निम्नलिखित में से किस मल्टीपल्स कन्वर्टर का उपयोग HVDC में सबसे अधिक किया जाता है?

Question

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C: 12-पल्स कन्वर्टर

Explanation & Concepts:
12-पल्स कन्वर्टर अपनी बेहतर हार्मोनिक कार्यक्षमता के कारण HVDC ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए उद्योग मानक है, जो 6-पल्स कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में काफी बेहतर है। श्रृंखला (series) में जुड़े दो 6-पल्स ब्रिज का उपयोग करके, $6n \pm 1$ (जहाँ $n$ विषम है) क्रम के AC साइड हार्मोनिक्स प्रभावी रूप से रद्द हो जाते हैं, जिससे केवल $12n \pm 1$ हार्मोनिक्स शेष बचते हैं।

Working Principle: एक 12-पल्स कन्वर्टर में दो 6-पल्स ब्रिज होते हैं जो $30^{\circ}$ फेज़ शिफ्ट वाले ट्रांसफार्मर (एक स्टार-स्टार और एक स्टार-डेल्टा) द्वारा संचालित होते हैं। यह फेज़ विस्थापन यह सुनिश्चित करता है कि एक ब्रिज द्वारा उत्पन्न विशेषता हार्मोनिक्स दूसरे ब्रिज के हार्मोनिक्स को रद्द कर दें। यह आवश्यक AC फिल्टर के आकार और लागत को काफी कम कर देता है।

Key Formulas: $h = 12n \pm 1$ — 12-पल्स कन्वर्टर द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक ऑर्डर; $V_{dc} = 2 	imes \frac{3\sqrt{2}}{\pi} V_{LL} \cos(\alpha)$ — 12-पल्स कन्वर्टर का औसत DC आउटपुट वोल्टेज

Key Points: सप्लाई साइड से 5वें और 7वें क्रम के हार्मोनिक्स को पूरी तरह समाप्त कर देता है।; उच्च रिपल आवृत्ति ($12 	imes f$) DC साइड स्मूथिंग रिएक्टरों के आकार को कम करती है।; प्रमुख हार्मोनिक्स $11^{th}$ और $13^{th}$ होते हैं, जिन्हें फिल्टर करना आसान होता है।; इसमें श्रृंखला में जुड़े दो 6-पल्स ब्रिज होते हैं।

Advantages: कम हार्मोनिक विरूपण (Harmonic distortion); AC फिल्टरिंग घटकों की कम आवश्यकता; उच्च वोल्टेज आउटपुट क्षमता

Disadvantages: जटिल ट्रांसफार्मर कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता ($Y-Y$ और $Y-\Delta$); अतिरिक्त घटकों के कारण बढ़ी हुई पूंजीगत लागत

Applications: HVDC ट्रांसमिशन टर्मिनल; बड़े पैमाने के औद्योगिक रेक्टिफायर; उच्च-शक्ति STATCOMs

Additional Info: 12-पल्स सिस्टम आधुनिक HVDC 'पोल' का मूलभूत निर्माण खंड है।. विकल्प A (6-पल्स) उच्च हार्मोनिक विरूपण (5वां, 7वां) उत्पन्न करता है। विकल्प B (18-पल्स) मौजूद है, लेकिन अत्यधिक जटिलता/लागत के कारण इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

Answer: C सही है — 12-पल्स कन्वर्टर HVDC में मानक है क्योंकि इसकी फेज़-शिफ्टेड ट्रांसफार्मर व्यवस्था निम्न-क्रम के हार्मोनिक्स को रद्द कर देती है, जिससे पावर क्वालिटी में काफी सुधार होता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में, पल्स की संख्या बढ़ाने से हार्मोनिक आवृत्तियाँ प्रभावी रूप से उच्च हो जाती हैं, जिससे उन्हें पैसिव LC सर्किट का उपयोग करके फिल्टर करना बहुत आसान और सस्ता हो जाता है।

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Option A: 6-पल्स कन्वर्टर

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Option B: 18-पल्स कन्वर्टर

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Option D: 7-स्तरीय मल्टीलेवल इन्वर्टर

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