सिंक्रोनस जनरेटर के टर्मिनलों पर फॉल्ट के लिए, फॉल्ट करंट अधिकतम होता है

Question

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C: सिंगल लाइन टू ग्राउंड फॉल्ट

Explanation & Concepts:
एक सिंक्रोनस जनरेटर में, सिंगल लाइन टू ग्राउंड (SLG) फॉल्ट आमतौर पर सबसे गंभीर फॉल्ट करंट होता है क्योंकि इसमें जनरेटर का जीरो-सीक्वेंस इम्पीडेंस शामिल होता है, जो अक्सर पॉजिटिव और नेगेटिव सीक्वेंस इम्पीडेंस से काफी कम होता है। परिणामस्वरूप, फॉल्ट करंट का पथ सबसे कम इम्पीडेंस प्रस्तुत करता है, जिसके कारण संतुलित थ्री-फेज फॉल्ट की तुलना में इसका परिमाण अधिक होता है।

Working Principle: SLG फॉल्ट के दौरान, फॉल्ट करंट $I_{f} = \frac{3E_{a}}{Z_{1} + Z_{2} + Z_{0}}$ द्वारा निर्धारित होता है। चूंकि जीरो-सीक्वेंस इम्पीडेंस $Z_{0}$ आमतौर पर पॉजिटिव-सीक्वेंस रिएक्टेंस ($X_{d}''$) और नेगेटिव-सीक्वेंस रिएक्टेंस ($X_{2}$) से बहुत छोटा होता है, इसलिए हर (denominator) कम हो जाता है, जिससे सममित फॉल्ट की तुलना में अधिक फॉल्ट करंट उत्पन्न होता है जहां केवल $Z_{1}$ प्रभावी होता है।

Key Formulas: $I_{f(SLG)} = \frac{3E_{a}}{Z_{1} + Z_{2} + Z_{0}}$ — सिंगल लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट के लिए कुल फॉल्ट करंट; $I_{f(3\Phi)} = \frac{E_{a}}{Z_{1}}$ — संतुलित थ्री-फेज फॉल्ट के लिए कुल फॉल्ट करंट

Key Points: जीरो-सीक्वेंस इम्पीडेंस $Z_{0}$ मशीन की ग्राउंडिंग पर निर्भर करता है और आमतौर पर सबसे छोटा घटक होता है।; थ्री-फेज फॉल्ट सब-ट्रांसिएंट रिएक्टेंस $X_{d}''$ द्वारा सीमित होता है।; न्यूट्रल पर सॉलिड ग्राउंडिंग वाली मशीनों के लिए SLG फॉल्ट करंट सबसे अधिक होता है।; सिंक्रोनस मशीनों में आमतौर पर विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन में $X_{d}''

Advantages: ग्राउंडिंग सिस्टम के सुरक्षित डिज़ाइन को सक्षम बनाता है।; सबसे खराब स्थिति के लिए सर्किट ब्रेकर के आकार को निर्धारित करने में मदद करता है।

Disadvantages: उच्च फॉल्ट करंट वाइंडिंग्स पर थर्मल और यांत्रिक तनाव पैदा करते हैं।; सर्किट ब्रेकर संपर्कों पर उच्च ट्रांजिएंट रिकवरी वोल्टेज पैदा कर सकते हैं।

Applications: प्रोटेक्शन रिले समन्वय; ग्रिड स्थिरता अध्ययन; ग्राउंडिंग सिस्टम डिज़ाइन

Additional Info: कुछ मशीनों में, यदि ग्राउंडिंग इम्पीडेंस बहुत अधिक है, तो SLG फॉल्ट करंट 3-फेज फॉल्ट से कम हो सकता है; हालाँकि, सामान्य डायरेक्ट-ग्राउंडेड जनरेटर के लिए, SLG ही डिज़ाइन का अधिकतम मान है।. विकल्प A (थ्री-फेज फॉल्ट) को अक्सर 'आधार' सममित फॉल्ट माना जाता है, लेकिन इसकी गणना में $Z_{0}$ शामिल नहीं होता है।

Answer: C सही है — सिंगल लाइन टू ग्राउंड फॉल्ट आमतौर पर ग्राउंडेड सिंक्रोनस जनरेटर में सबसे अधिक करंट पैदा करता है क्योंकि कम जीरो-सीक्वेंस इम्पीडेंस का प्रभाव अधिक होता है।

Exam Tip: हमेशा जनरेटर की ग्राउंडिंग स्थिति की जांच करें; यदि जनरेटर आइसोलेटेड (अनग्राउंडेड) है, तो SLG फॉल्ट करंट शून्य होता है।

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Option A: थ्री फेज फॉल्ट

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Option B: थ्री फेज टू ग्राउंड फॉल्ट

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Option D: लाइन टू लाइन फॉल्ट

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