ट्रांसमिशन लाइन में चार्जिंग करंट

Question

Examoogle · Accepted Answer

D: अनिर्धारणीय (Unpredictable)

Explanation & Concepts:
लाइन लॉस पर चार्जिंग करंट का प्रभाव पूरी तरह से ट्रांसमिशन लाइन की लोडिंग स्थिति पर निर्भर करता है। चार्जिंग करंट एक शंट कैपेसिटिव घटना है जो $I^2R$ लॉस को कम भी कर सकती है और बढ़ा भी सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि क्या यह मौजूदा लोड करंट की भरपाई (compensate) करती है या उसे बढ़ाती है।

Working Principle: एक ट्रांसमिशन लाइन में, कंडक्टरों के बीच कैपेसिटेंस के कारण चार्जिंग करंट $I_c = j\omega CV$ उत्पन्न होता है। हल्के लोड (light load) की स्थितियों में, चार्जिंग करंट आंशिक रूप से इंडक्टिव लोड करंट को रद्द कर सकता है, जिससे कुल करंट का परिमाण कम हो जाता है और इस प्रकार $I^2R$ लॉस कम हो जाता है। हालाँकि, पूर्ण या भारी लोड पर, चार्जिंग करंट लोड करंट के साथ जुड़ जाता है, जिससे कुल लाइन करंट बढ़ जाता है और परिणामस्वरूप लाइन लॉस बढ़ जाता है।

Key Formulas: $I_c = j \omega C V$ — चार्जिंग करंट का परिमाण; $P_{loss} = 3 |I_{line}|^2 R$ — प्रति चरण कुल सक्रिय पावर लॉस

Key Points: चार्जिंग करंट लाइन वोल्टेज और ऑपरेटिंग आवृत्ति के सीधे समानुपाती होता है।; शंट कैपेसिटेंस ट्रांसमिशन लाइन की पूरी लंबाई में समान रूप से वितरित होता है।; लॉस पर प्रभाव लोड करंट और चार्जिंग करंट के बीच फेज कोण के अंतर पर निर्भर करता है।; फेरांटी प्रभाव (Ferranti effect) एक संबंधित घटना है जो नो-लोड पर चार्जिंग करंट के कारण होती है।

Advantages: हल्के लोड पर वोल्टेज प्रोफाइल में सुधार; लैगिंग रिएक्टिव पावर की आंशिक भरपाई

Disadvantages: प्राप्त करने वाले छोर (receiving end) पर वोल्टेज में वृद्धि (फेरांटी प्रभाव); कम लोड की स्थिति के दौरान स्विचगियर पर बढ़ा हुआ थर्मल लोडिंग

Applications: लंबी EHV और UHV ट्रांसमिशन लाइनें; अंडरग्राउंड पावर केबल (उच्च कैपेसिटेंस)

Additional Info: मूल प्रश्न का सही उत्तर विकल्प D तकनीकी रूप से सबसे सटीक है क्योंकि लॉस पर प्रभाव स्थिर नहीं बल्कि परिवर्तनशील है।. विकल्प A और B केवल विशिष्ट लोड परिदृश्यों (हल्का लोड बनाम भारी लोड) पर लागू होने वाले आंशिक सत्य का प्रतिनिधित्व करते हैं।

Answer: D सही है — लाइन लॉस पर चार्जिंग करंट का प्रभाव मौजूदा लोड करंट और पावर फैक्टर पर निर्भर करता है, जिससे यह केवल जोड़ने या घटाने के बजाय परिवर्तनशील हो जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर सिस्टम में, रिएक्टिव पावर का प्रवाह द्विदिश (bidirectional) होता है और सिस्टम के V-I फेज संबंध के प्रति संवेदनशील होता है; बिना लोड की स्थिति स्पष्ट किए कभी भी यह न मान लें कि कोई प्रभाव हमेशा फायदेमंद या हानिकारक ही होगा।

Examoogle · Answer

Option A: लाइन लॉस को कम करता है

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Option B: लाइन लॉस को बढ़ाता है

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Option C: लाइन लॉस को प्रभावित नहीं करेगा

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