इंटरकनेक्टेड सिस्टम के स्थिर संचालन के लिए, वह पैसिव (passive) तत्व जिसका उपयोग इंटरकनेक्टिंग तत्व के रूप में

Question

इंटरकनेक्टेड सिस्टम के स्थिर संचालन के लिए, वह पैसिव (passive) तत्व जिसका उपयोग इंटरकनेक्टिंग तत्व के रूप में किया जा सकता है, वह है

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A: रिएक्टर (Reactor)

Explanation & Concepts:
पावर सिस्टम में शॉर्ट-सर्किट धाराओं को सीमित करने के लिए एक रिएक्टर (इंडक्टर) का उपयोग इंटरकनेक्टिंग तत्व के रूप में किया जाता है। श्रेणी प्रतिबाधा (series impedance) प्रदान करके, यह फॉल्ट स्तर को प्रतिबंधित करता है और विभिन्न फॉल्ट रेटिंग वाले सिस्टम को सुरक्षित रूप से जोड़ने की अनुमति देता है।

Working Principle: जब दो पावर सिस्टम को आपस में जोड़ा जाता है, तो संयुक्त बस पर फॉल्ट करंट काफी बढ़ जाता है। एक श्रेणी रिएक्टर आगमनात्मक प्रतिघात (inductive reactance) $X_L = 2\pi fL$ पेश करता है, जो क्षणिक फॉल्ट स्थितियों के दौरान करंट के प्रवाह को सीमित करता है, बिना अत्यधिक बिजली की हानि किए, जैसा कि प्रतिरोधकों के मामले में होता है। यह क्षणिक स्थिरता बनाए रखता है और सर्किट ब्रेकरों की ड्यूटी आवश्यकताओं को सीमित करता है।

Key Formulas: $X_L = 2\pi f L$ — रिएक्टर का आगमनात्मक प्रतिघात; $I_{fault} \approx \frac{V}{X_{reactor}}$ — फॉल्ट के दौरान करंट को सीमित करने वाला प्रभाव

Key Points: रिएक्टर सिस्टम के बीच बड़ी फॉल्ट धाराओं के हस्तांतरण को रोककर फॉल्ट को स्थानीयकृत करने में मदद करते हैं।; वे कम स्थिर-अवस्था (steady-state) करंट प्रवाह के कारण सामान्य परिचालन स्थितियों में नगण्य वोल्टेज ड्रॉप प्रदान करते हैं।; रिएक्टरों को प्रतिरोधकों पर प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे वास्तविक शक्ति (सक्रिय शक्ति हानि) का अपव्यय नहीं करते हैं।; वे वोल्टेज स्तर और करंट रेटिंग के आधार पर आमतौर पर एयर-कोर्ड (air-cored) या ऑयल-इमर्स्ड (oil-immersed) होते हैं।

Advantages: शॉर्ट-सर्किट धाराओं को प्रभावी ढंग से सीमित करता है।; सर्किट ब्रेकर की ब्रेकिंग क्षमता की आवश्यकताओं को कम करता है।; नगण्य वास्तविक शक्ति हानि ($I^2R \approx 0$)।

Disadvantages: इंटरकनेक्शन में वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है।; महत्वपूर्ण भौतिक स्थान और शीतलन की आवश्यकता होती है।; सिस्टम कैपेसिटेंस के साथ अनुनाद (resonance) संबंधी समस्याएं उत्पन्न कर सकता है।

Applications: बसबार सेक्शनलाइजिंग।; फीडर रिएक्टर।; स्टेटर वाइंडिंग की सुरक्षा के लिए जनरेटर रिएक्टर।

Additional Info: प्रतिरोधक अनुपयुक्त हैं क्योंकि वे निरंतर $I^2R$ शक्ति हानि का कारण बनेंगे।. संधारित्रों का उपयोग आम तौर पर रिएक्टिव पावर मुआवजे के लिए किया जाता है, न कि शॉर्ट-सर्किट फॉल्ट करंट को सीमित करने के लिए।

Answer: A सही है — एक रिएक्टर फॉल्ट स्थितियों के दौरान उच्च प्रतिबाधा तत्व के रूप में कार्य करता है ताकि शॉर्ट-सर्किट करंट प्रवाह को सीमित किया जा सके, जबकि सामान्य स्थिर-अवस्था संचालन के दौरान यह पारदर्शी बना रहता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर सिस्टम में, $I^2R$ शक्ति हानि को कम करने के लिए हम प्रतिरोधक ($R$) घटकों की तुलना में रिएक्टिव घटकों ($L$ और $C$) को प्राथमिकता देते हैं।

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Option B: प्रतिरोधक (Resistor)

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Option C: संधारित्र (Capacitor)

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Option D: प्रतिरोधक और संधारित्र

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