(chǎn)廠家出廠前試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明書(shū)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較。7.0.3 如果試品的每一部件均按完整試驗(yàn)程序耐受規(guī)定試驗(yàn)電壓而無(wú)擊穿放電,則通過(guò)交流耐壓試驗(yàn)。7.0.4 在試驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)生擊穿放電,則進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。如重復(fù)試驗(yàn)電壓達(dá)到規(guī)定值和規(guī)定時(shí)間時(shí),則認(rèn)為耐壓試驗(yàn)通過(guò)。7.0.5 如果重復(fù)試驗(yàn)再次失敗,則需進(jìn)行設(shè)備解體,仔細(xì)檢查絕緣情況,處理恢復(fù)后,再一次進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。8 安 全 措 施8.0.1 整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)格按照GB26860電業(yè)安

34、全工作規(guī)程 發(fā)電廠和變電所電氣部分進(jìn)行工作,嚴(yán)格遵守第十一章“電氣試驗(yàn)”第一節(jié)“高壓試驗(yàn)”之規(guī)定。8.0.2 進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),試驗(yàn)人員必須戴安全帽,穿絕緣鞋。8.0.3 所有試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)人員均應(yīng)聽(tīng)從試驗(yàn)負(fù)責(zé)人的指揮。開(kāi)始試驗(yàn)前,負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)全體試驗(yàn)人員詳細(xì)說(shuō)明在試驗(yàn)區(qū)應(yīng)注意的安全注意事項(xiàng)。8.0.4 工作中如需使用梯子等登高工具時(shí),應(yīng)有專(zhuān)人扶持,做好防止高摔的安全措施,搬運(yùn)梯子時(shí)應(yīng)放倒,兩個(gè)人搬運(yùn),登高作業(yè)應(yīng)系好安全帶。8.0.5 試驗(yàn)場(chǎng)地周?chē)O(shè)置圍欄,懸掛警示牌,并設(shè)專(zhuān)人監(jiān)護(hù)。8.0.6 試驗(yàn)前要充分了解試品及試驗(yàn)設(shè)備的性能。8.0.7 試驗(yàn)儀器設(shè)備與被試設(shè)備必須可靠接地,并且有同一點(diǎn)且只能有同一點(diǎn)

35、接地(試驗(yàn)設(shè)備要求)。為保證人身和設(shè)備安全,在進(jìn)行絕緣電阻或交流耐壓試驗(yàn)后應(yīng)對(duì)試品充分放電。8.0.8 高壓引線(xiàn)的接線(xiàn)要牢固并盡量縮短,高壓引線(xiàn)必須使用絕緣物支撐固定。8.0.9 試驗(yàn)裝置的電源開(kāi)關(guān),應(yīng)具有明顯斷開(kāi)點(diǎn),并有可靠地過(guò)載、過(guò)壓裝置。8.0.10試驗(yàn)設(shè)備加壓前必須先檢查接線(xiàn),將所有儀器、設(shè)備歸零位,并通知現(xiàn)場(chǎng)人員離開(kāi)試驗(yàn)區(qū)域。8.0.11 正式試驗(yàn)前,試驗(yàn)設(shè)備先自行空載升壓一次,確認(rèn)設(shè)備工作正常,性能穩(wěn)定,儀器儀表指示正確,指標(biāo)參數(shù)能滿(mǎn)足要求,保護(hù)功能正常。8.0.12 操作時(shí)必須有監(jiān)護(hù)人監(jiān)視并呼唱。加壓過(guò)程中,工作人員應(yīng)精神集中,監(jiān)護(hù)人傳達(dá)口令應(yīng)清楚準(zhǔn)確,防止異常情況的發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)

36、異常情況時(shí),應(yīng)立即停止試驗(yàn),斷開(kāi)電源,并經(jīng)放電、并將升壓設(shè)備的高壓部分短路接地后方可檢查,查明原因后,方可繼續(xù)試驗(yàn)。8.0.13 更改接線(xiàn)或試驗(yàn)結(jié)束時(shí),首先斷開(kāi)試驗(yàn)電源,進(jìn)行放電,并將升壓設(shè)備的高壓部分短路接地后可方更改接線(xiàn)。8.0.14 高壓試驗(yàn)設(shè)備的高壓電極在非加壓試驗(yàn)期間應(yīng)用接地棒接地,GIS做完耐壓試驗(yàn)后應(yīng)接地放電。8.0.15 試驗(yàn)結(jié)束,恢復(fù)因試驗(yàn)需要臨時(shí)解除GIS的防誤閉鎖裝置(包括機(jī)械的和電氣的),并拆除因試驗(yàn)需要臨時(shí)的二次短接線(xiàn),恢復(fù)CT的二次端子連接片。必須檢查GIS上是否有被遺忘的工具、導(dǎo)線(xiàn)等物品,拆除圍欄。8.0.16 遇有雷雨和六級(jí)以上大風(fēng)時(shí)應(yīng)停止耐壓試驗(yàn)。9 環(huán) 境

37、保 護(hù)9.0.1 雖然一般認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)有高電壓磁場(chǎng)電場(chǎng)對(duì)人體不會(huì)有明顯的直接影響,但是不少問(wèn)題還正在研究中。為慎重起見(jiàn),對(duì)操作人員所在的操作臺(tái),應(yīng)采取屏蔽措施以降低場(chǎng)強(qiáng),通常搭建防靜電布來(lái)實(shí)現(xiàn)屏蔽電場(chǎng)并起到遮陽(yáng)擋雨的目的。9.0.2 試驗(yàn)完成后應(yīng)清理干凈現(xiàn)場(chǎng)因試驗(yàn)需要所產(chǎn)生的各種垃圾。10 效 益 分 析10.0.1保證電力生產(chǎn)安全:通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)安裝中是否存在的安全隱患,并及時(shí)處理,保證電力生產(chǎn)安全,電力設(shè)備正常運(yùn)行。10.0.2保證國(guó)內(nèi)、外大型電力工程的合同履約:通過(guò)制定詳細(xì)的工法、試驗(yàn)方案、質(zhì)檢控制保證在國(guó)內(nèi)、外項(xiàng)目的高壓電纜耐壓交接試驗(yàn)按期順利進(jìn)行,保證進(jìn)度、工期。10.0.3控制電力工程施工和試驗(yàn)成本:運(yùn)用本工法的數(shù)套電氣工程均保證了電力系統(tǒng)及設(shè)備一次受送電成功,有效地避免了窩工、返工,控制了工程成本。10.0.4 作為公司超高壓電纜的敷設(shè)安裝及試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),為以后的工作提供指導(dǎo)作用;用試驗(yàn)的需要指導(dǎo)電纜安裝,保證電纜安裝質(zhì)量;體現(xiàn)了企業(yè)的質(zhì)量信譽(yù)度。11 應(yīng) 用 實(shí) 例11.1 馬來(lái)西亞民都魯項(xiàng)目工程概況民都魯燃機(jī)電廠擴(kuò)建工程。本期工程將兩臺(tái)9E燃機(jī)(7,8機(jī)組)按2-2

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