न्यूनतम पवन गति पर संचालित होने के लिए डिज़ाइन की गई पवन टर्बाइन को क्या कहा जाता है?

Question

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A: कट-इन वेग (Cut in velocity)

Explanation & Concepts:
'कट-इन स्पीड' वह न्यूनतम पवन गति है जिस पर पवन टर्बाइन का रोटर घूमना शुरू करता है और उपयोगी विद्युत शक्ति उत्पन्न करता है। इस सीमा से नीचे, पवन ऊर्जा यांत्रिक घर्षण और जनरेटर प्रणाली के विद्युत चुम्बकीय ड्रैग को दूर करने के लिए अपर्याप्त होती है।

Working Principle: जैसे-जैसे पवन की गति बढ़ती है, रोटर ब्लेड द्वारा उत्पन्न टॉर्क अंततः जनरेटर और ड्राइवट्रेन के आंतरिक प्रतिरोध टॉर्क से अधिक हो जाता है। कट-इन गति पर, टर्बाइन कंट्रोलर जनरेटर को इलेक्ट्रिक ग्रिड से जोड़ देता है। एक बार चालू होने के बाद, टर्बाइन की रेटेड क्षमता तक पहुंचने तक पवन की गति के साथ बिजली उत्पादन बढ़ता रहता है।

Key Formulas: $P = \frac{1}{2} \rho A v^3 C_p$ — पवन से प्राप्त शक्ति, जहाँ $v$ पवन का वेग है; $v_{cut-in}

Key Points: वाणिज्यिक टर्बाइन के लिए कट-इन गति आमतौर पर 3 m/s और 5 m/s के बीच होती है।; कट-इन गति से नीचे, टर्बाइन को आमतौर पर अनावश्यक टूट-फूट से बचाने के लिए 'पार्क' या 'स्टैंडबाय' स्थिति में रखा जाता है।; कट-आउट गति (आमतौर पर 25 m/s) वह ऊपरी सीमा है जहां संरचनात्मक क्षति को रोकने के लिए टर्बाइन को बंद कर दिया जाता है।

Advantages: कम दक्षता वाले शासन में संचालन को रोकता है।; ड्राइवट्रेन घटकों को कम-टॉर्क अस्थिरता से बचाता है।

Disadvantages: शांत अवधि के दौरान शून्य बिजली उत्पादन होता है।; ग्रिड सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए जटिल नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता होती है।

Applications: उपयोगिता-स्तरीय पवन फार्म; ऑफ-ग्रिड लघु-स्तरीय पवन ऊर्जा प्रणालियाँ

Additional Info: 'कट-आउट वेग' उस अधिकतम गति को संदर्भित करता है जिसके आगे सुरक्षा के लिए टर्बाइन को ब्रेक लगाया जाता है।. विंडवर्ड उस दिशा को संदर्भित करता है जिससे हवा चलती है, न कि टर्बाइन के पैरामीटर को।

Answer: A सही है — कट-इन वेग वह न्यूनतम पवन गति है जो टर्बाइन के यांत्रिक प्रतिरोध को दूर करके बिजली उत्पादन शुरू करने के लिए आवश्यक है।

Exam Tip: बिजली उत्पादन के प्रश्नों में हमेशा 'कट-इन' (स्टार्टअप सीमा) और 'कट-आउट' (सुरक्षा शटडाउन सीमा) गति के बीच अंतर करें।

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Option B: विंडवर्ड (Windward)

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Option C: कट-आउट वेग (Cut out velocity)

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Option D: अपविंड लोकेशन (Upwind location)

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