लंबी ओवरहेड लाइनों पर फेरेंटी प्रभाव (Ferranti effect) तब अनुभव किया जाता है जब वे

Question

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A: हल्के लोड पर हों

Explanation & Concepts:
फेरेंटी प्रभाव लंबी ट्रांसमिशन लाइनों में होने वाली एक ऐसी घटना है जहाँ रिसीविंग-एंड वोल्टेज ($V_R$) सेंडिंग-एंड वोल्टेज ($V_S$) से अधिक हो जाता है। यह मुख्य रूप से तब होता है जब लाइन हल्के लोड पर होती है या बिना लोड (no-load) की स्थिति में होती है।

Working Principle: लंबी ओवरहेड लाइनों में, शंट कैपेसिटेंस महत्वपूर्ण होता है। हल्के लोड की स्थितियों में, लाइन के सीरीज इंडक्टेंस से बहने वाली चार्जिंग करंट एक वोल्टेज ड्रॉप पैदा करती है जो लोड करंट के फेज के विपरीत होती है। इसके परिणामस्वरूप रिसीविंग एंड पर वोल्टेज बढ़ जाता है, क्योंकि कैपेसिटिव रिएक्टेंस ($X_C$) इंडक्टिव रिएक्टेंस ($X_L$) पर हावी हो जाता है।

Key Formulas: $V_R > V_S$ — फेरेंटी प्रभाव के लिए रिसीविंग एंड पर स्थिति; $I_C = j\omega CV$ — कैपेसिटिव प्रभाव के लिए जिम्मेदार चार्जिंग करंट

Key Points: 200 किमी से अधिक लंबी लाइनों में सबसे अधिक प्रचलित।; ट्रांसमिशन लाइन के शंट कैपेसिटेंस द्वारा प्रेरित।; कम शंट कैपेसिटेंस के कारण छोटी और मध्यम ट्रांसमिशन लाइनों में यह प्रभाव नगण्य होता है।; कैपेसिटिव करंट की भरपाई के लिए रिसीविंग एंड पर शंट रिएक्टर्स का उपयोग करके इसे प्रबंधित किया जाता है।

Disadvantages: ओवरवॉल्टेज के कारण इन्सुलेशन को संभावित नुकसान; रिसीविंग एंड पर जुड़े उपकरणों पर तनाव; अतिरिक्त रिएक्टिव पावर कंपनसेशन की आवश्यकता

Applications: शंट कंपनसेशन उपकरणों का डिज़ाइन; EHV/UHV लाइनों के लिए इन्सुलेशन समन्वय

Additional Info: यह प्रभाव गणितीय रूप से ABCD पैरामीटर का उपयोग करके दर्शाया गया है जहाँ $V_R = \frac{V_S}{A}$ और $A = \cos(\beta l)$ है। जैसे-जैसे लाइन की लंबाई $l$ बढ़ती है, $A V_S$ हो जाता है।. विकल्प B और C गलत हैं क्योंकि जैसे-जैसे लोड बढ़ता है, लैगिंग पावर फैक्टर करंट सीरीज इम्पीडेंस ($R + jX$) के पार वोल्टेज ड्रॉप पैदा करता है, जो रिसीविंग-एंड वोल्टेज को काफी कम कर देता है।

Answer: A सही है — फेरेंटी प्रभाव विशेष रूप से हल्के लोड या बिना लोड की स्थितियों के दौरान सेंडिंग-एंड वोल्टेज की तुलना में रिसीविंग-एंड वोल्टेज में वृद्धि का कारण बनता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, हमेशा याद रखें कि फेरेंटी प्रभाव 'नो लोड/लाइट लोड' और 'लंबी लाइनों' का पर्याय है। यदि प्रश्न कारण पूछता है, तो 'लाइन कैपेसिटेंस' देखें।

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Option B: इकाई पावर फैक्टर पर फुल लोड पर हों

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Option C: 0.8 (लैगिंग) पावर फैक्टर पर फुल लोड पर हों

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Option D: इन सभी स्थितियों में

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