某110kV主变压器铁芯与夹件短路的检查处理
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变压器铁芯及夹件多点接地故障的分析与处理摘要:本文阐述了电力系统中变压器正常工作时铁芯及夹件的接地要求,介绍了变压器铁芯及夹件多点接地故障的类型及成因,提出了变压器铁芯及夹件多点接地故障的检测方法,分析了变压器铁芯及夹件多点接地故障的处理方法。
关键词:变压器;铁芯;夹件;多点接地中图分类号:u472.42 文献标识码:a 文章编号:0 引言变压器是电力系统中的一个重要设备,在电力系统中起到变换电压的作用,从而降低输电损耗提高输电效率。
变压器能将不同电压等级的电力系统连接在一起,是不同电压等级电力系统之间功率传输的通道。
如果变压器因故障从电力系统中退出运行,将会使不同电压等级的电力系统解列运行,同时也会使低电压等级的电力系统失去重要的电源通道,从而影响电力系统的安全稳定运行。
而变压器铁芯及夹件多点接地故障又是比较常见的变压器故障,因此,及时发现并处理变压器铁芯及夹件多点接地故障对电力系统的可靠运行有着极其重要的作用。
1 变压器铁芯及夹件的接地要求变压器(自耦变压器除外)内的不同电压等级绕组之间以及电路部分(即绕组及其引出线)与非电路部分(即铁芯、外壳以及其他附件)之间是绝缘的,这相当于是一个电容。
而变电站内变压器的非电路部分为了避免产生感应电必须接地。
另外,变压器正常工作时,其绕组及其引出线带电后与油箱壳之间会形成不均匀电场。
变压器铁芯及夹件处于这个不均匀电场中由于电容效应会产生悬浮电位,并且处于该电场不同位置会产生不同的电位,因而产生电位差,当电位差达到一定值时会产生放电现象。
放电火花会令变压器油分解使其性能变差,放电火花还会破坏变压器内部的绝缘,严重时将导致发生变压器事故。
基于上述原因,变压器铁芯及夹件必须可靠接地。
再者,变压器正常运行时其绕组通过的正弦交流电流将在其周围产生交变磁场。
处于这个交变磁场中的变压器铁芯及夹件如果有两点以上接地或者在油箱内部铁芯与夹件间发生短接都将会通过接地点形成闭合回路,闭合回路在交变磁场由于电磁感应效应将会产生环流,电流的热效应将使铁芯或夹件发生局部过热现象,从而使变压器铁芯及夹件绝缘老化速度加快,影响变压器的长期安全稳定运行。
变压器铁芯常见故障分析判断与处理摘要:电力变压器相当大一部分的故障都是因铁芯问题造成的故障,基本上占电力变压器总事故中的前三位。
因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
基于此,文章就变压器铁芯常见故障分析判断与处理进行简要的分析。
关键词:变压器铁芯;故障分析判断;处理措施1.大型变压器铁芯结构特点在我国大型变压器铁芯大都采用的是心式结构,铁芯材质广泛采用导磁性能比较好的冷轧硅钢片。
由于采用冷轧硅钢片所制造的铁芯能够使得铁损降低,减少噪音和改善激磁伏安特性。
为了均匀分配磁通量,大型变压器铁芯的铁轭具有与铁芯柱相同的多级梯形截面。
为了提高铁芯的冷却效果,在铁芯硅钢片的台阶之间设置冷却油通道。
变压器铁芯柱采用玻璃纤维胶带和铁芯螺钉紧固,因为铁芯螺钉紧固需要在硅钢片上穿孔,不仅需要大量的加工时间,而且毛刺口的毛刺影响了层压的形成,增加涡流损耗,所以大多采用绷带结扎法。
大型变压器铁心堆叠为45℃斜缝,其目的是避免当磁通转向垂直于轧制方向时增加铁心的损耗。
2.铁心故障分析电力变压器在正常运行的过程中,铁芯应当要有一点可靠接地。
如果没有接地,铁芯对地的悬空电压,会造成铁芯间歇击穿放电,铁芯点消除后形成铁芯悬浮电位,但铁芯出现两个以上的接地,铁心的不平衡电位会在循环的形成之间形成连接,并造成铁芯多点接地发热故障。
变压器铁芯接地故障会造成铁芯局部过热,严重,铁芯局部温升,轻气作用,甚至会造成重气作用和跳闸事故。
部分熔芯片之间的短路故障导致铁损变大,严重影响变压器的性能和正常工作,致使核心硅钢片不能修复。
统计显示,核心问题造成的故障比例是各类变压器故障的三分之一。
故障原因:(1)安装过程重的疏忽。
在安装完工之后没有将变压器油箱顶盖上运输用的定位钉进行翻转或者是卸除。
(2)对制造或者大修过程中的疏忽。
铁芯夹件的支板距离心柱太近的话,硅钢片翘凸而触及夹件支板或铁轭螺杆。
(3)铁心下夹件垫脚与铁轭间的纸板脱落,造成垫脚与硅钢片相碰或变压器进水纸板受潮形成短路接地。
一例110kV变压器短路故障诊断与处理摘要:变压器在实际运行中会受到诸多因素的影响,短路故障是变压器工作中较为多见的异常情况,会对变压器装置产生严重的损坏,甚至会引起安全事故。
本文简要论述110KV变压器中常见的短路故障现象,并对故障形式以及出现原因进行深入分析,给出变压器在实际运行过程中需要重点监测的模块,最后针对110KV变压器各类短路故障给出相应的处理方案。
关键词:110kv;变压器;内部短路故障;处理措施变压器可以说是变电站中的核心所在,也是连接电网与变电站的通路,一旦变压器在实际运行中出现短路异常,便会对电网系统带来严重损害。
对于110KV变压器来说,如果设备内部出现短路异常,不但装置会受损,还有可能引起安全事故,严重损害电力公司的经济收益。
所以,要选取行之有效的方案,强化变压器短路故障的监测,确保故障出现后能够及时确定故障范围并查明故障原因,保证变电站的正常工作。
1 故障及检查1.1故障前运行方式在110KV变电站中一共配置有两台630000KVA的主变压器,内部选择内桥接线的模式,进出线2回;35KV选择接线方式为单母线分段接线,共有6回出线;10KV同样为单母线分段接线的模式,共10回出线,其中包含有4回电容器出线。
110KV和35KV接地方式分别为中性点直接接地和中性点不接地。
1.2现场检查情况通过现场排查不难找出在311线路的1号杆到2号塔中间A相导线上出现清晰的烧痕,也就是说故障发生位置距离变电站100m左右。
其中铝导线大多被烧毁,仅通过钢芯维持联接。
而用户侧的配电装置基本正常,未找到异常痕迹。
315线路中,从2号塔位置开始,即距离变电站300m左右,经由电缆同用户配电室相连接。
通过对架空线路部分和用户侧进行检查后,未发现故障区间,随即判断故障问题是电缆沟内部B、C两相线路之间由于短路而导致的。
2 110kv变压器短路故障主要表现形式变压器实际工作中,电动力是通过绕组导体提供的,同时产生电动力的数值和导线中流过的电流参数成正比关系。
电力系统中 110kV变压器的检修及抗短路措施摘要:110kv变压器在不同工作环境中工作性能及寿命存在差异性,长时间运行难免发生故障。
这种故障多来源于变压器设备本身和系统两方面。
常见故障包括设备绝缘故障和变压器短路故障。
本文就来分析这两种故障及引发110kv变压器故障的因素,探讨检修方法及及抗短路的措施。
旨在为110kv变压器安全应用提供一些参考。
关键词:电力系统;110kv;变压器;检修;短路引言:110kv变压器在我国电力系统中的应用所占比例较大,110kv变压器设备的安全使用和高效检修对于提高电力系统的运行安全意义重大。
110kv变压器对于环境有一定的要求,要求使用环境海拔应控制在1000米以内,气温环境控制在-25℃-40℃之间,最高平均气温控制在30℃以内,年平均气温控制在20℃以内,相对湿度控制在90%以内。
因此,环境温度、湿度及海拔的差异性会影响110kv变压器使用的安全性和使用寿命。
合理的控制环境因素是提高110kv变压器使用安全的关键。
研究110kv变压器的检修及抗短路对应用110Kv电力系统安全可靠运行有着重要的意义。
一、110kv变压器检修分析(一)常见的故障及影响因素变压器的在运行期间,其安全性和使用寿命存在较多不确定因素,因此故障的发生往往受多因素影响。
其中温度、湿度、电动力、有保护模式等为主要的因素,其次,设备元件本身的质量差异性也是影响故障的因素之一。
110kv变压器的故障类型表现形式多样化,常见的包括绕组轴向失稳变形造成的绝缘垫块松动、压钉松动、压钉顶板脱落、铁芯加班变形、螺栓弯曲及位移、压板断裂等,绕组辐向烧坏造成的绕组选录撑开、断路、焊接部位接触不良、层间撑开条断裂、铁芯饶坏、绕组扭转等,以及引线固定估计导致的接触不良、引线断裂等以上都属于变压器异常或故障。
这些故障可以归结为设备绝缘故障和变压器线路短路故障两大类[1]。
(二)检修现状分析随着变压器设备制造技术的发展,市场上110kv变压器类型和数量越来越多,不同厂家制造的变压器质量和性能存在差异性,故障发生类型也存在差异性,在故障检修方面,也因技术及其他因素存在差异性。
变压器铁芯常见故障分析判断与处理摘要:伴随当前电力系统容量的逐步增加,主变压器的运行安全会直接影响到供电的可靠性,通过统计资料分析发现当前变压器铁芯故障在电力变压器故障当中占到了1/3,因此加强变压器铁芯故障的控制,对变压器的生产、安装、运行、管理、维护具有很大的意义。
本文重点分析研究变压器铁芯常见故障,并且阐述相应的处理措施,以供参考。
关键词:电力变压器;铁芯;处理1加强变压器铁芯检测的重要意义在整个电力系统当中,变压器主要用于进行能量的转换和传输,是电网当中最为核心的部件,变压器的绕组和铁芯能够有效地对能量进行交换和传递,确保变压器的稳定运行,可以有效地提升电网的安全性和稳定性。
变压器当中,约有1/3的故障是由于铁芯问题而造成的,因此各生产厂家、制造厂家都非常重视处理变压器的铁芯缺陷。
加强变压器的接地监测,重视工艺的优化是解决变压器铁芯故障问题的重要基础。
2变压器铁芯常见故障分析判断与处理2.1 不正常鸣叫声的判断和处理变压器在运行过程中往往会产生一些异常现象,主要是由于铁芯长期使用过程中没有及时进行检修维护,紧固度不够所造成的。
一般情况下,拧紧穿芯螺杆的螺母就可以将干扰问题消除。
变压器在运行时,鸣叫声会发出嘤嘤的杂声,在通过拧紧穿芯螺杆也无法有效将该问题消除。
通常是铁芯叠边边缘的硅钢片因为没有压紧而出现震荡或者整个硅钢片端角位置都出现震荡。
将该问题解决的方式是使用薄纸板塞进边缘的硅钢片,让整个系统更为稳定,减少震动。
在变压器投入使用或者负载突变时出现叮当的声响,这个问题主要在于内部某些部件没有紧固出现松动而导致的。
在处理过程中可以检查铁芯的各连接件,并且依次进行紧固。
在检修铁芯后,如果还出现异常的声响,可能由以下原因造成。
在装配铁芯时,如果出现了少片或者多片等情况,,芯柱片没有有效地与轭片连接,可能会导致某些区域无法形成闭合磁路,导致硅钢片在电磁力的作用下逐步出现振动或者某些结合处的硅钢片出现震动,出现震动、声响,将该问题处理的方式是加垫层板,这样可以有效将这些声音去除。
110kV变压器内部短路故障分析及处理作者:赵艳梅来源:《科学与财富》2016年第22期摘要:变压器短路故障是变压器运行故障中的常见故障形式,对设备造成极大的损害,还可能引发安全事故。
本文首先对110kv变压器短路故障表现形式进行分析,然后分析110kv 变压器短路故障,探讨变压器运行过程中的检查内容,最后提出110kv变压器短路故障预防和处理措施,供有关人员参考。
关键词:110kv;变压器;内部短路故障;处理措施变压器是变电站中重要的设备之一,是联系电网和变电站之间的桥梁,如果变压器发生短路故障,就会给电网整体运行造成影响。
110kv变压器内部短路故障发生后,不仅会对设备本身造成严重的影响,同时还可能引发严重的安全事故,给电力企业造成不可挽回的损失。
因此,必须采取有效的措施,加强对此类故障的预防,让故障发生后及时的查找故障原因进行处理,保证变电站稳定运行。
1.110kv变压器短路故障主要表现形式变压器在运行过程中,绕组导体具有电动力的作用,并且绕组电动力大小和导线中电流值平方成正比。
如果电压器内部发生短路故障,110kv变压器绕组导体产生的电动力急剧上升,可能上升到几百倍。
由于变压器内部各个部分受力方向、大小不尽相同,受到的机械强度不同,加强导线弹性、绝缘材料的弹性不同,就会发生轴向振动或副相扭动,导致垫块移位、脱落等,绝缘层会逐渐破损,影响变压器的正常运行。
2.110kv变压器常见故障分析110kv变压器高压侧断路器跳闸是常见的短路情况,包括变压器内部故障以及保护动作两种原因。
对变压器进行绝缘电阻检查过程中,为了避免产生误判断,避免其他因素对检查造成影响,需要将和变压器连接的引流线脱空,根据相应的检测标准,将非被试侧和被试侧两路短接地处理,对套管绝缘、主变三侧绕组利用电动摇表进行检查。
值得注意的是,测试温度、湿度等都会影响测试的结果,应该加以控制。
首先应该明确变压器结构中的薄弱环节,可以会所变压器引线和绕组之间连接处是整个变压器内部结构中最为薄弱的环节。
变压器铁芯可能发生的故障及其处理方法变压器铁芯可能发生的故障及其处理方法如下:(1)下夹件支板因距铁芯或铁轭的机械距离不够,变压器在运输或运行中受到冲击或震动,使铁芯或夹件产生位移后,两者相碰,造成铁芯多点接地。
处理方法:在故障点所处部位,即铁芯夹件支板和铁芯硅钢片碰触部位,垫入2m m厚的绝缘纸板2~3层,并将其固定牢靠。
(2)上下铁轭表面硅钢片因波浪突起,在夹件油道两垫条之间与穿芯螺杆的钢座套或夹件相碰,引起铁芯多点接地。
处理方法:将钢座套锯短,使之与硅钢片距离不小于5mm;在与夹件碰接处垫2~3mm厚绝缘纸板2~3层固定即可。
(3)因铁芯方铁与铁轭硅钢片之间的间隙太大,在吊起器身时,不是方铁先受力,而是穿芯螺杆先受力,致使在穿芯螺杆上套装的电木绝缘管被挤坏,使穿芯螺杆和钢座套相碰,造成铁芯多点接地。
处理方法:更换被挤坏的绝缘筒,减小铁芯方铁与铁芯硅钢片之间的距离,在吊起器身时,使方铁受力先于铁芯的穿芯螺杆。
(4)夹件和油箱壁相碰造成铁芯多点接地,这是因夹件本身就太长或铁芯定位装置松动后,在器身受冲击力发生位移时形成的。
处理方法:校正器身位置,紧固铁芯定位装置或割去夹件过长部分,使夹件与油箱壁间隙保持大于10mm的间隙。
(5)三相五柱式铁芯旁轭围屏的接地引线和下铁轭相碰,造成铁芯多点接地。
处理方法:恢复旁轭接地引线的装置,并用绝缘物将接地引线包好固定。
(6)因穿芯螺杆上所套的钢座与铁芯表面硅钢片相碰,造成铁芯多点接地。
处理方法:将太长的钢座套锯短,使钢座套与铁芯表面硅钢片之间保持不小于5m m距离。
(7)铁芯底部垫脚绝缘薄弱受损或因油泥等杂物沉淀于箱底,造成铁芯下铁轭和油箱底部相连接,形成铁芯多点接地。
处理方法;将油箱底部清理干净,找出并除去搭桥的导电体。
(8)穿芯螺杆在铁轭中因绝缘筒破裂造成铁芯硅钢片的局部短路。
处理方法:找出损坏的绝缘筒并更换之。
(9)铁芯上落有导电的异物,使硅钢片之间短路。
某110kV主变压器铁芯与夹件短路的检查处理
作者:史俊谢照祥刘兴涛李洪伟刘乐
来源:《电子技术与软件工程》2018年第24期
摘要
一座110KV变电站主变压器10kV侧出口短路,变压器差动动作,跳开变压器110kV、35kV、10kV三侧断路器,后经过变电检修、试验检查,变压器常规试验结果均在正常范围之内,较以往的检测结果没有变化、铁芯对地、夹件对地的绝缘正常,而铁芯与夹件之间的绝缘为零,出现了短路,本体油色谱分析烃类气体稍有增加,出现了2个微升的乙炔( C2H2)气体,带电后对铁芯及夹件的接地电流检测,两者之间的电流为8A左右,分析认为铁芯与夹件的短路点和铁芯、夹件的接地点之间形成了两个短接点,导致铁芯与夹件之间形成了环流,将变压器停电后对铁芯及夹件的短路采用电容器放电冲击的方法,排除了变压器内部铁芯与夹件之间的短路点,保证了变压器的安全运行。
【关键词】变压器铁芯夹件短路处理方法
1前言
目前,35kV及以上变压器的铁芯、夹件根据网公司招标技术规范书、技术协议的要求,为了方便检测、监视变压器铁芯、夹件的绝缘电阻及接地电流,将变压器铁芯、夹件分别引出,通过单极隔离开关在外部接地,同时也方便了铁芯、夹件形成的多点接地(短路)检测处理,可分为两大类:不稳定悬浮接地和稳定接地。
1.1不稳定悬浮(短路)接地
接地电阻是变化不稳定的,多是由于导电金属异物在电磁场、器身出现震动情况下形成的导电小桥接地故障、铁芯夹件的短路故障,如变压器油泥、金属异物等。
1.2稳定(短路)接地
是指器身内部的接地点、短路点比较接地短路可靠,是变压器内部绝缘缺陷造成的接地短路故障,如夹件穿芯螺栓、压环压钉等的绝缘破坏等。
2本变压器铁芯夹件短路及分析
2018年8月27日,某110kV变电站110kV主变压器由于10kV侧出口短路,变压器差动动作,跳开了变压器110kV、35kV、lOkV三侧断路器,后经过变电检修、试验检查,变压器绕组连同套管及套管介质损耗、绕组各侧主绝缘、直流电阻、短路阻抗、电压比、绕组变形、铁心对地、夹件对地等常规试验项目的结果均在正常范围之内,较以往的检测结果没有变化,而铁芯与夹件之间的绝缘为零,出现了短路,本体油色谱分析烃类气体稍有增加,出现了2个微升的乙炔( C2H2)气体,带电后对铁芯及夹件的接地电流检测,两者之间的电流为8A左右,分析认为铁芯与夹件的短路点和铁芯、夹件的接地点之间形成了两个短接点,一个短接点是铁芯与夹件之间的电阻R,另一个短接点为铁芯接地和夹件接地通过“地”形成的短接点,在这种情况下,铁芯与夹件之间通过“地”形成了环流,短路原理如图1所示。
为了确认短路点的短路情况,是悬浮短接还是永久死短接,分析处理按照以下步骤进行。
3试验数据情况
3.1电气试验数据
见表1。
3.2变压器油色谱数据
见表2。
3.3电气和色谱数据分析
电气试验项目中特性方面没有问题,绝缘性能方面高压绕组的介质损耗增长较快,同一温度下从0.265增长到0.887,铁芯与夹件对地绝缘正常,两者之间绝缘为零,本体油中溶解气体有所变化,总烃从21增长到68,并出现乙炔,说明变压器油产生了发热。
变压器正常带电后,在变压器铁芯、夹件外引接地套管的接地引下线上用钳型电流表测量引线上的电流,正常情况下此电流很小,为mA级(一般小于0.1A),当存在多点接地或短接故障时,产生的环流上升到安培级电流,测试电流为8A,已经远远大于的电流,因此判断铁芯与夹件之间确实存在环流,短时间断开夹件接地开关,夹件通过与铁芯的短路点接地,此时测量铁芯接地电流,小于,因为此时夹件与铁芯只有一个短接点,没有环流产生,此时运行是正常的,但是担心铁芯与夹件之间的短接点属于悬浮短接,断开夹件接地开关运行不可靠,所以将变压器停电后处理两者之间的短路点。
现场查询了变压器投运的时间、负荷情况、历史运行情况、出厂试验、安装调试记录、有无突发故障或冲击等信息后,根据低压侧遭受的短路冲击,由此判断变压器铁芯与夹件之间的短路点可能是夹件或铁芯上的金属屑、金属丝等在变压器低压侧短路冲击情况下掉落导致一个悬浮短接,由于变压器运行时间较短,不应该是油泥导致的短接,应该属于不稳定短接故障,采取对应的方法措施消除即可,短接后的接线图如图l,运行中Kl、K2处于合闸位置。
4处理方法及措施
4.1采用限流措施限制铁芯与夹件之间的环流
在铁芯接地或者夹件接地处的引出线上串入一个可调电阻,将电流限制在1A以下,保证变压器铁芯与夹件之间的环流不会导致变压器本体由于发热而使变压器绝缘油产生烃类气体,由于变电站有两台主变运行,本变压器停电处理不影响用户供电,可以停电进行处理,为了彻底处理铁芯与夹件之间的环流,没有采用此方式处理。
4.2采用绝缘电阻表或直流发生器
现场采用的绝缘电阻表电压等级要求在10000V,短路输出电流不小于3mA,直流发生器要求输出的直流电压不小于10000V,接线方法合上Kl,断开K2,加压时从夹件加压,让电流通过铁芯与夹件的短接点,现场采用此方法效果不理想,直流发生器虽然输出的直流电压不小于10000V,但是由于其控制箱上过流保护不好调,只要将高压输出接到铁芯或夹件的导电杆上,直流发生器就跳了,而且其输出的电流不够大,无法将短接点烧开。
4.3电焊机输出电流冲击法
现场采用电焊机大电流法烧开短接点,由于电焊机的二次输出电压较低,所加电流100-150A电焊机接通的瞬间,金属毛刺短接触的接触电阻最大,通过大电流时,在毛刺接触处产生电弧,则在这个部位产生的电热自然也就最多,依靠电弧将毛刺烧熔而恢复正常,但实际效果较差,焊钳接触时,电流从120A左右,降到了10A左右,無法将短接点烧开,铁芯与夹件之间的绝缘没有恢复。
4.4電容放电冲击法
对于这类不稳定的铁芯与夹件的短路故障,在设备停运,安全措施完备的情况下,采用电容放电冲击法排除这类短接故障,方法如图2,将K接于充电回路,兆欧表的“E”和电容器“C”接地,铁芯正常接地,变压器夹件接地开关拉开,利用5000V-10000V兆欧表或者直流发生器(输出电压约3-6kV)对电容器“C”充电约60 S后,充电结束后要注意先把兆欧表断开,以防止电容器“C”反充电将兆欧表或者直流发生器损坏,然后开关K接向放电回路的节点“2”,电容对铁芯与夹件的短路电阻“R”进行瞬时放电冲击,由于现场准备的电容器单只电容量较小,大
约14UF,准备了两只,第一次冲击后电阻“R”从5Q升高到6000Q,再次进行冲击就没有作用了,之后采用两只电容器并联,电容量为28uF,再次进行冲击,两次后电阻“R”升高到
5690MΩ,说明铁芯与夹件的短路电阻“R”已经烧掉,绝缘恢复,然后再次测试铁芯及夹件对地绝缘电阻,铁芯对地绝缘电阻为3000MΩ,夹件对地绝缘电阻1840MΩ,说明短路故障已经排除,而且铁芯对地、夹件对地的绝缘也没有受到电容放电冲击的影响。
采取的冲击电流不宜过大,以避免铁芯对地、夹件对地绝缘发生击穿。
4.5停电彻底排除铁芯与夹件的短路故障
如稳定与不稳定的接地、短路故障无法排除,色谱跟踪烃类气体增加,说明故障不断发展的趋势,就只有对变压器进行吊罩大修,彻底排除故障。
5结束语
出现变压器铁芯、夹件短路后,在铁芯、夹件分别接地的情况下,和铁芯多点接地故障一样,同样会产生环流,也应及时、准确地判断故障类型,是悬浮短接、还是死短接,然后采取相应的处理方式,对于油泥等产生的悬浮短接等不稳定环流故障,不宜盲目采取吊罩、吊芯的方法解决,可用电容放电冲击法排除,以免造成人力、物力的浪费和停电损失。
参考文献
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