KR102484761B1 - A device that can automatically check and record vacuum in substation facilities - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변전소의 변전설비중 변압기나 차단기를 신설하거나 정밀검사를 실시할 때 변압기의 절연유를 새로 주입하기 전 혹은 차단기의 절연가스를 새로 주입하기 전에 변압기나 차단기 내부에 수분이나 이물질이 존재하지 않도록 하기 위해 진공도 검사를 필수적으로 수행해야 하는데 이를 자동으로 체크하고 기록할 수 있도록 하여 정확도와 정밀도를 향상시키고 작업편의성을 증대시키도록 개선된 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device capable of automatically checking and recording vacuum in a substation facility, and more particularly, before injecting new insulating oil into a transformer when a transformer or circuit breaker is newly installed or a detailed inspection is performed among substation facilities at a substation. Or, before injecting a new insulation gas into the circuit breaker, it is essential to perform a vacuum level inspection to ensure that there is no moisture or foreign matter inside the transformer or circuit breaker. It relates to a device that can automatically check and record vacuum in an improved substation to increase
일반적으로, 발전소에서 생산된 특고압(765 kV, 345 kV, 154 kV)은 송전선을 타고 변전소에 공급되며, 변전소에서는 특고압이 22900 볼트(=상전압 13200 볼트)의 전압으로 낮추어져 배전선로를 통해 일반 빌딩이나 공장에 공급되고, 변전소에 공급되는 특고압의 일부는 전주에 부착된 주상 변압기, 기상 변압기를 통하여 220/380 볼트의 사용하기 쉬운 전압으로 낮추어져 주택이나 상점, 소규모의 공장 등에 공급된다.In general, extra-high voltages (765 kV, 345 kV, 154 kV) produced in power plants are supplied to substations via transmission lines, and at substations, the extra-high voltages are lowered to 22900 volts (= phase voltage 13200 volts), and thus power distribution lines. Part of the extra-high voltage supplied to substations is reduced to a usable voltage of 220/380 volts through pole-mounted transformers and meteorological transformers attached to utility poles, and supplied to houses, shops, and small-scale factories. do.
이 중에서 변전소의 경우, 변전에 필요한 다수의 설비를 포함하며, 그 중에서도 차단기와 변압기가 대표적이다.Among them, a substation includes a number of facilities necessary for transformation, and among them, a circuit breaker and a transformer are representative.
이때, 차단기는 부하전류와 고장시 발생하는 대전류를 차단하여 설비를 보호하는 수단으로서 보통 가스절연 개폐장치(GIS:Gas Insulated Switchgear)가 사용되며, 여기에는 절연내력 확보를 위하여 절연가스인 SF6 가스가 사용된다.At this time, the circuit breaker is a means to protect the facility by blocking the load current and the large current generated in the event of a fault. A gas insulated switchgear (GIS) is usually used, and SF 6 gas, an insulating gas, is used to secure dielectric strength is used
또한, 변압기는 전압을 조절하기 위한 수단으로 보통 유입식 변압기가 사용되며, 절연내력을 확보하기 위해 절연유가 사용된다.In addition, an oil-immersed transformer is usually used as a means for regulating the voltage, and insulating oil is used to secure dielectric strength.
그런데, 이러한 변전소의 차단기 설비와 변압기 설비를 새로 신설하거나 혹은 정밀검사를 실시할 경우 절연가스나 절연유를 빼낸 후 새로 주입하기 전에 반드시 진공을 걸어 진공도를 체크해야 한다.However, when a new substation circuit breaker facility and transformer facility are newly installed or a detailed inspection is performed, a vacuum must be applied and the degree of vacuum must be checked before injecting a new one after removing the insulating gas or insulating oil.
이것은 내부에 잔류된 수분이나 이물질을 완전히 제거하기 위한 것으로, 이 작업이 선행되지 않으면 사용중 절연파괴의 문제가 발생할 수도 있기 때문에 매우 중요하다.This is to completely remove moisture or foreign substances remaining inside, and if this operation is not preceded, it is very important because a problem of insulation breakdown may occur during use.
종래에는 진공을 건 상태에서 일정시간마다 작업자가 일일이 수동으로 밸브를 잠그고 여는 방식으로 진공도를 수기로 체크하고 기록하는 것을 반복하였다.Conventionally, in a state where a vacuum is applied, a worker manually locks and opens a valve at regular intervals to check and record the degree of vacuum by hand, repeatedly.
때문에, 시간과 비용은 물론 인력낭비가 심하고, 정확하고 정밀한 진공도 체크가 어려워 불량발생에 따라 수분이나 이물이 완전히 제거되지 못하는 문제가 있었다.For this reason, there was a problem in that time and cost as well as waste of manpower were severe, and it was difficult to accurately and precisely check the vacuum level, so moisture or foreign matter could not be completely removed due to the occurrence of defects.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 변전소의 변전설비중 변압기나 차단기를 신설하거나 정밀검사를 실시할 때 변압기의 절연유를 새로 주입하기 전 혹은 차단기의 절연가스를 새로 주입하기 전에 변압기나 차단기 내부에 수분이나 이물질이 존재하지 않도록 하기 위해 진공도 검사를 필수적으로 수행해야 하는데 이를 자동으로 체크하고 기록할 수 있도록 하여 정확도와 정밀도를 향상시키고 작업편의성을 증대시키도록 개선된 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention was created in order to solve these problems in view of the various problems in the prior art as described above, and when a transformer or circuit breaker is newly installed or a detailed inspection is performed among substation facilities, before new injection of insulating oil in a transformer or when a circuit breaker is Before injecting a new insulating gas, a vacuum level inspection must be performed to ensure that there is no moisture or foreign matter inside the transformer or circuit breaker. This can be automatically checked and recorded to improve accuracy and precision and increase work convenience. Its main purpose is to provide a device that can automatically check and record vacuum in an improved substation facility.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 변전소에 설치되는 변압기의 절연유 배출구 또는 차단기의 절연가스 배출구에 접속할 수 있는 다수의 접속관(110)을 갖추고, 일단에는 배출단(130)이 구비된 진공챔버(100); 상기 진공챔버(100)의 외주면 일부에 설치되어 내부 진공도를 계측하는 진공계센서(300); 상기 배출단(130) 상에 설치되고 밸브제어기(210)에 의해 개폐제어되는 전동밸브(200); 상기 진공계센서(300)와 전기적으로 연결되어 계측값을 수신하는 진공계(410)와, 상기 진공계(410)가 수신한 계측값을 실시간으로 디스플레이하도록 연결된 터치스트린(420)을 포함하는 제어기(400); 상기 제어기(400)와 전기적으로 연결제어되고, 상기 배출단(130)에 접속되어 배기 또는 배유하면서 진공도를 형성하는 진공펌프(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치를 제공한다.The present invention is a means for achieving the above object, and has a plurality of
이때, 상기 제어기(400)에는 진공챔버(100) 주변의 온도와 습도를 검출하는 온습도계(430)가 더 구비되고; 상기 제어기(400)에는 지정된 사용자단말로 진공계(410)가 수신한 계측값을 실시간으로 송신하여 정보를 공유하도록 하는 무선통신모듈(440)이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.At this time, the
본 발명에 따르면, 변전소의 변전설비중 변압기나 차단기를 신설하거나 정밀검사를 실시할 때 변압기의 절연유를 새로 주입하기 전 혹은 차단기의 절연가스를 새로 주입하기 전에 변압기나 차단기 내부에 수분이나 이물질이 존재하지 않도록 하기 위해 진공도 검사를 필수적으로 수행해야 하는데 이를 자동으로 체크하고 기록할 수 있도록 하여 정확도와 정밀도를 향상시키고 작업편의성을 증대시키도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, when a new transformer or circuit breaker is installed or a detailed inspection is performed among substation facilities, moisture or foreign matter is present inside the transformer or circuit breaker before new injection of insulating oil or new insulation gas of the circuit breaker. In order to prevent this from happening, it is necessary to perform a vacuum degree inspection, which can be automatically checked and recorded to improve accuracy and precision and improve work convenience.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 구성을 보인 예시적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 장치의 요부를 발췌하여 보인 예시도이다.1 is an exemplary perspective view showing the configuration of a device according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary plan view of FIG. 1 .
3 and 4 are exemplary views showing the main parts of the device according to the present invention.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Prior to the description of the present invention, the following specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of explaining embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms, It should not be construed as limited to the embodiments described herein.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치는 휴대이동이 가능할 수 있도록 판 부재(P)상에 세팅되어 유닛화될 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 4, the device capable of automatically checking and recording the vacuum in the substation facility according to the present invention can be unitized by being set on the plate member P so that it can be carried. .
물론, 손으로 가볍게 들고 휴대이동하는 개념이 아니라, 챠량 등에 싣고 이동하여 임의의 장소에 세팅한 후 구동시킬 수 있도록 유닛화된 개념이다.Of course, it is not a concept to be lightly carried by hand and moved, but a unitized concept so that it can be driven by putting it on a vehicle or the like and setting it in an arbitrary place.
이와 같은 본 발명에 따른 장치는 원통형상의 진공챔버(100)를 포함한다.Such an apparatus according to the present invention includes a
이때, 상기 진공챔버(100)는 변압기의 절연유 배출구 또는 차단기의 절연가스 배출구에 접속할 수 있는 다수의 접속관(110)을 구비한다.At this time, the
또한, 상기 진공챔버(100)는 고정프레임(120)에 고정되어 안정적으로 위치고정될 수 있게 구비된다.In addition, the
뿐만 아니라, 상기 진공챔버(100)의 일단에는 배출단(130)이 마련되고, 상기 배출단(130) 상에는 전동밸브(200)가 설치되며, 상기 전동밸브(200)에는 밸브제어기(210)가 설치된다.In addition, a
아울러, 상기 진공챔버(100)의 외주면 일부에는 내부와 연통된 관체(P)가 고정되고, 상기 관체(P)에는 진공계센서(300)가 설치된다.In addition, a tube body P communicating with the inside is fixed to a part of the outer circumferential surface of the
여기에서, 상기 진공계센서(300)는 디지털 진공계센서를 사용함이 바람직하며, 진공챔버(100) 내부의 진공도를 디지털화된 수치값을 계측할 수 있다.Here, it is preferable to use a digital vacuum sensor as the
이때, 통상 차단기의 경우 절연가스를 빼내고 절연가스를 새로 주입하기 전 차단기 내부의 진공도는 0기압 내지 -1기압을 유지해야만 수분이나 불순물을 말끔하게 제거할 수 있다. 물론, 변압기의 절연유도 마찬가지이다.At this time, in the case of a normal circuit breaker, moisture or impurities can be removed neatly only when the vacuum degree inside the circuit breaker is maintained at 0 to -1 atm before the insulation gas is removed and the insulation gas is newly injected. Of course, the same applies to the insulating oil of the transformer.
한편, 상기 진공계센서(300)는 제어기(400)에 탑재된 진공계(410)와 전기적으로 연결된다.Meanwhile, the
이 경우, 상기 제어기(400)는 일종의 PLC(Programmable Logic Controller)이다.In this case, the
또한, 상기 제어기(400)에는 진공계(410) 외에도 터치스크린(420)이 탑재되어 상기 진공계(410)가 진공계센서(300)로부터 수신한 계측값을 실시간으로 디스플레이하도록 구성된다.In addition to the vacuum gauge 410, the
물론, 상기 터치스트린(420)은 설정을 바꾸거나 조건을 조절할 수 있는 입력기능을 가지고 있다.Of course, the touch screen 420 has an input function capable of changing settings or adjusting conditions.
그리고, 상기 제어기(400)에는 진공챔버(100) 주변의 온도와 습도를 검출하는 온습도계(430)가 더 구비될 수 있고, 이 또한 상기 터치스크린(420)에 표시될 수 있다.In addition, the
여기에서, 상기 온습도계(430)가 필요한 이유는 절연유의 경우 비압축성유체이기 때문에 작은 온도변화에 대해 체적 변화가 거의 없어 안정적이지만, 졀연가스의 경우는 압축성유체이기 때문에 작은 온도변화에 대해서도 체적 변화가 커 진동처리 동안 진공도가 깨질 경우 이것이 내부적인 문제인지 외부적인 문제(온도, 습도)인지를 알 수 있는 인디케이터(Indicator)가 되기 때문이다.Here, the reason why the thermo-hygrometer 430 is needed is that insulating oil is an incompressible fluid, so it is stable with little volume change for small temperature changes, but in the case of smoke gas, since it is a compressible fluid, it has no volume change even for small temperature changes This is because if the vacuum level is broken during Kerr vibration treatment, it becomes an indicator to know whether it is an internal problem or an external problem (temperature, humidity).
이것은 습도의 경우에도 마찬가지이다. 보통 습도는 절연가스를 기준으로 약 80%를 초과할 때 문제가 생기므로 그 이하로 유지되면 된다.The same is true for humidity. Normally, problems occur when the humidity exceeds about 80% based on the insulating gas, so it is sufficient to keep it below that level.
이와 관련하여, 차단기에서 사용되는 SF6 가스의 경우 아래 그래프와 같은 온도-압력 특성을 갖는다.In this regard, the SF 6 gas used in the circuit breaker has temperature-pressure characteristics as shown in the graph below.
이와 같은 이유로 본 발명에서는 상기 온습도계(430)를 통해 제어기(400)가진동도 유지관련 관리할 온도 및 습도범위는 25℃ 이하, 80% 이하이다. 만약, 그 이상으로 상승할 경우에는 진공도 유지에 영향을 미친다고 판단하여 진공처리과정을 다시 설정해야 한다.For this reason, in the present invention, the temperature and humidity ranges to be managed by the
또한, 상기 제어기(400)에는 무선통신모듈(440)이 더 설치되며, 상기 모선통신모듈(440)을 통해 지정된 사용자단말(미도시)로 계측된 진공도 정보를 실시간 송신할 수 있도록 구성된다.In addition, a wireless communication module 440 is further installed in the
이 경우, 상기 무선통신모듈(440)이 LTE통신 가능하게 구성될 수도 있고, 혹은 관리서버와 통신할 수 있도록만 구성되고 관리서버에서 통신망을 통해 지정된 사용자단말로 계측된 진공도 정보를 실시간 송신하는 방식으로 구현될 수도 있다. 이렇듯, 사용자단말과 통신할 수 있는 방식을 다양하므로 특별히 한정하지는 않는다.In this case, the wireless communication module 440 may be configured to enable LTE communication, or is configured only to communicate with the management server and transmits the measured vacuum level information from the management server to a designated user terminal through a communication network in real time. may be implemented as As such, there are various ways to communicate with the user terminal, so it is not particularly limited.
뿐만 아니라, 상기 배출단(130)에는 진공펌프(220)가 연결된다.In addition, a
진공펌프(220)는 호스 등의 연결관을 통해 배출단(130)과 연결될 수 있으며, 진공펌프(220)의 가동과 중지는 상기 제어기(400)와 연결되어 구동이 제어되도록 구성된다.The
또한, 상기 밸브제어기(210)도 상기 제어기(400)와 연결되어 상기 전동밸브(200)의 개폐를 제어하게 된다.In addition, the
즉, 제어기(400)는 상기 진공펌프(220)가 가동될 때 상기 전동밸브(200)를 열도록 밸브제어기(210)를 제어하고, 상기 진공펌프(220)가 가동되지 않을 때 이를 테면 진공계센서(300)로 진공도를 계측할 때는 상기 전동밸브(200)를 닫도록 밸브제어기(210)를 제어하게 된다.That is, the
여기에서, 진공계센서(300)로 진동도를 계측하는 것은 일정주기, 이를테면 1시간 주기로 이루어질 수 있다. 예컨대, 1시간 배기 또는 배유한 후 밸브를 닫고 30초간 진공도를 계측하고, 다시 1시간 배기 또는 배우한 후 진공도를 계측하는 방식이 반복된다.Here, measuring the degree of vibration with the
아울러, 진공펌프(220)로 배기 또는 배유할 때 배기 또는 배유된 유체는 별도 정화처리되어 대기중으로 배출되거나 혹은 별도 포집되어 후처리될 수 있다.In addition, when exhausting or draining oil by the
그리고, 상기 제어기(400)를 재설정하거나 다른 명령을 내리거나 등 여러가지 제어관련 처리를 위해 컴퓨터(500)를 제어기(400)에 더 연결하여 사용할 수도 있음은 물론이다.And, of course, the
덧붙여, 상기 진공펌프(220)는 사용환경상 내부식성이 강해야 하고 방열성이 좋아야 한다. 이를 위해, 진공펌프(220)의 내주면에는 구리 분말 10중량%, 흑연 분말 10중량%, 탈황석고 5중량%, 산화알루미늄 분말 15중량%, 실리콘 검과 이소헥산이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물 10중량%, 피마자유 10중량%, 탄화규소 분말 5중량%, 메탈폴리실록산 20중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지를 혼합 교반한 코팅액을 스프레이코팅하여 소포성과 발수성 및 내부식성을 강화시킬 수 있다. 즉, 단지 스프레이코팅 방식이지만 열전달성, 즉 방열성, 방냉성이 우수하면서도 방식성을 충분히 달성할 수 있다.In addition, the
이때, 구리 분말은 전성과 연성이 뛰어나고 전기 전도도 뿐만 아니라, 열전도성도 뛰어나기 때문에 계면간 접지력과 부착력 및 방열특성을 강화시키기 위해 첨가된다.At this time, since copper powder is excellent in malleability and ductility, as well as electrical conductivity and thermal conductivity, it is added to enhance interfacial contact force, adhesion, and heat dissipation characteristics.
또한, 흑연 분말은 분산안정성과 열전달특성이 우수하여 방열성을 강화시키기 위해 첨가된다. 그리고 탈황석고는 속경성을 높이면서 특히 수축방지를 통해 균열을 억제하기 위해 첨가된다. 아울러 산화알루미늄 분말은 열전도성 필러 특성을 구현하여 방열특성을 증대시키기 위해 첨가된다.In addition, graphite powder has excellent dispersion stability and heat transfer characteristics and is added to enhance heat dissipation. In addition, desulfurized gypsum is added to suppress cracking through anti-shrinkage while increasing rapid hardening. In addition, aluminum oxide powder is added to increase heat dissipation characteristics by implementing thermally conductive filler characteristics.
또한, 실리콘 검과 이소헥산이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물은 투명성을 유지하면서 점착안정성을 유지하고, 투광성에 비례하여 방열특성을 강화시키는데 기여한다. 이 경우, 이소헥산은 실리콘 검을 녹여 겔화시키면서 고정안정성 및 결합성을 증강시키는데 기여한다.In addition, a mixture in which silicone gum and isohexane are mixed in a weight ratio of 2:1 maintains adhesion stability while maintaining transparency, and contributes to enhancing heat dissipation characteristics in proportion to light transmittance. In this case, isohexane contributes to enhancing fixation stability and binding property while melting and gelling the silicone gum.
뿐만 아니라, 피마자유는 경화속도를 조절하고 혼화성을 유지하며 윤활성을 확보하면서 블리딩을 억제하기 위해 첨가된다. 또한 메탈폴리실록산은 소포성과 발수성 및 내부식성을 강화하기 위해 첨가된다.In addition, castor oil is added to control the curing rate, maintain miscibility, and suppress bleeding while ensuring lubricity. In addition, metal polysiloxane is added to enhance antifoaming, water repellency and corrosion resistance.
이렇게 구성하게 되면, 일반적인 도장으로는 얻을 수 없는 방열특성과 함께 방식성도 확보할 수 있게 된다.When configured in this way, it is possible to secure anticorrosive properties as well as heat dissipation characteristics that cannot be obtained by general painting.
100: 진공챔버
200: 전동밸브
300: 진공계센서
400: 제어기
500: 컴퓨터100: vacuum chamber
200: motorized valve
300: vacuum sensor
400: controller
500: computer
Claims (2)
상기 제어기(400)에는 진공챔버(100) 주변의 온도와 습도를 검출하는 온습도계(430)가 더 구비되고; 상기 제어기(400)에는 지정된 사용자단말로 진공계(410)가 수신한 계측값을 실시간으로 송신하여 정보를 공유하도록 하는 무선통신모듈(440)이 더 설치되며;
상기 온습도계(430)를 통해 상기 제어기(400)가 관리할 온도는 25℃ 이하, 습도는 80% 이하이고;
상기 진공펌프(220)의 내주면은 구리 분말 10중량%, 흑연 분말 10중량%, 탈황석고 5중량%, 산화알루미늄 분말 15중량%, 실리콘 검과 이소헥산이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물 10중량%, 피마자유 10중량%, 탄화규소 분말 5중량%, 메탈폴리실록산 20중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지를 혼합 교반한 코팅액으로 스프레이코팅된 것을 특징으로 하는 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치.A vacuum chamber 100 having a plurality of connection pipes 110 that can be connected to an insulating oil outlet of a transformer installed in a substation or an insulating gas outlet of a circuit breaker, and having a discharge end 130 at one end; a vacuum sensor 300 installed on a part of the outer circumferential surface of the vacuum chamber 100 to measure the degree of internal vacuum; An electric valve 200 installed on the discharge end 130 and controlled to open and close by the valve controller 210; A controller 400 including a vacuum gauge 410 electrically connected to the vacuum gauge sensor 300 to receive measured values, and a touch screen 420 connected to display the measured values received by the vacuum gauge 410 in real time. ); The vacuum pump 220 electrically connected to the controller 400 and connected to the discharge end 130 to form a vacuum while exhausting or draining; can automatically check and record the vacuum in a substation facility including In a device with;
The controller 400 further includes a thermo-hygrometer 430 for detecting temperature and humidity around the vacuum chamber 100; In the controller 400, a wireless communication module 440 is further installed to share information by transmitting in real time the measurement value received by the vacuum gauge 410 to a designated user terminal;
The temperature to be managed by the controller 400 through the thermo-hygrometer 430 is 25° C. or less, and the humidity is 80% or less;
The inner circumferential surface of the vacuum pump 220 is a mixture of 10% by weight of copper powder, 10% by weight of graphite powder, 5% by weight of desulfurized gypsum, 15% by weight of aluminum oxide powder, silicon gum and isohexane at a weight ratio of 2:1 10 Weight %, 10% by weight of castor oil, 5% by weight of silicon carbide powder, 20% by weight of metal polysiloxane, and the remaining polycarbonate resin are spray-coated with a coating solution mixed and stirred to automatically check and record the vacuum in a substation facility. device that can.
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- 2021-09-10 KR KR1020210121250A patent/KR102484761B1/en active IP Right Grant
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