变电运行人员培训纲要.docx
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变电运行人员培训纲要
变电运行人员培训纲要
一、变电站基础知识
1.变电站在电网中的作用是什么？
变电站都有哪些设施？
变电站是电网中的一个中间环节，它的作用就是通过变压器和线路将各级电压的电力网联系起来，以用于变换电压、接收和分配电能、控制电力的流向和调整电压，是联系发电厂和用户的中间环节。
变电站包含的设施主要是起变换电压作用的变压器设备，除此之外，变电站的设施还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用的互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置，调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。
2.变电站可分为哪几种？
其作用与特点有哪些？
根据变电站在电网中的作用、位置、控制方式、布置方式等可分为不同的类型。
其作用和特点如下表所示。
变电站的类型、作用与特点
类型
作用与特点
按
作
用
分
升压变电站
一般建在发电厂附近，将发电机发出的电能电压升高后注入电网
降压变电站
一般建在负荷或网络中心，连接电力系统几个部分并将电网电压降低，分配给地区或用户用电
开关站
汇集与分配电能，连接电力系统几个部分，多为提高系统稳定性而设
换流站
将交流整流为直流或将直流变换为交流而设的交直流变换场所。
换流站设置在直流输电线路的两端，电源侧为整流站，负荷侧为逆变站，统称换流站。
按
所
处
位
置
分
枢纽变电站
汇集系统多个大电源和大容量联络线路的变电站，其高压侧以交换系统间巨大功率为主，当枢纽变电站全站停电时，将引起地区电网瓦解，造成大面积停电，严重时甚至影响整个电网的几个省、市的正常供电
地区变电站
汇集中小电源，高压侧交换功率，但以供电给中、低压变电站为主，电压为220-330KV，容量为200-300MW
工矿企业变电站
专供一、两个单位或工矿企业用电的降压变电站，电压多为35KV-220KV，容量大小不一
终端变电站
处于电网终端，高压侧不交换功率，只供电给中、低压变电站，位置接近负荷中心，电压多为36-110KV
按
控
制
方
式
分
有人值班变电站
经常有人值班，就地操作与监视电气设备
无人值班变电站
无人值班，由中心站（或集控站）对其进行遥测、遥信、遥控、遥调，并定期进行现场检查
在家值班变电站
不在主控值班，可在站内或邻近变电站的福利区设少量值班人员，平时可进行其他工作
按
布
置
方
式
分
室外变电站
除低压（中压）电气设备布置于室内外，变压器及高、中压电气设备均布置于室外
室内变电站
变电站内全部电气设备均布置于室内（变压器可布置于室外）
地下变电站
变电站主要电气设备布置于洞内或自然地平面以下，多建于用地困难地区或国防安全需要
高型变电站
变电站的高压配电装置为高型布置，即两组母线及母线隔离开关呈上、下重叠布置
半高型变电站
变电站的高压配电装置为半高型布置，即抬高母线，在母线下面布置隔离开关、断路器、电气设备
普通中型变电站
变电站电气设备都安装在地面支架上，支架高度大于或等于2.5m，母线下面不布置任何电气设备
低型布置变电站
电气设备就地安装，设备周围安装围栏
3.变电站的主要设备和辅助设备都有哪些？
变电站的主设备包括：
3KV及以上变压器、高压母线、断路器、隔离开关、线路和电缆等传送和分配负荷及调相机、静止补偿器、电容器和电抗器等用于无功补偿和调压的一次设备，以及继电保护、自动化控制、直流系统等二次设备。
变电站的辅助设备主要是指那些发生了故障就能直接影响供电主要设备安全运行的设备，如站用变压器、站用母线及其3KV及以上的隔离开关、互感器、避雷器、蓄电池，电动给水泵及与之配套的电动机，冷却水泵和架构、建筑等设备。
4.什么是电气一次设备和一次回路？
电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程中的高压电气设备，包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电容器、电抗器、电动机等。
由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次接线系统和一次回路。
5.什么是电气主接线？
它的作用如何？
电气主接线是根据电能输送和分配的要求，表示主要电气设备相互之间的连接关系和本变电站（或发电厂）与电网的电气连接关系，通常用单线图表示。
它对电网运行安全、供电可靠性、运行灵活性、检修方便及经济性均起着重要的作用；同时也是对电气设备的选择、配电装置的布置以及电能质量的好坏都起着决定性的作用，同样也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理时的重要依据。
6.什么是变压器？
其基本原理是什么？
变压器是按电磁感应原理将电能从一种电压等级的交流电变换为另一种或几种电压等级的电能的静止电气设备。
在电网中，变压器是变电站的主要设备。
它由硅钢片压叠成闭合回路的铁心和绕在铁心上的高、低压绕组所组成。
其工作原理是：
当一次绕组接到交流电源上时，由于通过一次绕组的电流时交变的，因此在铁心中就会产生一次交变的磁通，并在二次绕组中感应出交流电动势，此感应电动势的大小正比于磁通的变化率和绕组的匝数，因此改变二次绕组的匝数就能达到改变输出电压实现变压的目的。
7.什么是高压断路器？
它在电网中的作用及要求有哪些？
高压断路器是一种能够实现控制与保护双重作用的电气设备，它能开断、关合和承载运行线路的正常电流，并能在规定的时间内承载、关合和开断规定的异常电流（如短路电流），是电网中最重要的控制和保护设备，也可以说是自动装置的执行元件。
它的作用主要有：
●在电网正常运行时，根据电网的需要，接通或断开电路的正常空载电流和负载电流，以输送及倒换电力负荷，这时起控制作用。
●在电网发生故障时，高压断路器和保护装置及自动装置相配合，迅速、自动地切断故障电流，将故障部分从电网中断开，保证电网无故障部分的安全运行，以减少停电范围，防止事故扩大，这时起保护作用。
8.什么是高压隔离开关？
它的主要作用是什么？
高压隔离开关是一种没有灭弧装置的高压电器开关设备。
它在合闸位置能承受正常工作电流及短路电流，但不能切除短路电流和过大的工作电流，在分闸位置时其触头之间有符合规定的绝缘距离和可见断口。
它的主要作用是：
隔离高压电源，分闸后有明显断开间隙，能够充分保证人身和设备安全，并保证其它电气设备（包括线路）的安全检修。
9.什么是电压（流）互感器？
它的主要作用是什么？
电压互感器和电流互感器。
它们的工作原理和变压器相似，它们作用是把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。
在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V，电流互感器二次电流为5A或1A。
电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路,请注意:
绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。
10.变电站中的高压母线有哪些？
其接线形式有几种？
变电站中常用的高压母线可分为软母线和硬母线两种。
软母线多用于室外，其特点是空间大，相间距宽，散热效果好，施工造价低。
硬母线一般多用于户内配电装置，其特点是与电气设备配套，可节省占地面积且载流量大，但造价高。
一般变电站的母线接线形式有：
单母线、单母线分段、双母线、双母线带旁路、双母线分段带旁路、3/2断路器接线、4/3断路器接线，以及无母线的桥型接线、多角形接线和线路变压器组共十种接线形式。
11.什么是二次设备和二次回路？
二次设备是指对一次设备的工作进行监视、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的低压电气设备，如测量仪表、检查装置、信号装置、熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。
由二次设备相连接，构成对一次回路设备进行测量、调节、控制、变化和监视运行状况、开关位置等信号的电气回路称为二次回路或二次接线系统。
包括交流电流回路、交流电压回路、直流操作控制回路和信号回路及测量回路。
12.变电站的中央信号装置如何组成？
中央信号装置通常装设在主控制室的中央信号屏上，由事故信号和预告信号两部分组成，每种信号装置也都由灯光信号和音响信号两部分组成，音响信号是为了唤起值班人员的注意，灯光信号是为了便于判断发生故障的设备及故障性质。
13.什么是直流系统？
在变电站中的作用是什么？
直流系统是指由蓄电池、硅整流、充电器组成的直流供电系统，也称为蓄电池组直流系统。
一般一个完整的直流供电系统包括充电装置、蓄电池组、供出回路和监测装置。
直流系统在变电站的作用是为控制、信号、继电保护及事故照明等提供可靠的直流电源，同时为操作提供可靠的直流电源。
直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保障。
14.变电站有哪些防雷设备？
其功能是什么？
变电站的防雷设备包括：
●为了防止直击雷对变电站设备的侵害，变电站装有避雷针或避雷线，但常用的是避雷针。
●为了防止进行波的侵害，按照相应的电压等级装设阀型避雷器、磁吹避雷器、氧化锌避雷器和与此相配合的进线保护段，即架空地线、管型避雷器或火花间隙。
在中性点不直接接地系统装设消弧线圈，可减少线路雷击跳闸次数。
●为了防止感应过电压，旋转电机还装设有保护电容器。
为了可靠地防雷，以上设备都必须装设可靠的接地装置。
防雷设施的功能主要是引雷、泄流、限幅、均压。
15.防误操作的基本措施是什么？
防误操作的基本措施是：
通过在设备的电动操作控制回路中，串联受闭锁回路控制的闭锁触点或电气锁具。
在设备的手动操控部件上加装受操作顺序控制的锁具，对违反操作顺序的误操作实施强制性闭锁。
二、变电站运行管理
1.运行管理的内容有哪些？
变电站运行管理的内容包括：
建立运行班组和配备必要的运行人员，认真贯彻各级岗位责任制，以保证生产运行的正常进行；认真贯彻变电站运行管理制度，全面完成各项运行管理和技术管理工作，积极提高运行管理水平。
2.运行值班的管理规定有哪些？
●值班期间应着统一的标志服和岗位标志，不得进行与工作无关的其它活动。
●值班人员在当值期间，要服从指挥，尽职尽责，完成当班的运行、维护、倒闸操作等工作；值班期间进行的各项工作，都要填写到相关记录中。
●实行监盘制的变电站，正常情况下，控制室应不少于两人值班，在执行倒闸操作、设备维护等任务时，控制室应有副值或以上人员监盘，其它类型的变电站，除倒闸操作、巡视设备、进行维护工作外，值班人员不得远离控制室。
●220KV及以上变电站运行人员连续值班时间不宜超过24小时，如因变电站路途遥远或有特殊原因，可酌情延长值班时间，但连续值班时间最长不得超过48小时。
3.变电站值班制度的内容有哪些？
●变电站运行人员必须按有关规定进行培训、学习，经考试合格以后方能上岗值班；
●值班期间应穿戴统一的工作服和值班岗位标志；
●值班人员在当值期间，要服从指挥，尽职尽责，完成当班的运行、维护、倒闸操作和管理工作；
●值班方式和交接班时间可根据具体情况自行制定，但不得擅自变更；
●每次的操作联系、处理事故及与用户调整负荷等，均应启用录音设备。
4.变电站日常运行值班的内容有哪些？
变电站运行值班的内容包括：
运行值班和交接班、巡视检查、运行监盘与抄录表计、运行维护、异常和故障分析处理、倒闸操作、现场清洁卫生等。
5.运行人员对变电站设备的运行管理范围有哪些？
●本站所有高压变压器、配电设备及所属二次设备、仪表、继电保护和自动装置；
●本站站用电系统的所有高、低压设备；
●本站直流系统的所有设备；
●本站消防、防汛等设施；
●本站房屋建筑、动力、照明等。
变电站运行人员应对上述设备及变电站范围内的所有设备进行巡视检查，发现异常情况应及时向有关部门汇报，以便由设备管辖单位进行处理。
6.变电站的运行维护工作有哪些？
●设备的定期清扫；
●设备交直流小开关、熔断器的检查和定额配备或更换；
●设备信号的检查更换；
●设备带电测温；
●设备标志的检查更换或修改；
●安全用具的修正；
●小动物的防范；
●直流蓄电池的日常检测；
●设备端子箱（机构箱）和室门锁防锈维护；
●更换充油设备硅胶、呼吸器硅胶及油封杯油；
●负责故障录波器录波图的读取、报送（或远传）有关调度部门；
●水系统的维护；
●消防设施维护；
●其它维护工作。
7.变电站交接班制度的要求有哪些？
变电运行人员在班前4小时和值班期间严禁饮酒，并提前到岗做好接班的准备工作，其交接班内容和要求包括：
●交接班必须严肃认真，严格履行交接班手续，交班值未办完交接手续前，不得擅离职守。
若接班人员因故未到，交班人员应坚守工作岗位，并立即报告上级领导，以做出安排。
个别因特殊情况而迟到的接班人员同样应履行接班手续。
●交班值应提前30分钟队本值内工作进行全面检查和总结，整理记录，做好清洁工作，填写交接班总结，交班前，值班长应组织全班人员进行本值工作的小结，并将交接班事项填写在值班运行日志中。
●接班人员应提前20分钟道道主控室，交班值班长口述其交班内容，然后接班值进行设备巡视，试验检测有关装置信号，查阅有关记录，检查工器具，核对模拟盘接线是否与运行方式相符，待接班值检查无误后，由接班人员签字，并注明时间，此时交接班才能结束。
●交接班时应尽量避免倒闸操作；在交接班过程中，若发生事故或异常情况，应停止交接班，原则上由交班值负责处理，但接班值应主动协助，待故障告一段落，再继续进行交接班。
8.变电站的日常工作汇报内容有哪些？
1）日常设备巡视、微机监控情况；
2）特殊气候设备巡视情况；
3）日常设备维护、业务学习情况；
4）站内各项管理工作完成情况；
5）当日设备停送电情况；
6）明日设备停电计划情况。
9.对设备巡视检查的要求有哪些？
运行人员要熟悉设备，执行有关规程，并按时、按规定路线进行巡视和检查。
内容包括：
●遵守《电业安全工作规程》对高压设备巡视的有关规定；
●确定巡视检查路线。
为了防止巡视检查中漏巡设备，减少重复巡视，首先应明确设备巡视检查路线，运行人员按规定路线进行巡视检查。
●对巡视中发现的设备缺陷应分析其起因、发展和后果，并采取措施限制其发展，按设备缺陷管理制度的要求，做好记录，分类上报。
属于一类缺陷，除立即报告当值调度和有关领导外，还应加强监视，做好事故预想。
●运行人员必须认真、按时巡视设备。
●巡视高压设备时，人体与带电导体的安全距离不得小于安全工作规程的规定值；
●巡视时，不得打开遮拦或进行任何工作；
●进入高压室内巡视时，应随手关好门，以防止小动物进入；
●雷雨天气一般不进行室外巡视，需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，并不得靠近避雷器和避雷针，防止发生意外；
●巡视中发现高压设备发生接地故障时，在室内不得接近故障点4米以内，室外不得接近故障点8米以内，需进入以上范围内的人员，必须穿绝缘靴，接触设备外壳或架构时，应戴绝缘手套。
10.对定期轮换试验与维护的要求有哪些？
1）备用变压器（包括站用变）应每月充电一次，带负荷至少4小时；
2）备用高压断路器每季度至少投切一次，投入时间不少于1小时，如有条件带负荷时应带负荷；
3）备用母线（包括旁路母线）应每月充电一次；
4）事故照明、全站照明应每月检查一次；
5）强迫油循环风冷变压器的备用冷却器，每周应切换一次，投入时间不应少于4小时，冷却器的备用电源每月切换一次；
6）防误闭锁装置应每季度整体检查一次，；
7）每月至少对控制、保护等所有盘柜、室内外端子箱检查一次；
8）每月对防小动物措施、安全工器具、消防设施、安全保卫设施至少检查维护一次；
9）备用直流充电机每季度切换一次。
三、变电运行操作管理
1.什么是运行操作？
电力系统中的设备有运行、热备用、冷备用和检修四种不同的状态，运行操作是指变更电力系统设备运行状态的过程，是指将设备从一种状态改变到另一种状态或变更运行方式所需要进行一系列倒闸操作。
2.倒闸操作的内容有哪些？
●电力线路停送电操作；
●电力变压器停送电操作；
●电网合环或解环操作；
●倒换母线操作；
●旁路母线代路操作；
●中性点接地方式改变和消弧线圈分接头调整。
3.倒闸操作有哪些基本要求？
倒闸操作是一项严谨的工作，应根据值班调度员或运行值班负责人的指令，在受令人复诵无误后执行，操作过程中操作者和监护者应全神贯注，并满足以下基本要求：
●全面完成操作任务，不出现任何差错；
●保证运行合理（便于事故处理，安全经济）；
●保证对用户可靠供电及供电质量；
●保证继电保护及自动装置的可靠运行。
4.倒闸操作的步骤是什么？
1）接受调度预发指令；
2）根据预发指令有操作人填写倒闸操作票；
3）操作人和监护人应了解操作目的和操作顺序，并根据模拟图或接线图核对填写的操作项目和顺序，并由运行值班负责人或值长审核签名；
4）监护人和操作人相互考问和预想；
5）接受调度正式操作指令，发、受令人双方应互报单位和姓名，发令应准确、清晰，使用规定的调度术语和设备双重名称，受令人应复诵无误，对发、受令全过程进行录音并做好记录；
6）模拟操作，即先在模拟图（或微机防误装置、微机监控装置）上进行核对性模拟预演，无误后，再进行操作；
7）操作前应先核对设备名称、编号及运行状态（位置）；
8）操作中应认真执行监护复诵制，即监护人高声唱票，操作人高声复诵，宜全过程录音；
9）操作过程中，应按操作票填写的顺序逐项操作，每操作完一步，应检查无误后打勾，操作中，当对所进行的操作存在疑问时，应立即停止操作并向值班调度员或运行值班负责人报告，待弄清楚后再行操作；
10）操作完毕，全面检查核对你，并向值班调度员汇报；
11）总结，评价；
12）鉴消操作票。
5.线路停送电的操作顺序是什么？
为什么？
线路停电：
先断开断路器，后拉开线路侧隔离开关，最后拉开母线侧隔离开关。
这样操作的原因是：
若为断路器未在分闸位置或错拉隔离开关而造成带负荷拉隔离开关时，由于线路保护装置迅速动作，跳开断路器切除故障，使事故范围缩小，并减少对人身的威胁。
线路送电：
与停电顺序相反，先合母线侧刀闸，后合线路侧刀闸，最后合断路器。
原因是如果断路器在合位，后合线路侧刀闸等于用线路侧隔离开关带负荷合闸，此时一旦发生弧光短路，线路断路器保护动作，切除故障，使事故范围缩小在本断路器的负荷侧从而缩小事故范围，减小对人身的威胁；反之，如故障点出现在母线侧隔离开关，将会使母线保护或主变压器后备保护动作，使母线上全部连接的元件停电，造成事故范围扩大。
6.母线操作应遵循哪些技术原则？
用开关向不带电的母线充电时，应使用充电保护，用其他保护代替时，保护方向应指向被充电的母线或短接保护的方向元件，必要时，应调整保护定值；
倒母线操作，即由一条母线倒换部分或全部元件至另一条母线时，首先应使母联断路器及两侧隔离开关均在何为，并取下母联断路器的操作保险后，方可进行倒闸操作，其目的是防止在倒母线过程中母联断路器突然断开而造成带负荷拉合隔离开关或带电源拉合隔离开关的误操作事故。
7.旁带操作应遵循哪些原则？
1）在用旁路断路器旁带其它断路器时，应首先检查两者保护定值是否一致，防止因定值不匹配造成保护误动或拒动；
2）不允许用旁路隔离开关首先给旁母充电；
3）充电无故障后，断开旁路断路器，退出专用充电保护，以防误动；
4）投入旁路断路器的旁带保护，合上旁路隔离开关，合上旁路断路器；
5）断开被旁带断路器及其隔离开关；
6）对220KV及以上断路器或装有高频保护的断路器进行旁带操作时必须按单项指令执行，防止高频保护误动。
8.如何对变压器进行停送电操作？
变压器停电时，应考虑保护配置和潮流分布情况，在先断开断路器，后断开隔离开关的前提下，先停负荷侧后停电源侧，具体来说操作如下：
1）对单电源变压器停电时，先断开负荷侧断路器，再断开电源侧断路器，最后分别按主变压器侧隔离开关、母线侧隔离开关依次拉开；
2）对多电源变压器停电时，在多电源的情况下，变压器停电的顺序是先断开低压侧断路器，在断开中压侧断路器，后断开高压侧断路器，最后各端按主变压器侧、母线侧隔离开关依次操作。
特殊情况下主变停电顺序还需要考虑保护的配置情况和潮流分布情况。
3）220KV及以上长距离输电线路末端变压器的操作，应考虑线路末端电压可能过高的情况，因此，在操作时，应采取措施降低电压。
9.低压电气停送电操作的技术原则有哪些？
1）停电时应先拉开开关，再拉开负荷侧隔离开关或熔断器，最后拉开电源侧隔离开关，送电时与上述顺序相反；
2）拉合隔离开关或取下、给上熔断器前必须检查断路器确在断开位置，严禁带负荷拉、合隔离开关或取下、给上熔断器；
3）拉开低压总断路器时，应先拉开分路断路器，后拉开总断路器，送电时与此相反。
4）双电源切换操作时，应采取先停后送的原则，不允许并列进行切换操作；
5）只有隔离开关和熔断器的低压回路，为保证在回路有故障时能由熔断器切除故障，在送电时，应先安上熔断器，然后再合隔离开关。
相反，停电时，则应在拉开隔离开关后，再取下熔断器。
低压隔离开关和熔断器的操作顺序如下：
水平排列时：
送电合闸应先合两边相，后合中间相，停电拉闸操作与此相反；
垂直排列时：
送电合闸应从下到上依次合上各相，停电拉闸操作与此相反。
10.解、合环操作应注意哪些问题？
1）解环操作前，应检查解环点的有功及无功潮流，确保解环后的电网电压质量、潮流变化和设备承载容量在规定范围内，继电保护、安全自动装置的配合满足要求。
2）合环操作时，必须保证合环点两侧相位相同，电压差、相位角符合规定要求。
3）合环操作应使用断路器进行。
4）若断路器有同期监视装置，则环路操作时必须投入该装置。
5）解、合环操作前，应考虑环网内所有断路器、继电保护和自动装置的定值变更与投运状态的改变，用母联断路器解环时，应注意解环后保护电压要取自本母线。
6）解环或合环前后应与有关方面联系。
四、电网继电保护基础知识
1.什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护？
主保护：
能满足电力系统稳定及设备安全要求，以最快速度有选择地切除被保护设备或线路范围内的各种故障，从而保证系统无故障部分连续运行的保护。
如电流、电压和距离保护中的Ⅰ段与Ⅱ段配合工作，纵联差动保护、高频保护等。
后备保护：
主保护或断路器拒动时，能以较长时限切除故障的保护。
它又分为“近后备”和“远后备”。
“近后备”就是用双重化保护配置来加强元件本身的保护，使之在区内故障时，保护无拒动的可能，同时装设断路器失灵保护，以便当断路器拒动时启动失灵保护来切除变电站同一条母线的所有高压断路器，或遥切对侧断路器。
“远后备”则是指当元件故障而保护或断路器拒绝动作时，由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切除。
如过流保护和距离保护的第Ⅲ段，即可作为本元件主保护的后备保护及相邻元件的后备保护。
辅助保护：
为补充主保护和后备保护的性能（如为了消除主保护或后备保护元件的死区）或当主保护和后备保护退出运行时才起作用及为加速切除某部分故障而增加的保护。
异常运行保护：
反应被保护设备或线路异常运行状态的保护。
2.什么是过流保护？
有什么特点？
过流保护就是将被保护线路的电流接入过电流继电器，当线路中短路电流增大到超过规定值时就动作，并以时间来保证动作的选择性的一种保护装置。
其特点是装置构成简单。
3.什么是速断保护？
有什么特点？
速断保护是为了克服过电流保护在靠近电源端的保护装置动作时限长，采用提高整定值，以限制动作范围的办
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