शॉर्ट सर्किट करंट को सीमित करने के लिए

Question

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A: रिएक्टर्स का उपयोग किया जाता है

Explanation & Concepts:
करंट लिमिटिंग रिएक्टर्स प्रेरणिक कुंडलियाँ (inductive coils) होती हैं जिन्हें कुल सीरीज रिएक्टेंस बढ़ाने के लिए पावर सिस्टम के साथ सीरीज में जोड़ा जाता है। रिएक्टेंस बढ़ाकर, वे शॉर्ट-सर्किट स्थिति के दौरान फॉल्ट करंट के परिमाण को कम कर देते हैं, जिससे सर्किट ब्रेकर और अन्य उपकरणों की सुरक्षा होती है।

Working Principle: शॉर्ट-सर्किट के दौरान, सिस्टम का प्रतिबाधा (impedance) काफी कम हो जाता है, जिससे अत्यधिक उच्च फॉल्ट करंट प्रवाहित होता है। ओम के नियम के अनुसार, $I_f = \frac{V}{Z_{eq}}$ होता है। सीरीज में एक रिएक्टर ($X_L$) जोड़कर, समतुल्य प्रतिबाधा $Z_{eq}$ बढ़कर $\sqrt{R^2 + (X_{system} + X_L)^2}$ हो जाती है, जो प्रभावी रूप से शॉर्ट-सर्किट करंट को सुरक्षात्मक स्विचगियर के लिए एक सुरक्षित मान तक सीमित कर देती है।

Key Formulas: $I_{sc} = \frac{V}{jX_{total}}$ — फॉल्ट करंट सर्किट में कुल रिएक्टेंस के व्युत्क्रमानुपाती होता है।; $X_L = 2\pi f L$ — इंडक्टर द्वारा प्रदान किया गया रिएक्टेंस, जो आवृत्ति और इंडक्टेंस के सीधे आनुपातिक होता है।

Key Points: रिएक्टर्स फॉल्ट स्थितियों के दौरान करंट को सीमित करने के लिए उच्च प्रतिबाधा प्रदान करते हैं।; भारी फॉल्ट करंट के दौरान सैचुरेशन से बचने के लिए वे आमतौर पर एयर-कोर्ड (air-cored) होते हैं।; उन्हें प्लेसमेंट के आधार पर जनरेटर रिएक्टर, फीडर रिएक्टर, या बस-बार रिएक्टर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

Advantages: फॉल्ट के दौरान उपकरणों पर यांत्रिक और तापीय तनाव को कम करता है।; कम रेटिंग वाले (सस्ते) सर्किट ब्रेकरों के उपयोग की अनुमति देता है।; सिस्टम के स्वस्थ हिस्सों में गड़बड़ी के प्रसार को कम करता है।

Disadvantages: सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत निरंतर वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है।; सिस्टम की कुल रिएक्टिव पावर खपत को बढ़ाता है।; स्थिर-अवस्था वोल्टेज स्थिरता को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है।

Applications: पावर जनरेटिंग स्टेशन; ट्रांसमिशन और डिस्ट्रीब्यूशन सबस्टेशन

Additional Info: रिएक्टर्स को प्रतिरोधकों की तुलना में प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि प्रतिरोधक सामान्य संचालन के दौरान महत्वपूर्ण वास्तविक शक्ति ($I^2R$) का नुकसान करते हैं, जबकि रिएक्टर्स नगण्य बिजली का क्षय करते हैं।. कैपेसिटर का उपयोग आमतौर पर पावर फैक्टर सुधारने के लिए किया जाता है, करंट सीमित करने के लिए नहीं।

Answer: A सही है — फॉल्ट करंट के परिमाण को सीमित करने के लिए आवश्यक सीरीज इंडक्टिव रिएक्टेंस प्रदान करने हेतु रिएक्टर्स का उपयोग किया जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सीरीज रिएक्टर फॉल्ट करंट को कम करते हैं, जबकि शंट रिएक्टरों का उपयोग लंबी EHV लाइनों में कैपेसिटिव मुआवजे (compensation) के लिए किया जाता है।

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Option B: प्रतिरोधकों (Resistors) का उपयोग किया जाता है

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Option C: कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है

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Option D: उपरोक्त में से कोई भी

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