500kV线路潜供电流计算

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结合分布参数和集中参数的潜供电流计算和补偿

结合分布参数和集中参数的潜供电流计算和补偿

结合分布参数和集中参数的潜供电流计算和补偿摘要: 本文建立了结合分布参数和集中参数的联合电路模型,使得在考虑并联电抗器补偿和弧道电阻影响后的模型得以简化,从而推导出了在弧道电阻和有补偿情况下计算线路任意点的潜供电流的公式。

依据该公式对我国淮南到上海沪西特高压输电线路的潜供电流进行了计算,并与文献[1]中基于集中参数的计算结果进行了对比分析。

关键词: 潜供电流;分布参数;联合模型;弧道电阻;0 引言输电线路发生单相接地故障后,尽管线路两侧断路器断开,但是由于故障相和健全相之间的电容和电感耦合,使得故障点的接地弧道中仍有电流流过,此电流称为潜供电流。

如果潜供电流不能及时熄灭,将使自动重合闸操作失败,影响供电安全和系统稳定。

目前,潜供电流的分析方法主要有两种:集中参数法[1-4]和分布参数法[5];集中参数法分析过程简洁易懂,可以快速估算短距离输电线路潜供电流,但是对于潜供电流电感分量只能给出两端的近似计算公式;分布参数法计算精度高于集中参数模型,可计算线路任意位置故障的潜供电流电感分量,但对于线路有并联电抗补偿或者考虑弧道电阻后,其微分方程将极其复杂,难以分析计算。

本文以淮南-上海特高压输电工程为算例,结合分布参数和集中参数模型,推导出线路任意位置故障后潜供电流计算公式,计算其考虑补偿方式和弧道电阻后的潜供电流大小,并与文献[1]中的计算结果对比分析。

1 基于分布参数的潜供电流计算公式1.1 潜供电流表达式:为了简化计算对无并联电抗器线路潜供电流的计算,作以下假设[6]:(1)输电线路的中性点直接接地,当一相故障切除后,其它工作的两相之间仍保持;(2)忽略输电线路上的电阻和电导;(3)忽略完好相商的自感和对地电容,且完好相上的各点的电流和电压均保持恒定;在上述条件下,作出故障相C相单相接地时线路分布参数的单元等值回路如图1所示:由戴维宁等效定理和诺顿等效定理,得出健全相等值相电压为:,式中分别为健全相A、B相的相电压;健全相等值相电流为:,式中分别为健全相A、B相的相电流;健全相对故障相的单位长度相间等值电容。

潜供电流和恢复电压的工程计算及其限制措施分析

潜供电流和恢复电压的工程计算及其限制措施分析

[ 摘
要] 为使在 5 0 0 k V及 以上超特高压输 电线路瞬时性故障后单相 自 动重合 闸重合成功 ,必须有效
限制 潜供 电流 和恢 复 电压 。 本 文 以湖 南 5 0 0 k V 湘 西至 永 州线路 为例 , 进行 了潜供 电流 和恢 复 电压 的理论
分析计算 , 并提 出了合理的限制措施 , 同时利用 B P A软件进行 了仿真计算。 [ 关键词 ] 潜供 电流; 恢复电输电线路正序 、 负序 电容 C l 1 = C 2 , = 3 C M / + C o / , 输 电线路零序 电容为 c 。 , J 为输 电线路长度 , c 为线路 超高压输 电线路 中 ,经常采用 单相重合 闸的方 线 间 电容 。 式 。当输 电线路发生单相故障时 , 只切除线路故障相 , U V 一, 一 、 —r ] r + 厂 、 线路转入非全相运行。然后进行单相重合 闸, 若为瞬 \ / U 时陛故障 , 重合闸成功 , 线路恢复三相正常运行状态 。 一厂、 ’ ]_ ’ 厂、 一 一 , 一 J搿_ j V 当然熄弧越快对重合闸成功越有利 , 然而在非全相运 一 —T T 行期间,两运行相通过 电容耦合在故障点形成 电流 ;
一 , , 一 , 一 、+ _ 一 , 厂、 ’ V / 一 、 V / ^ 、一
引言

运行相通过负荷电流时 , 因相间存 在互感 , 在故 障相 线路 中感应 电动势 , 同样在故障点形成电流。这两部 分电流之和称为潜供 电流。为 了使得单相重合成功 , 要 求 潜供 电流较 小 , 并 且熄 弧 时 恢复 电压 也 较低 。
图 1 正常运行工况下输电线路等值 电路 图
[ 中图分 类号 ] T M7 [ 文献标 识码 ] A [ 文 章编 号 ] 1 6 7 1 — 5 0 0 4( 2 0 1 7 ) 0 2 . 0 0 1 7 . 0 4

500kV架空地线不同导线排列方式和损耗

500kV架空地线不同导线排列方式和损耗

500kV架空地线不同导线排列方式和损耗胡科;陈国初【摘要】为研究500 kV架空地线能量损耗问题,以某500 kV紧凑型同塔双回输电线路为研究对象,利用ATP-EMTP电磁暂态软件建立计算模型,对3种不同导线排列方式下的感应电压、感应环流以及地线电能损耗进行计算.结果表明,无论在系统双回运行还是Ⅰ回运行、Ⅱ回停运方式下,导线水平排列的感应电流、感应电压和地线损耗均为3种方式中最小.该结论可为架空输电线路设计提供理论参考.【期刊名称】《上海电机学院学报》【年(卷),期】2018(021)001【总页数】6页(P33-38)【关键词】地线;导线排列方式;感应电压;感应环流;能量损耗【作者】胡科;陈国初【作者单位】上海电机学院电气学院,上海201306;上海电机学院电气学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TM726.3国内500 kV及以上电压等级输电线路避雷线普遍采用2根地线对称架设的方式,1根为光纤复合架空地线(Optical Power Grounded Waveguide,OPGW)和1根为普通地线(GJ地线)。

为了保证线路运行的可靠性,OPGW普遍采用逐塔接地的运行方式,普通地线采用分段绝缘、一点接地方式。

目前,我国经济快速发展,各产业用电需求逐年增加,输送容量和电压等级也在增大,虽然地线损耗在线路总损耗所占比例不大,但其损失的电能总量也是不可忽视的一部分[1],导致运营成本越来越高。

目前,对在不同地线接地方式下地线损耗的研究有很多。

文献[2]中提出了OPGW 换位和普通地线分段绝缘的地线连接方式,并比较了不同接地方式下的地线损耗。

文献[3]中计算了架空输电地线在不同接地方式下线路的零序参数,并讨论了大地电特性和架空地线电特性对输电线路零序参数的影响。

文献[4]中利用仿真软件计算了同塔双回输电线路在不同换位线路情况下的感应电压、感应电流。

文献[5]中计算了国内不同电压等级输电线路地线损耗,比较了国内、外地线损耗的大小,但OPGW的线损耗问题未能解决。

500kV同杆双回输电线路潜供电流计算

500kV同杆双回输电线路潜供电流计算
8 . 3 3 O . 5 1 4 . 0
f O . 4 O . 3 1 7 1 6 . 5 1 0 . 1 5 8 . 8 4 9 . 3
自动重 合 闸 能否 重 合成 功 的决 定 因素 。 当系统 发 生 故障 时 , 故 障 相和 非 故 障相 之 间有 电容 和 电感 的关 系 , 故障 处 的 电弧会 经 历 熄 灭、 重燃 、再熄 灭 、再 重 燃等 数 个周 期 , 即 便 故障 相与 系 统 隔离 , 单相 重合 闸也 不一定 能 重合成 功 。在 2 2 0 k V及 以下的

G Y R & D
5 0 0 k V同杆双 回输电线路潜供 电流 计算
许 彦’ , 杨 林莉 2 2 1 0 0 0 2 2 1 0 0 0 ) ( 1 . 国网 北京经 济技 术研究 院徐 州勘测 设计 中心 。 江苏 徐 州 2 . 中 国矿 业大 学徐 海学 院信息 与电 气工 程系 , 江苏 徐州
临海 ~ 新海 电厂 开环 点线 路 长度 4 5 k m;开环 点 ~新 海 电厂 线 路 1 8 . 4 k m , 新建 开 环 线路 为 同塔 双 回架 设 , 导 线型 号 为 L G 3 —
4× 6 3 0。
下潜供 电流 的计 算进 行 了论 述和 分析 。
1 潜供 电流 对单 相重合 闸成 功率 的影 响
R H O S E P E R S K I N R E S I S D I A M H O RI Z V T O W E R V M I D
电容 性 供 电而 产 生 的我们 称 为 容性 分 量 。感 性 分 量不 仅 与非 故
障相 通 过 的 电流 有 关 , 而 且 和 线路 上 故障 点 的位 置有 关 系 。当

潜供电流影响因素的研究

潜供电流影响因素的研究

潜供电流影响因素的研究栾鹏飞;李含善【摘要】The paper considers that the combustion time of secondary arcsin the extra-high voltage transmission lines is long, if these arcs can not be extinguished in time, the single-phase automatic reclosing would be failed; thus it has bad effect on the power supply security and system stability. Therefore, this article derives calculation formulas of inductance on neutral of shunt reactors which restrain secondary arc current and the calculation formulas of capacitance, inductance and total secondary arc current by using the circuit theory. These formulas can accurately compute the secondary arc current on short distance single circuit transmission lines. The paper uses simulation software Matlab to analyze the influences of the distance between lines and compensation scheme on the secondary arc current.%本文考虑到线路中由于超高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定.为此本文首先通过电路理论推导出抑制潜供电流的并联电抗器中性点小电抗以及潜供电流的容性、感性以及总潜供电流计算公式,以便精确计算短距离单回输电线路的潜供电流.本文利用仿真软件Matlab仿真分析了线间距离以及不同的补偿方式对潜供电流的影响.【期刊名称】《三峡大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(033)004【总页数】4页(P47-50)【关键词】潜供电流;并联电抗器;补偿方式【作者】栾鹏飞;李含善【作者单位】内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】TM723据统计,超高压输电线路的故障90%以上是单相接地故障[1],而单相接地故障中有大部分是瞬时性故障.研究表明,单相自动重合闸是否成功在很大程度上取决于故障点的潜供电流大小和恢复电压幅值及其上升速度.由于特高压输电线路电压高,线路长,相间电容和互感数值大,导致潜供电弧燃烧时间较长,使单相自动重合闸的成功率大幅降低,对系统危害大.1 潜供电流在超高和特高压电网中,为了限制空载线路重合闸过电压,常采用单相重合闸操作.当系统的一相因单相接地故障而被切除后,由于相间互感和相间电容的耦合作用,被切除的故障相在故障点仍流过一定数值的接地电流,即潜供电流.潜供电流由容性和感性两个分量组成.对于潜供电流,我国大多采用并联电抗器加中性点小电抗的方法进行抑制.设LM、LN为并联电抗器及中性点小电抗的电感.2 潜供电流的分量2.1 潜供电流容性分量表达式本文从线路两端装设并联电抗器加中性点小电抗入手,从而推出潜供电流容性分量表达式.潜供电流容性分量的计算电路如图1所示.其中,L1、L2分别为线路首、末两端补偿时的等效相间电感(H);C0为线路单位长度相间电容(F/km);l是线路的长度.图1 无补偿时潜供电流容性分量计算电路由潜供电流容性分量的定义知,其计算公式为式中,l3为首、末端补偿的并联等效相间电感,表示为当线路首端补偿时,L3=L1;当线路末端补偿时L3=L2;当线路两端无补偿时,L1=L2=∞,则L3=∞.2.2 潜供电流感性分量表达式线路两端补偿时潜供电流感性分量计算电路图如图2所示.假设故障发生在距离首端x处.C1为故障相对地的电容(F/km);L0为线路单位长度自感(H/km),L1和L2分别为线路首、末端补偿等效对地电感(H);is L1和is L2为以故障点为界前后两端故障相线路上的感性分量(kA);eM1和eM2分别以故障点为界前后两端非故障相线路产生的感应电动势(kV).潜供电流的感性分量为is L=is L1-is L2.图2 两端补偿时潜供电流感性分量根据电路中的霍尔电流定律和叠加原理,从图中可推导出潜供电流感性分量的计算公式如下:式中,M为线路单位长度互感(H/km);X1和 X2为中间变量,分别为对于不同的补偿方式,X1和X2的表达式各不相同,具体为:线路末端补偿时线路首端补偿时则线路中潜供电流的总公式为:3 加速潜供电流熄灭的措施从国内外的输电线路运行记录统计结果看,超高压、特高压输电线路的故障90%以上是单相接地故障,而单相接地故障中有70%~80%为“瞬时性”故障.为了提高系统的稳定性和可靠性,现在的工程往往使用单相重合闸.为了使单相重合闸能够成功地动作,就要使潜供电流以及恢复电压要小.目前用于熄灭潜供电弧的方法主要有使用快速接地开关(HSGS)和并联电抗器中性点接小电抗2种.所有用于熄灭潜供电弧的方法均可归结为降低潜供电流的幅值,进而减少电弧燃烧的时间[2].本文只介绍一下用并联电抗器中性点接小电抗的方法来抑制潜供电流.3.1 并联电抗器中性点加小电抗由上述所知,故障相单相断开后,健全相与故障相之间的静电耦合在故障相的接地弧产生潜供电流的横分量,而接地磁耦合在接地弧道上形成潜供电流的纵分量.潜供电流主要取决于横分量的大小.显然,当线路上并联电抗器补偿不带中性点小电抗时,并联电抗器对相间电容不能达到近似全补偿效果,即不能有效地达到加速潜供电流熄灭的目的.而且电抗器与线路对地电容可能发生并联谐振,导致断开相出现谐振过电压.并联电抗器带中性点小电抗的补偿方式可以有效解决以上矛盾.并联电抗器中性点带小电抗接在线路中如图3所示.3.2 并联电抗器中性点小电抗的公式图3 并联电抗器中性点带小电抗接线图为了抑制潜供电流,在线路上增设了中性点带小电抗的并联电抗器.在线路上增设中性点小电抗的目的有两个:①控制潜供电流;②抑制线路谐振过电压.因此,小电抗的值一定要取恰当值,否则会引起线路发生谐振,从而影响线路的正常运行.因此,本文简单介绍中性点小电抗的取值.设LM、LN为并联电抗器及中性点小电抗的电感,其等效到输电线路侧的相间电感L12和对地电感L11分别为[2].为了完全抑制潜供电流,本文使相间电感L12和相间电容C发生并联谐振,根据电路知识求得:式中:X12=wL12,XC=1/wC.在实际工程中,为了避免产生并联谐振,通常使实际值略小于上述所求的值.4 影响潜供电流容性分量的因素影响潜供电流的因素很多,如风力及风速、空气的温度和湿度、线路换位方式及补偿方式、线路相间的距离等.本文利用仿真软件Matlab仿真分析了线间距离对潜供电流的影响.4.1 线间距离对潜供电流容性分量的影响本文以已经投运的海南联网工程为例,分析了不同的补偿方式以及线间距离对潜供电流的影响.海南联网工程采用500 kV交流架空线路与海底电缆混合输电方式,其中海底电缆长31 km,架空线路分为两段,长度分别为14.5km和127km[5].海南联网工程示意图如图4所示.由于海底电缆三相距离较远,相间基本不存在互感,以及海底电缆基本上无相间电容耦合,所以潜供电流很小.因此,本文不再考虑海底电缆这部分的潜供电流,只考虑架空线上的潜供电流.本文以港城-南岭这段的架空线为例,来介绍线间距离对潜供电流容性分量的影响.在无补偿的情况下,根据公式(8)和(9)可知,潜供电流容性分量的有效值随线间距离变化的曲线如图5所示.从图5计算结果中可知,线间距离与潜供电流容性分量成相反变化规律,线间距离越远则潜供电流的容性分量就越小.图4 海南联网工程示意图图5 无补偿时线间距离对潜供电流容性分量的影响4.2 补偿方式对潜供电流容性分量的影响潜供电流容性分量不仅受到线间距离的影响,也与补偿方式有关.不同的补偿方式对抑制潜供电流的效果是不一样的.但不同的补偿方式却对潜供电流容性分量的抑制效果差不多.潜供电流容性分量在不同补偿方式下的的变化曲线如图6~8所示.图6 首端补偿时线间距离对潜供电流容性分量的影响4.3 仿真结果分析图5给出了线路无补偿时潜供电流容性分量的大小.在线间距离为10 m时,且在线路无补偿时,潜供电流的容性分量远远大于感性分量,起主要作用.所以,潜供电流的大小约为容性分量,这样大的潜供电流使得潜供电弧燃烧时间很长,如果不及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全以及系统稳定.从图6和图7知,线路单端补偿(首端补偿或末端补偿)潜供电流容性分量的大小是一样的,这是因为当线路单端补偿时,只影响潜供电流的感性分量,而不影响潜供电流的容性分量.也就是说在线路有补偿(两端、末端和首端补偿)时,潜供电流的容性分量数值很小,这是因为在并联电抗器补偿度小于1时,一般按相间全补偿原则,选择小电抗使得容性分量没有回路.所以,在线路有补偿时,由于容性分量很小,线路中的潜供电流主要受感性分量的影响.5 结论研究表明,单相重合闸是否成功在很大程度上取决于故障点的潜供电流大小和恢复电压[3-4].因此,当线路发生单相接地故障时,线路中的潜供电流是不容忽视的. (1)在无补偿的情况下,潜供电流的大小主要取决于潜供电流的容性分量.但当线路处于两端补偿、首端补偿以及末端补偿时,线路中的潜供电流容性分量几乎为零.所以,这时潜供电流的感性分量起主要作用.(2)当线路处于首端补偿和末端补偿时,它们对抑制潜供电流容性分量的效果是一样的.这是因为,潜供电流的容性分量与并联电抗器的补偿位置无关.(3)线路中潜供电流的感性分量与并联电抗器的补偿方式有关,而且也与线路对地距离成反比.参考文献:[1]陈政,康义,马怡情.广东-海南交流联网工程无功补偿及电磁暂态研究[J].电网技术,2009(19):20-38.[2]Mallat S.A Theory for Multire solution Signal Decomposition:The Wavelet Representation[J].IEEE T rans.on Pattern Anal and Machine Intell,1989,11(7):674-693.[3]Anderson J G.超高压输电线路[M].北京:水利电力出版社,1979.[4]商立群,施围.快速接地开关熄灭同杆双回输电线路潜供电弧的研究[J].电工电能新技术,2005,24(2):5-6.[5]广东-海南500 kV交流跨海联网工程无功补偿及电磁暂态研究[J].电网技术,2009,33(19):1-3.。

500kV线路潜供电流计算分析

500kV线路潜供电流计算分析

性分量值 为最 大 ; 如故 障发生 在线路 的中央部 分 . 则 这一分量 值很小 , 至为零 。 甚
潜供 电流对 单相 重合 闸成 功的影 响没有 明确 的 [ 收稿 源自期]2 0 — 6 1 070— 1
[ 者 简 介]李 威 杰 (9 9 )女 , 作 17 一 , 内蒙 古 人 , 业 于 内蒙 古 工 业 大 学 电力 学 院 , 毕 助理 工程 师 , 现从 事 电力 系 统 规 划 设 计工 作
李威 杰
( 内蒙 古 电力 勘 测 设 计 院 , 蒙古 呼 和 浩特 内 00 2 ) 10 0
『 要1潜供 电 流是超 高压 电 网独有 的 问题 , 中阐 明计 算潜 供 电流 的 方法 和 解 决措 施 , 摘 文 并结 合 内蒙古鄂 尔 多斯 市杭 锦 旗矸 石 电厂单 回 5 0k 线路接 入 布 日都 5 0k 变 电站 的 计 0 V 0 V 算 实例 . 出计 算结果 和结 论 。 给
地 点
布 日都 变 电 站
潜 供 电 流, A
9-5 3
囤 1 节点 示 意 图
LC S1 5 5 N1 5 5 1 1 2 1 2 LC S1 5 5 S1 5 5 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 , l 2 3 4 5
2 潜 供 电 流计 算
潜 供 电流 计 算 主 要 遵 循 的 规 程 、规 定 有 S J D
1 18《 6 — 5 电力 系统设 计 技术 规程 》 S J0 8 ( 和 D 6 — 8 电力
系 统设 计 内容 深度 规定 》 。
采 用 P D B A 暂 态 稳 定 程 序 计 算 潜 供 电 流 S—P

特高压线路潜供电流的仿真计算

特高压线路潜供电流的仿真计算

特高压线路潜供电流的仿真计算一、特高压线路潜供电流的仿真计算特高压(Ultra-High voltage, UHV)线路是指电压等级在1000kV及以上的电力输电线路,它具有传输容量大、传输距离远、占地面积少、投资少、节能效益高、抗干扰性强等优点,正逐步成为当今世界新一代电力输电系统的主要构成部分。

然而,在特高压线路中,由于其高抗潮湿度、低电压特性,存在很多潜在的风险,其中最大的风险来自于潜供电流,由于潜供电流的特殊性,使得传统的理论计算方法无法有效计算出潜供电流的大小,因此,必须采用仿真计算的方式来准确计算潜供电流的大小,从而有效地控制风险。

1.仿真计算的基础特高压线路潜供电流的仿真计算,需要建立适合于特高压线路的潜供电流仿真模型,并将遥测系统中的实际数据映射到仿真模型中,从而精确表征交流线路的潜供电流和电压特性。

具体来说,需要建立完整的特高压线路支路仿真模型,其中包括导线、变压器、隔离开关、断路器、母线、充电电容器、地线、悬垂线等各种电气元件,并在模型中建立改变的故障及操作情况,如发生雷击、接地故障等,从而模拟系统中的电压和电流状态,并计算潜供电流的大小。

2.仿真计算工具特高压线路潜供电流的仿真计算,需要采用专业的电力仿真软件,例如PSCAD、ETAP 等,这些软件支持横向多频带仿真,可以模拟特高压线路的特殊特性,比如:电磁谐振、电流滞后、潜电动力效应、瞬变等,结合实际系统的参数,可以准确计算出特高压线路的潜供电流。

3.仿真计算过程特高压线路潜供电流的仿真计算,需要从原始数据、线路拓扑图、模型仿真及结果分析等几个步骤。

首先,根据实际系统的参数,把系统中的每根电缆、变压器、隔离开关、断路器、母线、充电电容器、地线等电气元件转换成数字模型,并建立完整的仿真模型。

然后,设置仿真参数,如时间步长、计算时长、分析频率等,开始仿真计算。

最后,结合实际系统的参数,解析仿真计算的结果,最终得出特高压线路的潜供电流大小。

特高压同塔双回输电线路的潜供电流

特高压同塔双回输电线路的潜供电流

特高压同塔双回输电线路的潜供电流李召兄;文俊;徐超;张慧媛;肖湘宁【摘要】特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定。

因此,有必要研究特高压输电线路的潜供电流。

本文首先归纳总结了潜供电流的各种数学计算方法及其优缺点,并指出目前特高压输电线路潜供电流研究中的不足是缺乏仿真和实测数据以及没有考虑电弧模型。

接着针对我国在建的淮南—上海1000kV特高压交流同塔双回输电工程,采用PSCAD/EMTDC软件建立了其详细的仿真模型,包含系统模型、线路模型以及电弧模型。

最后利用所建模型,对该工程潜供电流进行了仿真研究,计算了单点故障、两点故障和不同线路负载率下的潜供电流及其持续时间。

研究结果表明,该工程潜供电流不会影响单相自动重合闸的成功重合。

【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】8页(P148-154,163)【关键词】特高压;潜供电流;电弧模型;仿真分析;单相自动重合闸;集中参数;分布参数;二次模【作者】李召兄;文俊;徐超;张慧媛;肖湘宁【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TM7231 引言输电线路发生单相接地故障后,保护动作使故障相两侧断路器断开。

由于故障相和健全相之间的电容和电感耦合,故障点的电弧不能迅速熄灭,弧道中仍流过不大的感应电流,此电流称为潜供电流(或二次电流),相应的电弧称为潜供电弧(也称二次电弧)。

潜供电流由容性和感性两个分量组成。

容性分量是健全相的电压通过相间电容向故障点提供的电流;感性分量是健全相的电流通过相间互感在故障相上产生感应电动势,经过故障相对地电容、并联电抗器和故障点构成的回路,向故障点提供的电流。

从国内外输电线路运行记录看,超高压、特高压输电线路故障90%以上是单相接地故障,而单相接地故障中有 70%~80%为“瞬时性”故障[1]。

为了提高系统的稳定性和供电的可靠性,我国超高压、特高压输电线路一般采用单相自动重合闸,重合时间主要取决于潜供电流持续时间和系统稳定要求[2]。

1.运行方式专业知识题库基础知识(20070911)

1.运行方式专业知识题库基础知识(20070911)

题目编号题目来源内容分类难度级别题目内容1 1.4高电力系统中出现高一级电压的初期,发生线路三相短路故障时,()采取切机和切负荷的措施,保证电力系统的稳定运行2 1.4中电网电压监视控制点电压超过电网调度规定的电压曲线±5%,并且延续时间超过()h,或超过规定值的±10%,且延续时间超过()h,为一般电网事故。

3 1.2低发生三相对称短路时,短路电流中包含有( )4 1.1低下列系统中,内涵最广的是( )5 1.1中通过调整有载调压变压器分接头进行调整电压时,对系统来说()6 1.2中对电力系统的稳定性干扰最严重的一般是( )。

7 1.1中电力系统的频率特性取决于发电机的频率特性和( )8 1.1低在电网振荡时,振荡的中心的电压( )9 1.2中有一空载运行线路,首端电压和末端电压分别为U1和U2,下面正确的是( )10 1.2中两台阻抗电压不相等变压器并列运行时,在负荷分配上( )11 1.2中变压器并联运行的理想状况:空载时,并联运行的各台变压器绕组之间( )12 1.2中通过缩短故障切除后的电气距离以提高暂态稳定性的措施是( )13 1.1低调相机的作用是向系统输送( ),改善功率因数,降低网络中的损耗。

14 1.1中电力系统发生振荡时,各点的电压和电流( )15 1.2中快速切除线路与母线的短路故障,是提高电力系统( )的最重要手段16 1.1中发电机失磁后,需要从系统中吸取( )功率,将造成系统电压下降。

17 1.1低电力系统故障,从短路发生的形态来讲单相接地故障几率占绝大多数,约占( )。

18 1.4低在电气设备上工作,保证安全的组织措施是( )19 1.1低下列接线方式为无备用接线方式的是( )20 1.1中自耦变压器中性点应( )运行。

21 1.1中输送相同的负荷,提高输送系统的电压等级会( )22 1.1低当线路输送自然功率时,线路产生的无功( )线路吸收的无功。

500KV变电站保护配置

500KV变电站保护配置

500KV变电站继电保护的配置一、500KV变电站的特点:1)容量大、一般装750MV A主变1-2台,容量为220KV变电站5-8倍。

2)出线回路数多一般500KV出线4-10回220KV出线6-14回3)低压侧装大容量的无功补偿装置(2×120MAR)4)在电力系统中一般都是电力输送的枢纽变电站。

其地位重要,变电站的事故或故障将直接影响主网的安全稳定运行。

5)500KV系统容量大,一次系统时常数增大(50-200ms)。

保护必须工作在暂态过程中,需用暂态CT。

6)500KV变电站,电压高、电磁场强、电磁干扰严重,包括对一些仪器仪表工作的干扰。

二、500KV变电站主设备继电保护的要求1)500KV主变、线路、220KV线路,500KV‘220KV母线均采用双重化配置。

2)近后备原则3)复用通道(包用复用截波通道,微波通道,光纤通道)。

三、500KV线路保护的配置1、500KV线路的特点a)长距离200-300km ,重负荷可达100万千瓦。

使短路电流接近负荷电流,甚至可能小于负荷电流例:平式初期:姚双线在双河侧做人工短路试验。

姚侧故障相电流仅1200多A。

送100万瓦千负荷电流=1300Ab)500KV线路有许多同杆并架双回线,因其输送容易大,发生区内异名相跨线故障时,不允许将两回线同时切除。

否则将影响系统的安全运行,线路末端跨线故障时,首端距离保护,会看成相间故障。

c)500KV一般采用1个半开关接线,线路停电时,开关要合环,需加短线保护。

d)线路输送功率大,稳定储备系数小,要保证系统稳定,要求保护动作速度快,整个故障切除时间小于100ms。

保护动作时间一般要≤50ms。

(全线故障)e)线路分布电容大500KV线路、相间距离为13m、线分裂距离45cm、正四角分裂、相对地距离12m。

线路空投时,未端电压高。

要加并联电抗器,并联电抗器保护需跳对侧开关,需加远方跳闸保护。

f)500KV线路一般采用单相重合闸,为限制潜供电流,中性点要加小电抗器2、配置原则:1)500KV线路保护配置原则:设置两套完整、独立的全线速动保护,其功能满足:每一套保护对全线路内部发生的各种故障(单相接地、相间短路,两相接地、三相短路、非全相再故障及转移故障)应能正确反映每套保护具有独立的选相相功能,实现分相和三相跳闸,当一套停用时,不影响另一套运行。

500kV变电站电气二次部分介绍及保护配置

500kV变电站电气二次部分介绍及保护配置

500kV变电站电气二次部分介绍及保护配置葛磊电力系统继电保护的基本知识1、电力系统继电保护的作用:电力系统的故障类型:2、电力系统故障可分为: 单相接地故障 D(1)、两相接地故障 D(1.1)、两相短路故障 D(2)、三相短路故障 D(3)、线路断线故障3、电力系统故障产生的原因:4、外部原因:雷击, 大风, 地震造成的倒杆, 线路覆冰造成冰闪,线路污秽造成污闪;内部原因:设备绝缘损坏, 老化;系统中运行, 检修人员误操作。

一、电力系统的不正常工作状态:二、电力系统不正常工作状态:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏, 但未发展成故障。

如:电力设备过负荷, 如:发电机, 变压器线路过负荷;电力系统过电压;电力系统振荡;电力系统低频, 低压。

三、继电保护的基本任务:四、继电保护装置的基本任务是当电力系统中的电力元件发生故障时, 向运行值班人员及时发出警告信号, 或者向所控制的断路器发出跳闸命令, 以终止这些事件发展。

1、电力系统对继电保护的基本要求: (四性)2、选择性:电力系统故障时, 使停电范围最小的切除故障的方式。

五、快速性: 电力系统故障对设备人身, 系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关, 故障持续时间越长, 设备损坏越严重;对系统影响也越大。

因此, 要求继电保护快速的切除故障。

六、灵敏性: 继电保护装置在它的保护范围内(一般指末端)发生故障和不正常工作状态的反应能力。

七、可靠性:①保护范围内发生故障时, 保护装置可靠动作切除故障,不拒动。

②保护范围外发生故障和正常运行时, 保护可靠闭锁,不误动。

1、继电保护的几个名词解释:2、双重化配置: 为了满足可靠性及运行维护的需要, 500KV线路保护应按两套“独立”能瞬时切除线路全线各类故障的主保护来配置。

其中“独立”的含义: 各套保护的直流电源取自不同的蓄电池;各套保护用的电流互感器、电压互感器的二次侧各自独立;各套保护分别经断路器的两个独立的跳闸圈出口;套保护拥有独立的保护通道(或复用通道);各套保护拥有独立的选相元件;3、主保护: 满足系统稳定和设备安全的要求, 能以最快的速度有选择性的切除电力设备及输电线路故障的保护。

分析特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响

分析特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响

分析特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响随着我国经济的快速发展和城乡电力需求的不断增长,特高压输电线路的建设已成为电力行业的重要发展方向。

特高压输电线路作为电网的重要组成部分,不仅能够实现远距离长距离输电,而且还能够减少输电损耗,提高电网的稳定性和可靠性。

特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响,成为工程设计中需要重点关注的问题。

特高压线路地线布置方式主要有单回线分布式地线、双回线分布式地线和单回线集中地线。

不同的地线布置方式对地线电能损耗和潜供电流产生不同的影响。

在特高压线路中,地线是保证线路安全运行的关键因素之一,地线的良好布置可以确保线路的安全性和稳定性。

首先来分析特高压线路地线布置方式对地线电能损耗的影响。

在特高压输电线路中,地线电能损耗是一个重要的技术指标,直接关系到线路的运行效率和能源利用率。

不同的地线布置方式会影响地线电能损耗的大小和分布。

单回线分布式地线是一种常用的地线布置方式,其地线电能损耗相对较小,能够有效降低地线电能损耗,提高线路的输电效率。

双回线分布式地线和单回线集中地线由于地线电能损耗分布不均匀,可能导致部分地线电能损耗过大,影响线路的运行效率。

在选择地线布置方式时,需要综合考虑地线电能损耗和线路的输电效率,选择合适的地线布置方式能够降低地线电能损耗,提高电网的输电效率。

特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响是一个复杂的问题,需要综合考虑地形地貌、气象条件、线路电位分布等多种因素,才能选取合适的地线布置方式。

在实际工程设计中,需要严格按照相关标准和规范进行设计,充分考虑地线布置方式对地线电能损耗和潜供电流的影响,确保线路的安全稳定运行。

特高压输电线路的安全稳定运行关系到国家经济发展和人民生活,特别是在当前能源结构调整的大背景下,特高压输电线路的建设是我国电网建设的重点。

加强特高压线路地线布置方式对地线电能损耗和潜供电流的影响的研究,对于提高特高压输电线路的安全稳定性具有重要意义。

500kV线路绝缘地线的设计

500kV线路绝缘地线的设计
从以上用途来看 ,有些项目要求地线接地 ,而有
些项目要求地线对杆塔绝缘 ,解决这一矛盾的合理 方法是采用带并联间隙的地线绝缘子 ,在正常运行 情况下 ,地线对地绝缘 ,在雷击或接地短路故障时将 并联间隙击穿使地线接地 。
我院从 1986 年开始设计 500 kV 线路起 ,根据广 东省雷电活动频繁和覆冰地区少的特点 ,借鉴国内 外超高压线路的运行 、设计经验 ,对 500 kV 线路地线 的设计及其综合利用开展研究 ,在防雷保护 、降低对 通信设施的干扰影响 、节约能源及保护 OPGW 正常 运行等方面取得了明显的成果 ,并将研究成果应用 于工程实践中 。本文主要介绍近十几年来广东 500 kV 线路绝缘地线的设计经验 ,为工程设计和运行提 供参考 。
为了充分发挥地线的防雷保护作用 ,间隙的整 定必须使它在雷电前的先导阶段能够预先建弧 。雷 击绝缘地线时 ,加于绝缘装置的电压很高 ,数 10 mm 的空气间隙必然被击穿 ,起到防雷保护的作用 。
在线路发生单相接地故障时 ,故障点的并联间 隙应被击穿接地 ,并按其可能承受的最低电压来选 定并联间隙的最大距离 。通过对部分 500 kV 线路进 行计算 ,所得的结果见表 2 。
随着电网建设的快速发展 , 到 2000 年底广东 500 kV 电网已在珠江三角洲形成超高压环形网架 , 并且东连汕头 , 南至茂名 , 北达韶关 , 又与广西 、贵 州 、云南和香港地区联网 ,大大提高了电网运行的可 靠性 、经济性和安全性 。
架空地线作为送电线路的重要组成部分 , 国内 外对地线的综合利用一直开展研究 , 取得了显著的 经济效益 。架设地线起初主要通过杆塔接地用于防 雷保护 ,兼有降低线路零序阻抗 , 降低工频过电压 , 降低对通信设施的干扰影响等作用 ; 后为了减少潜 供电流 ,节约能源 , 使架空地线用于高频载波通信 、 电流熔冰 、电容抽能 , 采用了架空绝缘地线 ; 随着光 纤通讯的发展 ,部分架空地线引用了 OPGW 。

2022年注册电气工程师(发输变电)《专业知识考试(上)》真题_7

2022年注册电气工程师(发输变电)《专业知识考试(上)》真题_7

2022年注册电气工程师(发输变电)《专业知识考试(上)》真题2022年注册电气工程师(发输变电)《专业知识考试(上)》真题单选题(共37题,共37分)1.单机容量为200MW及以上时,自动灭火系统、与消防有关的电动阀门及交流控制负荷,应()。

A.由蓄电池直流母线供电B.按Ⅰ类负荷供电C.按消防负荷供电D.按保安负荷供电2.下列有关电力电缆直埋敷设的路径选择原则,不正确的是()。

A.应避开含有酸、碱强腐蚀的地段B.应避开有杂散电流的地段C.应避开白蚁危害严重的地段D.应避开易遭外力损伤的地段3.某火电厂200MW机组设逆功率保护,其逆功率保护的功率应整定为()。

A.1MWB.4MWC.10MWD.20MW4.某火电厂用变压器为1000KVA,35/6kV,Dyn11接线,其中变压器低压侧采用电缆连接,建成前5年变压器最高负荷率为70%,拟5年后增容至80%,经济电流密度J=0.4A/mm2,若按经济电流密度选择,该电缆规格应为()。

A.240mm2B.185mm2C.150mm2D.120mm25.在系统具有重要地位的某500kV终端变电所,线路、变压器等连接元件的总数为4回,选用下列哪种接线方式是不正确的?()A.一个半断路器接线B.线路变压器组C.桥型D.单母线6.下列有关悬垂角塔的表述错误的是?()A.当不能增加杆塔头部尺寸时,其转角度数不宜大于3°B.当可以增加杆塔头部尺寸时,对220kV杆塔转角度数不宜大于10°C.当可以增加杆塔头部尺寸时,对330kV杆塔转角度数不宜大于15°D.当可以增加杆塔头部尺寸时,对500kV杆塔转角度数不宜大于20°7.配电装置的布置应结合接线方式,设备形式等因素考虑,下列哪项配电装置不采用中型布置?()A.220~500kV,一个半断路器接线,采用管形母线配双柱伸缩式隔离开关B.220~500kV,双母线接线,采用软母线配单柱式隔离开关C.110kV,双母线接线,采用管形母线配双柱式隔离开关D.35~110kV,单母线接线,采用软母线配双柱式隔离开关8.某城市电网2022年用电量为287亿kW·h,最大负荷利用小时数为5800h,请问该电网年最大负荷为多少?()A.4453×103MWB.4948×103MWC.3959×103MWD.5443×103MW9.某500kV双回架空线路的潜供电流为13.1A,潜供电流的自灭时间等于单相自动重合闸无电流间隙时间减去弧道去游离时间,请问无电流间歇时间应为下列哪项数值?()A.0.58sB.0.78sC.1.0sD.1.23s10.某220kV架空导线,档距为500m,采用全程双地线设计,地线保护角为0°,相导线间距为7m,则导线与地线间的最小距离和两地线之间最大距离分别下列哪项数值?()A.7m,40mB.9m,45mC.9m,50mD.7m,35m11.关于雷电过电压,设计和运行中需考虑雷电的各种形式对电气装置的危害和影响,其中不包括下列哪项?()A.球形雷电发生概率B.感应雷过电压C.雷电反击D.直接雷击12.电厂消防给水可采用独立消防给水或生活生产用水合用的给水系统,请问下列哪项应设置独立的消防给水系统?()A.125MW燃煤电厂B.100MW燃煤电厂C.80MW燃煤电厂D.50MW燃煤电厂13.低压并联电容器装置的安装地点和装设容量,应根据下列哪项原则设置,保证不向电网倒送无功?()A.集中补偿,分级平衡B.分散补偿,分级平衡C.集中补偿,就地平衡D.分散补偿,就地平衡14.大容量并联电容器组的选型和短路电流计算中,下列哪种情况需考虑并联电容器对短路电流的助增效应?()A.不对称短路B.短路点在变压器低压侧C.短路点在出线电抗器后D.对于采用12%串联电抗器的电容器装置时15.220kV变电站内主要环形消防道路路面宽度宜为4m,从站区大门至主变压器的运输道路宽度应为下列哪项数值?()A.4.0mB.4.5mC.5.0mD.5.5m16.220kV变电站架空进线4回,变电站设置敞开式高压配电装置,金属氧化物避雷器对主变压器的距离,应为下列哪项数值?()A.265mB.235mC.195mD.125m17.某110kV架空线路的悬垂段,平均高度为35m,若距架空线路100m 处,有一幅值为50kA的雷电流对地放电,则雷击后在架空线路上产生的感应过电压为下列哪项数值?()A.744kVB.850kVC.438kVD.500kV18.220kV系统,相间的最大操作过电压(标幺值)应为下列哪项数值?()A.3.0B.3.2C.4.0D.4.819.电力系统承受扰动能力的安全标准分为三级,下列哪项是第一级标准?()A.保持稳定运行,但允许损失部分负荷B.保持稳定运行和电网的正常供电C.保持稳定运行,电流允许损失部分电源D.当系统不能保持稳定运行时,须防止系统崩溃20.某200MW的火力发电厂,发电机出口额定电压18kV,请问励磁顶值电压倍数为下列哪项数值?()A.1.8B.2.0C.1.6D.1.521.下列有关高压熔断器的表述不正确的是()。

500 kV输变电工程潜供电流的计算与研究

500 kV输变电工程潜供电流的计算与研究

92 集成电路应用 第 36 卷 第 7 期(总第 310 期)2019 年 7 月Applications创新应用摘要:研究特高压输电线路的潜供电流。

通过建立输电系统的集中参数模型,利用电路理论推导了单回线容性、感性及总潜供电流的计算公式。

依据该公式对在建的湛江 500 kV 湛南输电工程的潜供电流进行计算, 分析探讨相关补偿方式。

关键词:潜供电流;电磁暂态;补偿。

中图分类号:TM744 文章编号:1674-2583(2019)07-0092-02DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2019.07.037中文引用格式:张文壕.500kV输变电工程潜供电流的计算与研究[J].集成电路应用, 2019, 36(07): 92-93.4×750 MVA,首期建设规模 2×750 MVA 主变。

500 kV 出线规模:最终出线 10 回,本期出线 4 回,解口港城~福山双回线路进本站,形成本站至:(1)港城站 2 回;(2)福山站 2 回。

新建线路导线截面建议选择 4×300 mm 2。

图 1 为 500 kV 湛南接入系统示意图。

3 计算标准潜供电流的值,线路参数对其影响较大。

线路电压、负荷电流、潜供电流这三个值一般呈正相关性。

我国超高压输电线路为了提高电网系统运行的稳定性,采取的措施为单相重合闸。

由于潜供电流的存在,故障点电弧不易熄灭,单相重合将会延时。

重点解决重合闸过程的潜供电流和恢复电压问题,可较好提高单相重合闸成功率。

当发生单相重合失灵而断开三相断路器,极大可能是由于采用了1 引言潜供电流是一种需要引起相关注意的电磁暂态现象,它是由单相重合闸过程中产生的[1,2]。

500 kV 线路的潜供电流可分为两个分量:容性和感性。

容性分量是由于两个非故障相的工作电压通过相间电容进行电容性供电而产生的;感性分量是由于两个非故障相的工作电流通过相间互感向故障相进行电感性供电而产生的。

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500kV线路潜供电流计算
程 霞1,邵凤华2
(1.内蒙古电力设计院;2.内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司)
摘 要:阐述了潜供电流的概念,提出了减少潜供电流的措施,介绍了在BPA程序中潜供电流的填写方法和计算方法。

关键词:潜供电流;BPA;计算
1 潜供电流的概念
高压线路的潜供电流由容性和感性两个分量组成。

容性分量是由于两个非故障相的工作电压通过相间电容向故障相进行电容性供电而产生的;感性分量是由于两个非故障相的工作电流通过相间互感向故障相进行感应供电而产生的。

容性分量和线路运行电压有关,而和线路上故障点的位置无关。

感性分量不但和非故障相通过的电流有关,而且和线路上故障点的位置有密切关系。

当故障发生在线路的送、受两端时,感性分量值为最大;如故障发生在线路的中央部分,则这一分量值很小,甚至为零。

2 减小潜供电流的措施
当高压线路发生单相瞬时性接地故障时,单相重合闸装置使故障相两端断路器跳闸。

由于故障相和两个非故障相之间存在电容和电感耦合,即使故障相已与系统隔离,故障处的电弧仍不能迅速熄灭,以至快速单相重合闸不能成功。

这种情况对500kV 线路更为严重,因为潜供电流感性分量是与线路长度和运行电压成正比。

如由于工频过电压需要,在超高压线路上已安装了高压并联电抗器,则可在该电抗器的中性点上安装小电抗器。

高压电抗器加上小电抗器可对超高压线路的相间电容进行补偿,使容性潜供电流分量减小。

所以安装中性点小电抗器是减小潜供电流容性分量的措施,但它不能使感性分量减小。

当高压线路输送功率较大且单相接地故障点位于送端或受端时,则潜供电流的感性分量可能大于容性分量。

此时除采用小电抗器措施减小容性分量外,还需采用良导体地线措施以减小感性分量。

当单相重合闸装置切除故障相后,两个非故障相的工作电流在接地的地线上产生感应电流。

该感应电流的大小决定于地线材料。

一般钢地线上产生的感应电流很小。

良导体地线,如钢芯铝绞地线或铝合金地线上产生的感应电流较大,是减小潜供电流感性分量的有效措施。

于是两个非故障相的工作电流在故障相上产生的感应电压,因受良导体地线中存在着的较大的感应电流的影响而被抵消了一部分,即潜供电流的感性分量减小了。

目前在线路设计中当线路的单相零序电流值超过30kA时,线路两端的地线一般选用良导体,这样就减小了潜供电流的感性分量。

如允许把单相重合闸过程中无电流间歇时间适当延长,则潜供电流在不采取上述措施情况下也能自行熄灭。

目前潜供电流对单相重合闸成功的影响没有明确的规定,设计时一般考虑如下:潜供电流在10A以下,可采用快速重合闸(无电流间歇时间0.5秒);潜供电流在10A~30A之间时,可采用慢速重合闸(无电流间歇时间1秒);潜供电流大于30A时,采用适当延长重合闸间歇时间(以保证可靠熄弧);线路上不设电抗器时,潜供电流一般超过10A,且恢复电压高,较同样的潜供电流值,重合闸的条件比有电抗器时差。

3 BPA程序中潜供电流的计算方法
潜供电流的数据卡的填法
:
图1
L S S11 525 S12 525 9 0.0 111
LS N11 525 S11 525 9 0.0 111
LS N12 525 S12 525 9 0.0 111
........
LC S11 525 N11 525 1 11111
LC S11 525 S12 525 1 11111
故障的时间不必拘泥于0周,可随意选取,只是要注意结果要从随意选取的周波后读取。

结果文件中线路S11-S12的A相电流即为潜供电流。

事实上,潜供电流应为S11-S12的A相电流与S11-N11的A相电流之和,但S11-N11为小开关支路,已断开,其电流为零,故S11-S12的A相电流就是潜供电流。

若短路发生在线路中心,则应把两侧电流相加。

LS为故障卡,采用复故障形式
1(单相短路) 1(A相故障) 1(故障发生在S11点侧)
7(单相断线) 1(对称故障) 1(故障发生在S11点侧)
LC卡为线路输出继续卡
第一个1:线路平行码
第二个1:线路电流输出
第三个1:A相电流输出
第四个1:B相电流输出
第五个1:C相电流输出
第六个1:零序电流输出
4 计算中需要注意的问题
在选定线路的高压并联电抗器值以及计算出中性点小电抗的最佳电抗值后,需要在中性点小电抗值分别选取最佳电抗值±10%时,对线路再次进行潜供电流计算,以确定最终的中性点小电抗值。

当线路的高压并联电抗器和中性点小电抗器参数选定后,还需要进行工频谐振过电压校验计算。

为了避开谐振过电压区,保证有一定的安全裕度,对高补偿度线路,建议在采用的C1和C0参数值的±10%范围内作谐振过电压校验计算。

实际上,在高补偿度(95%~100%)情况下,用小电抗器抑制谐振过电压已经失去作用,将出线理想点与谐振点重叠的现象。

5 结束语
本文对潜供电流的概念及其组成分量进行了详细的阐述,并介绍了在BPA程序中潜供电流的模拟和计算方法,在设计工作中具有实际的指导意义。

[参考文献]
[1] 电力系统设计手册.中国电力出版社,1998.
73
 2008年第7期 内蒙古石油化工 收稿日期:2008-01-12。

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