रिएक्टेंस (reactance) के माध्यम से ट्रांसफॉर्मर न्यूट्रल की अर्थिंग करने से इसमें सुधार होगा

Question

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A: ट्रांजिएंट स्टेबिलिटी (Transient stability)

Explanation & Concepts:
रिएक्टर (पीटरसन कॉइल या न्यूट्रल रिएक्टर) के माध्यम से ट्रांसफॉर्मर न्यूट्रल को अर्थ करने से इंडक्टिव रिएक्टेंस डालकर ग्राउंड फॉल्ट करंट सीमित हो जाता है। यह सीमा फॉल्ट की गंभीरता को कम करती है, जिससे सिस्टम ट्रांजिएंट गड़बड़ी के दौरान सिंक्रोनिज्म को अधिक प्रभावी ढंग से बनाए रखने में सक्षम होता है, जो ट्रांजिएंट स्टेबिलिटी में सुधार करता है।

Working Principle: लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट के दौरान, न्यूट्रल रिएक्टर जमीन के लिए एक उच्च-प्रतिबाधा (high-impedance) पथ प्रदान करता है। यह फॉल्ट करंट ($I_f$) के परिमाण को कम करता है। फॉल्ट की अवधि के दौरान इनपुट यांत्रिक शक्ति और आउटपुट विद्युत शक्ति के बीच ऊर्जा असंतुलन को कम करके, स्विंग समीकरण ($M \frac{d^2\delta}{dt^2} = P_m - P_e$) के परिणामस्वरूप रोटर कोण दोलन कम गंभीर होते हैं, जो सीधे ट्रांजिएंट स्टेबिलिटी को बढ़ाते हैं।

Key Formulas: $P_e = \frac{V_1 V_2}{X_{eq}} \sin \delta$ — पावर ट्रांसफर समीकरण; $M \frac{d^2\delta}{dt^2} = P_m - P_e$ — स्टेबिलिटी को परिभाषित करने वाला स्विंग समीकरण

Key Points: न्यूट्रल रिएक्टेंस फॉल्ट करंट को सीमित करता है, यांत्रिक घटकों पर विद्युत झटके को कम करता है।; ट्रांजिएंट स्टेबिलिटी मुख्य रूप से अचानक, बड़ी गड़बड़ी का सामना करने की सिस्टम की क्षमता से संबंधित है।; स्टेडी-स्टेट स्टेबिलिटी भार में छोटे, क्रमिक परिवर्तनों से संबंधित है, जो न्यूट्रल अर्थिंग प्रतिबाधा से कम प्रभावित होते हैं।; रिएक्टर का उपयोग सॉलिड ग्राउंडिंग से अलग है, जो फॉल्ट करंट को अधिकतम कर देगा।

Advantages: फॉल्ट के दौरान वाइंडिंग पर कम यांत्रिक तनाव; बेहतर ट्रांजिएंट स्टेबिलिटी सीमाएं; कम फॉल्ट करंट परिमाण

Disadvantages: आर्किंग ग्राउंड फॉल्ट के दौरान ओवरवॉल्टेज की संभावना; रिएक्टेंस की सटीक ट्यूनिंग की आवश्यकता

Applications: ट्रांसमिशन सिस्टम; बड़े पावर ट्रांसफॉर्मर न्यूट्रल

Additional Info: स्टेडी-स्टेट स्टेबिलिटी मुख्य रूप से सिंक्रोनाइजिंग पावर गुणांक और लाइन रिएक्टेंस पर निर्भर करती है, न कि न्यूट्रल अर्थिंग विधि पर। इसलिए, विकल्प (b) गलत है क्योंकि अर्थिंग विधि में परिवर्तन का स्टेडी-स्टेट स्टेबिलिटी पर नगण्य प्रभाव पड़ता है।. सॉलिड ग्राउंडिंग को आमतौर पर सुरक्षा योजनाओं के लिए प्राथमिकता दी जाती है, जबकि रिएक्टेंस ग्राउंडिंग को विशेष रूप से फॉल्ट की गंभीरता और ट्रांजिएंट प्रभावों को कम करने के लिए चुना जाता है।

Answer: A सही है — ट्रांसफॉर्मर न्यूट्रल को रिएक्टर के माध्यम से अर्थ करने से फॉल्ट करंट सीमित हो जाता है, जो फॉल्ट के दौरान पावर दोलन की गंभीरता को कम करता है और इस प्रकार ट्रांजिएंट स्टेबिलिटी में सुधार करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि न्यूट्रल अर्थिंग तकनीकें (सॉलिड, रेजिस्टेंस, या रिएक्टेंस) सुरक्षा और ट्रांजिएंट नियंत्रण के लिए डिज़ाइन की गई हैं, जबकि स्टेडी-स्टेट स्टेबिलिटी में मुख्य रूप से लाइन इम्पीडेंस (सीरीज कॉम्पेंसेशन) को कम करके या तेजी से कार्य करने वाली उत्तेजना प्रणालियों (excitation systems) का उपयोग करके सुधार किया जाता है।

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Option B: स्टेडी स्टेट स्टेबिलिटी (Steady state stability)

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Option C: दोनों (a) और (b)

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Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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