JPH0593748A - 非接地電力系統の対地静電容量の測定装置 - Google Patents
非接地電力系統の対地静電容量の測定装置Info
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- JPH0593748A JPH0593748A JP15555291A JP15555291A JPH0593748A JP H0593748 A JPH0593748 A JP H0593748A JP 15555291 A JP15555291 A JP 15555291A JP 15555291 A JP15555291 A JP 15555291A JP H0593748 A JPH0593748 A JP H0593748A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 危険で手間がかかり系統保護の面からも好ま
しくない人工地絡試験を行なうことなく、地絡継電器の
動作点決定用のデータ（系統の対地静電容量）を簡単に
測定する。 【構成】 非接地電力系統に接続された接地変圧器の２
次側に、異なるインピ−ダンスを切換え接続する切換え
スイッチと、切換え前後の接地変圧器の２次電圧を測定
する電圧計と、上記非接地電力系統の零相等価回路につ
いて成立する接地変圧器の２次電圧Ｖonを表す式に基づ
き、上記異なるインピ−ダンスとそれに対応する接地変
圧器の２次電圧の測定データの組から、三相を一括した
対地静電容量Ｃを演算する演算装置を備える。
しくない人工地絡試験を行なうことなく、地絡継電器の
動作点決定用のデータ（系統の対地静電容量）を簡単に
測定する。 【構成】 非接地電力系統に接続された接地変圧器の２
次側に、異なるインピ−ダンスを切換え接続する切換え
スイッチと、切換え前後の接地変圧器の２次電圧を測定
する電圧計と、上記非接地電力系統の零相等価回路につ
いて成立する接地変圧器の２次電圧Ｖonを表す式に基づ
き、上記異なるインピ−ダンスとそれに対応する接地変
圧器の２次電圧の測定データの組から、三相を一括した
対地静電容量Ｃを演算する演算装置を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人工地絡試験を行なう
ことなく、地絡継電器の動作点決定用のデータである非
接地電力系統の対地静電容量を測定する装置に関する。
ことなく、地絡継電器の動作点決定用のデータである非
接地電力系統の対地静電容量を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】非接地電力系統における地絡事故は、零
相電圧が地絡継電器の所定の動作点を越えることにより
検出される。零相電圧は、系統の対地静電容量によって
大きく変化し、対地静電容量は、系統の切換え・増設等
によって変化するので、その都度、動作点の再設定を行
なう必要がある。
相電圧が地絡継電器の所定の動作点を越えることにより
検出される。零相電圧は、系統の対地静電容量によって
大きく変化し、対地静電容量は、系統の切換え・増設等
によって変化するので、その都度、動作点の再設定を行
なう必要がある。
【０００３】従来、動作点設定は人工地絡試験を実施し
て行なっていた。これは、図５に示すように所定の地絡
抵抗Ｒg（例えば、6.6Kv高圧回路では、6000Ω）で一線
地絡を起こさせ、このときの地絡継電器の零相変圧器の
２次側電圧を測定し、これを動作点として設定するもの
である。なお、図５において、（１）は系統の電源側変
圧器の２次回路、（２）は非接地電力系統の母線、Ｃ
a，Ｃb，Ｃcは各相の対地静電容量、（３）は地絡継電
器の接地変圧器、Ｒ1は共振防止・高調波抑制のため接
地変圧器の２次側に常時接続されている制限抵抗であ
る。
て行なっていた。これは、図５に示すように所定の地絡
抵抗Ｒg（例えば、6.6Kv高圧回路では、6000Ω）で一線
地絡を起こさせ、このときの地絡継電器の零相変圧器の
２次側電圧を測定し、これを動作点として設定するもの
である。なお、図５において、（１）は系統の電源側変
圧器の２次回路、（２）は非接地電力系統の母線、Ｃ
a，Ｃb，Ｃcは各相の対地静電容量、（３）は地絡継電
器の接地変圧器、Ｒ1は共振防止・高調波抑制のため接
地変圧器の２次側に常時接続されている制限抵抗であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】人工地絡試験は、系統
の運転を継続するため系統の地絡継電器をロックし、ト
リップ信号が出力されないようにして行なう。このため
試験中に本当の地絡事故が発生しても、これを検出でき
ず系統が保護されないため、頻繁に行なうことは好まし
くない。また人工地絡試験は、活線状態の高圧線に試験
装置を直接に接続するため危険を伴い、地絡電流発生用
の高圧トランスを持ち運び数人で行なう大掛りな作業で
ある。このような事情から、地絡継電器の動作点の見直
しは、定期的（長期間毎）にまたは大掛りな工事を行な
った後に行なうことしかできなかった。
の運転を継続するため系統の地絡継電器をロックし、ト
リップ信号が出力されないようにして行なう。このため
試験中に本当の地絡事故が発生しても、これを検出でき
ず系統が保護されないため、頻繁に行なうことは好まし
くない。また人工地絡試験は、活線状態の高圧線に試験
装置を直接に接続するため危険を伴い、地絡電流発生用
の高圧トランスを持ち運び数人で行なう大掛りな作業で
ある。このような事情から、地絡継電器の動作点の見直
しは、定期的（長期間毎）にまたは大掛りな工事を行な
った後に行なうことしかできなかった。
【０００５】しかし、系統の対地静電容量は、工事によ
る以外にも配電線末端の切換え、負荷機器の接続状態等
によって日々刻々と変動するものであり、なるべく短期
間毎、あるいは刻々と動作点を設定し直すことが、適切
な地絡事故検出のため好ましい。
る以外にも配電線末端の切換え、負荷機器の接続状態等
によって日々刻々と変動するものであり、なるべく短期
間毎、あるいは刻々と動作点を設定し直すことが、適切
な地絡事故検出のため好ましい。
【０００６】そこで、本発明は危険で手間がかかり系統
保護の面からも好ましくない人工地絡試験を行なうこと
なく、地絡継電器の動作点決定用のデータ（系統の対地
静電容量）を簡単に測定できる装置を提供することを目
的とする。
保護の面からも好ましくない人工地絡試験を行なうこと
なく、地絡継電器の動作点決定用のデータ（系統の対地
静電容量）を簡単に測定できる装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、地絡していな
いときでも実際の電力系統では各相の対地静電容量（浮
遊静電容量）の不平衡によって、接地変圧器の２次側に
若干の零相電圧が生じており、この残留零相電圧は接地
変圧器の２次側に接続するインピ−ダンスの変化に対応
して変動することに着目したものである。すなわち、異
なる２次側インピ−ダンスに対して得られる零相電圧の
データの組を、接地変圧器の２次側からみた系統の零相
等価回路について評価して対地静電容量を測定しようと
するものである。
いときでも実際の電力系統では各相の対地静電容量（浮
遊静電容量）の不平衡によって、接地変圧器の２次側に
若干の零相電圧が生じており、この残留零相電圧は接地
変圧器の２次側に接続するインピ−ダンスの変化に対応
して変動することに着目したものである。すなわち、異
なる２次側インピ−ダンスに対して得られる零相電圧の
データの組を、接地変圧器の２次側からみた系統の零相
等価回路について評価して対地静電容量を測定しようと
するものである。
【０００８】本発明の構成は、非接地電力系統に接続さ
れた接地変圧器の２次側に、異なるインピ−ダンスを切
換え接続する切換えスイッチと、各切換え時の接地変圧
器の２次電圧を測定する電圧計と、上記非接地電力系統
の零相等価回路、すなわち系統電源の対地電圧Ｅに、各
相の対地静電容量のアンバランス分を表わす静電容量Ｃ
o、三相を一括した対地静電容量Ｃと上記２次側インピ
−ダンスの並列回路を直列接続した回路について成立す
る接地変圧器の２次電圧Ｖonを表す式に基づき、上記異
なるインピ−ダンスとそれに対応する接地変圧器の２次
電圧の測定データの組から、三相を一括した対地静電容
量Ｃを演算する演算装置を具備したものである。
れた接地変圧器の２次側に、異なるインピ−ダンスを切
換え接続する切換えスイッチと、各切換え時の接地変圧
器の２次電圧を測定する電圧計と、上記非接地電力系統
の零相等価回路、すなわち系統電源の対地電圧Ｅに、各
相の対地静電容量のアンバランス分を表わす静電容量Ｃ
o、三相を一括した対地静電容量Ｃと上記２次側インピ
−ダンスの並列回路を直列接続した回路について成立す
る接地変圧器の２次電圧Ｖonを表す式に基づき、上記異
なるインピ−ダンスとそれに対応する接地変圧器の２次
電圧の測定データの組から、三相を一括した対地静電容
量Ｃを演算する演算装置を具備したものである。
【０００９】上記演算装置の演算は、接地変圧器の２次
側に接続される異なるインピ−ダンスが、抵抗器Ｒ1
と、抵抗器Ｒ1,Ｒ2の並列回路であり、それに対応する
２次側測定電圧がＶo1とＶo2であるときは、
側に接続される異なるインピ−ダンスが、抵抗器Ｒ1
と、抵抗器Ｒ1,Ｒ2の並列回路であり、それに対応する
２次側測定電圧がＶo1とＶo2であるときは、
【数２】 によって行なわれる。
【００１０】
【作用】上記構成の測定原理を、図１に示す非接地系統
の接地関係三相回路図について説明する。
の接地関係三相回路図について説明する。
【００１１】図１において、（１）は変電所等の電源側
変圧器の２次回路、（２）は高圧母線、Ｃa，Ｃb，Ｃc
は各相の対地静電容量、（３）は地絡継電器の接地変圧
器、（４）は接地変圧器（３）の２次側に接続されたイ
ンピ−ダンスである。このインピ−ダンス（４）は、既
設の制限抵抗Ｒ1と試験用のインピ−ダンスＺ（抵抗
器、コイルまたはコンデンサ）から構成され、試験用の
インピ−ダンスＺは切換えスイッチ（５）により接続・
切離しが行なわれる。
変圧器の２次回路、（２）は高圧母線、Ｃa，Ｃb，Ｃc
は各相の対地静電容量、（３）は地絡継電器の接地変圧
器、（４）は接地変圧器（３）の２次側に接続されたイ
ンピ−ダンスである。このインピ−ダンス（４）は、既
設の制限抵抗Ｒ1と試験用のインピ−ダンスＺ（抵抗
器、コイルまたはコンデンサ）から構成され、試験用の
インピ−ダンスＺは切換えスイッチ（５）により接続・
切離しが行なわれる。
【００１２】この回路を零相等価回路で表すと図２に示
すようになる。ここで、Ｅは電源の対地電圧（Ｖ／√
３）、Ｃoは各相の対地静電容量Ｃa，Ｃb，Ｃcのアンバ
ランス分、Ｃは三相一括の対地静電容量（Ｃa＋Ｃb＋Ｃ
c）、Ｖo1は切換えスイッチ（５）を開路したときの残
留零相電圧、Ｖo2は切換えスイッチ（５）を閉じたとき
の残留零相電圧である。
すようになる。ここで、Ｅは電源の対地電圧（Ｖ／√
３）、Ｃoは各相の対地静電容量Ｃa，Ｃb，Ｃcのアンバ
ランス分、Ｃは三相一括の対地静電容量（Ｃa＋Ｃb＋Ｃ
c）、Ｖo1は切換えスイッチ（５）を開路したときの残
留零相電圧、Ｖo2は切換えスイッチ（５）を閉じたとき
の残留零相電圧である。
【００１３】この回路において、試験用インピ−ダンス
Ｚを切り離したときと、接続したときの夫々について、
接地変圧器（３）の２次側電圧を導く２つの式Ｖo1＝Ｆ
（Ｅ，Ｃo，Ｃ，Ｒ1）とＶo2＝Ｆ（Ｅ，Ｃo，Ｃ，Ｒ1，
Ｚ）を立てることができる。
Ｚを切り離したときと、接続したときの夫々について、
接地変圧器（３）の２次側電圧を導く２つの式Ｖo1＝Ｆ
（Ｅ，Ｃo，Ｃ，Ｒ1）とＶo2＝Ｆ（Ｅ，Ｃo，Ｃ，Ｒ1，
Ｚ）を立てることができる。
【００１４】ここで、Ｒ1、Ｚは既知の値であり、Ｖo
1、Ｖo2はそれを接続したときの測定値として得られ
る。また、電力系統では一般にＣoはＣに比較して非常
に小さい。この条件の下で、電源電圧Ｅを消去して、こ
の式を解くと、対地静電容量ＣのアドミッタンスωＣを
求める式を得ることができる。
1、Ｖo2はそれを接続したときの測定値として得られ
る。また、電力系統では一般にＣoはＣに比較して非常
に小さい。この条件の下で、電源電圧Ｅを消去して、こ
の式を解くと、対地静電容量ＣのアドミッタンスωＣを
求める式を得ることができる。
【００１５】この解は、インピ−ダンスＺが抵抗、コイ
ル、コンデンサの場合で夫々異なるが、具体例として抵
抗Ｒ2を用いる場合を考えると、対地静電容量Ｃのアド
ミッタンスωＣは、次の式で表せる。
ル、コンデンサの場合で夫々異なるが、具体例として抵
抗Ｒ2を用いる場合を考えると、対地静電容量Ｃのアド
ミッタンスωＣは、次の式で表せる。
【数３】 この式は電源電圧Ｅを含まず、測定電圧Ｖo1、Ｖo2の変
化率で演算するので、一般的に測定電圧Ｖo1、Ｖo2が電
源電圧の１〜２％と小さいものであるという条件におい
て、電圧計の絶対精度を高くしなくても測定ができると
いう利点がある。
化率で演算するので、一般的に測定電圧Ｖo1、Ｖo2が電
源電圧の１〜２％と小さいものであるという条件におい
て、電圧計の絶対精度を高くしなくても測定ができると
いう利点がある。
【００１６】
【実施例】図３に本発明で用いる測定装置の具体的構成
を示す。図３において、（２）は非接地電力系統の母
線、（６）は母線に給電する変電所の変圧器、（３）は
接地変圧器、（Ｒ1）は接地変圧器の２次側に接続され
た制限抵抗、（７）は本発明の対地静電容量の測定装置
である。
を示す。図３において、（２）は非接地電力系統の母
線、（６）は母線に給電する変電所の変圧器、（３）は
接地変圧器、（Ｒ1）は接地変圧器の２次側に接続され
た制限抵抗、（７）は本発明の対地静電容量の測定装置
である。
【００１７】対地静電容量の測定装置（７）は、接地変
圧器（３）の２次側に測定用のインピ−ダンスＺ（測定
用の制限抵抗Ｒ2）を接続または切り離す切換えスイッ
チであるリレー（８）と、電圧計（９）、定閉接点（10
a）（10b）を持つ過電圧検出回路（10）、制御回路（1
1）、パソコン等の演算装置（12）と、プリンタ等の出
力回路（13）から構成される。
圧器（３）の２次側に測定用のインピ−ダンスＺ（測定
用の制限抵抗Ｒ2）を接続または切り離す切換えスイッ
チであるリレー（８）と、電圧計（９）、定閉接点（10
a）（10b）を持つ過電圧検出回路（10）、制御回路（1
1）、パソコン等の演算装置（12）と、プリンタ等の出
力回路（13）から構成される。
【００１８】測定が開始されると、制御回路（11）は所
定のタイミングでリレー（８）に切換え信号を送って、
接地変圧器（３）の２次側への測定用インピ−ダンス
（Ｚ）の接続・切り離しを行なう。各状態の電圧計
（９）の出力は、制御回路（11）を通して演算装置（1
2）に送られ、予め設定された演算式に基づき対地静電
容量Ｃが算出されてプリンタ（13）で出力される。
定のタイミングでリレー（８）に切換え信号を送って、
接地変圧器（３）の２次側への測定用インピ−ダンス
（Ｚ）の接続・切り離しを行なう。各状態の電圧計
（９）の出力は、制御回路（11）を通して演算装置（1
2）に送られ、予め設定された演算式に基づき対地静電
容量Ｃが算出されてプリンタ（13）で出力される。
【００１９】なお、演算式は測定用のインピーダンスＺ
が抵抗器Ｒ2の場合は、上記［数３］の式である。
が抵抗器Ｒ2の場合は、上記［数３］の式である。
【００２０】なお測定は、リレー（８）の切換え動作
後、所定の時間が経過した後、電圧計（９）の出力をサ
ンプリングして行なう。この所定の時間は、切換え後に
入力電圧および電圧計出力が安定するのに必要な時間で
ある。
後、所定の時間が経過した後、電圧計（９）の出力をサ
ンプリングして行なう。この所定の時間は、切換え後に
入力電圧および電圧計出力が安定するのに必要な時間で
ある。
【００２１】そして、測定用のインピ−ダンスＺを切り
離したときと、接続したときについて複数回の測定を行
ない、これの平均値を用いることによって、電源電圧の
変動による誤差をなくすことができる。
離したときと、接続したときについて複数回の測定を行
ない、これの平均値を用いることによって、電源電圧の
変動による誤差をなくすことができる。
【００２２】測定中に異常電圧が測定器（７）に入力さ
れると、過電圧検出回路（10）が、その定閉接点（10
a）（10b）を開いて測定用のインピ−ダンスＺ（Ｒ2）
と電圧計（９）を切り離し、測定器（７）および接地変
圧器（３）を保護する。
れると、過電圧検出回路（10）が、その定閉接点（10
a）（10b）を開いて測定用のインピ−ダンスＺ（Ｒ2）
と電圧計（９）を切り離し、測定器（７）および接地変
圧器（３）を保護する。
【００２３】また、測定用のインピ−ダンスＺは、既設
の接地変圧器（３）の２次側制限抵抗Ｒ1に、直接に並
列接続する他、別に用意した接地変圧器（図示せず）を
介して接続することができる。別付けする場合の利点
は、増設した接地変圧器の容量分だけ大きな零相電流を
流せることで、このため、測定用のインピ−ダンスＺを
小さくして、このインピ−ダンスＺを接続したときと切
り離したときで、接続されるインピ−ダンス（４）の変
化を大きくし、接地変圧器の２次電圧の変化を大きくし
て測定精度を高めることができる。
の接地変圧器（３）の２次側制限抵抗Ｒ1に、直接に並
列接続する他、別に用意した接地変圧器（図示せず）を
介して接続することができる。別付けする場合の利点
は、増設した接地変圧器の容量分だけ大きな零相電流を
流せることで、このため、測定用のインピ−ダンスＺを
小さくして、このインピ−ダンスＺを接続したときと切
り離したときで、接続されるインピ−ダンス（４）の変
化を大きくし、接地変圧器の２次電圧の変化を大きくし
て測定精度を高めることができる。
【００２４】上記のように系統の対地静電容量Ｃが求め
られると、図４に示す一線地絡時の零相等価回路に基づ
き、地絡継電器の動作点（動作電圧）Ｖｏを決定するこ
とができる。図４において、Ｅは地絡相の対地電圧、Ｒ
gは地絡基準抵抗（例えば6.6kv高圧回路では6000Ω）、
Ｃは上記対地静電容量、Ｒは既設の制限抵抗Ｒ1であ
る。
られると、図４に示す一線地絡時の零相等価回路に基づ
き、地絡継電器の動作点（動作電圧）Ｖｏを決定するこ
とができる。図４において、Ｅは地絡相の対地電圧、Ｒ
gは地絡基準抵抗（例えば6.6kv高圧回路では6000Ω）、
Ｃは上記対地静電容量、Ｒは既設の制限抵抗Ｒ1であ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明装置は、地絡状態を起こさない
で、地絡継電器の動作点決定用のデータ（系統の対地静
電容量）を安全・簡単に何時でも測定できる。従って、
周囲環境の変化によって刻々と変動する対地静電容量に
即応して動作点を設定し直すことができ適切な地絡保護
が可能になる。
で、地絡継電器の動作点決定用のデータ（系統の対地静
電容量）を安全・簡単に何時でも測定できる。従って、
周囲環境の変化によって刻々と変動する対地静電容量に
即応して動作点を設定し直すことができ適切な地絡保護
が可能になる。
【図１】 非接地系統の接地関係三相回路図
【図２】 図２の零相等価回路
【図３】 本発明装置の実施例を示すブロック図
【図４】 対地静電容量から地絡継電器の動作点を求め
るための一線地絡時の零相等価回路
るための一線地絡時の零相等価回路
【図５】 人工地絡試験のため非接地電力系統における
地絡抵抗を接続した状態を示す図 １ 電源側変圧器の２次回路 ２ 高圧母線 ３ 接地変圧器 ４ 接地変圧器の２次側インピ−ダンス ５ 切換えスイッチ ９ 電圧計 12 演算装置 Ｒ1 既設の制限抵抗 Ｚ 測定用インピ−ダンス
地絡抵抗を接続した状態を示す図 １ 電源側変圧器の２次回路 ２ 高圧母線 ３ 接地変圧器 ４ 接地変圧器の２次側インピ−ダンス ５ 切換えスイッチ ９ 電圧計 12 演算装置 Ｒ1 既設の制限抵抗 Ｚ 測定用インピ−ダンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 定 兵庫県尼崎市尾浜町３丁目29番３号 長谷 川電機工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 非接地電力系統に接続された接地変圧器
の２次側に、異なるインピ−ダンスを切換え接続する切
換えスイッチと、 切換え前後の接地変圧器の２次電圧を測定する電圧計
と、 上記非接地電力系統の零相等価回路、すなわち系統電源
の対地電圧Ｅに、各相の対地静電容量のアンバランス分
を表わす静電容量Ｃo、三相を一括した対地静電容量Ｃ
と上記２次側インピ−ダンスの並列回路を直列接続した
回路について成立する接地変圧器の２次電圧Ｖonを表す
式に基づき、上記異なるインピ−ダンスとそれに対応す
る接地変圧器の２次電圧の測定データの組から、三相を
一括した対地静電容量Ｃを演算する演算装置を具備した
ことを特徴とする非接地電力系統の対地静電容量の測定
装置。 - 【請求項２】接地変圧器の２次側に接続される異なるイ
ンピ−ダンスが、抵抗器Ｒ1と、抵抗器Ｒ1,Ｒ2の並列回
路であり、それに対応する２次側測定電圧がＶo1とＶo2
であるとき、演算装置の演算を、 【数１】 で行なうことを特徴とする非接地電力系統の対地静電容
量の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15555291A JPH0697245B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 非接地電力系統の対地静電容量の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15555291A JPH0697245B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 非接地電力系統の対地静電容量の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593748A true JPH0593748A (ja) | 1993-04-16 |
| JPH0697245B2 JPH0697245B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=15608560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15555291A Expired - Lifetime JPH0697245B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 非接地電力系統の対地静電容量の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697245B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011145209A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 地絡継電器試験装置および地絡継電器試験方法 |
| JP2011209029A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 対地静電容量測定装置および対地静電容量測定方法 |
| JP2011259620A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Tohoku Electric Power Co Inc | 配電線の対地静電容量補償装置 |
| KR101469102B1 (ko) * | 2013-09-30 | 2014-12-04 | 한국전력공사 | 변압기 정전용량 측정 장치 및 방법 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP15555291A patent/JPH0697245B2/ja not_active Expired - Lifetime
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