H.V. d.c. ट्रांसमिशन के सिरों पर रेक्टिफिकेशन (परिशोधन) किसके उपयोग द्वारा किया जाता है?

Question

Accepted Answer

C: SCR

Explanation & Concepts:
H.V. (एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज) d.c. ट्रांसमिशन में, भेजने वाले सिरे पर रेक्टिफिकेशन और प्राप्त करने वाले सिरे पर इनवर्जन उच्च-शक्ति वाले सेमीकंडक्टर वॉल्व का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। आधुनिक HVDC कन्वर्टर्स सिलिकॉन कंट्रोल्ड रेक्टिफायर्स (SCRs) या थाइरिस्टर्स का उपयोग करते हैं क्योंकि उनकी उच्च शक्ति क्षमता, तीव्र स्विचिंग क्षमता और दक्षता बेहतर होती है।

Working Principle: परिवर्तन प्रक्रिया एक ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन (आमतौर पर 6-पल्स या 12-पल्स ग्रैत्ज़ ब्रिज) का उपयोग करती है जिसमें कई श्रेणी में जुड़े SCR होते हैं। इन थाइरिस्टर्स के फायरिंग एंगल ($\alpha$) को सटीक रूप से नियंत्रित करके, प्रत्यावर्ती धारा (a.c.) इनपुट को एकदिश धारा (d.c.) आउटपुट में रेक्टिफाई किया जाता है। उच्च-वोल्टेज क्षमता को विशाल ट्रांसमिशन विभव को सहन करने के लिए कई SCRs को श्रेणी में जोड़कर प्राप्त किया जाता है।

Key Formulas: $V_{d} = V_{do} \cos(\alpha) - I_{d} R_{c}$ — फायरिंग एंगल $\alpha$ के साथ कन्वर्टर का D.C. आउटपुट वोल्टेज; $R_{c} = \frac{3X_{c}}{\pi}$ — प्रति ब्रिज कम्यूटेटिंग रेजिस्टेंस

Key Points: HVDC सिस्टम को AC ग्रिड के साथ इंटरफेस करने के लिए पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर्स की आवश्यकता होती है।; थाइरिस्टर्स (SCRs) का उपयोग उनकी सैकड़ों kV तक के वोल्टेज स्तरों को संभालने की क्षमता के कारण किया जाता है।; कन्वर्टर भेजने वाले सिरे पर रेक्टिफायर के रूप में और प्राप्त करने वाले सिरे पर इनवर्टर के रूप में कार्य करता है।; हार्मोनिक विरूपण (harmonic distortion) को कम करने के लिए HVDC में 12-पल्स ब्रिज मानक हैं।

Advantages: कम बिजली हानि के साथ उच्च दक्षता।; फायरिंग एंगल भिन्नता के माध्यम से बिजली प्रवाह का तीव्र नियंत्रण।; अतुल्यकालिक (asynchronous) AC नेटवर्क को इंटरकनेक्ट करने की क्षमता।

Disadvantages: हार्मोनिक्स उत्पन्न करता है जिसके लिए महंगी फिल्टरिंग की आवश्यकता होती है।; पर्याप्त रिएक्टिव पावर सपोर्ट (VAR मुआवजा) की आवश्यकता होती है।

Applications: लंबी दूरी पर भारी बिजली का ट्रांसमिशन।; पनडुब्बी केबल पावर लिंक।; क्षेत्रीय ग्रिडों का अतुल्यकालिक इंटरकनेक्शन।

Additional Info: छोटे आकार और रखरखाव न होने के कारण मरकरी-आर्क वॉल्व जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में SCRs को प्राथमिकता दी जाती है।. विकल्प A (शंट जनरेटर) HVDC के लिए अप्रचलित हैं। विकल्प B (पावर कैपेसिटेंस) रिएक्टिव पावर मुआवजे से संबंधित है, रेक्टिफिकेशन से नहीं। विकल्प D (मोटर-जनरेटर सेट) EHV अनुप्रयोगों के लिए अक्षम और भारी है।

Answer: C सही है — SCRs (थाइरिस्टर्स) आधुनिक HVDC ब्रिज कन्वर्टर्स में पावर रेक्टिफिकेशन के लिए मूलभूत घटक हैं।

Exam Tip: याद रखें कि HVDC में, कन्वर्टर एक प्रतिवर्ती उपकरण है; यह रेक्टिफायर के रूप में कार्य करता है जब फायरिंग एंगल $\alpha 90^\circ$ होता है।

Answer

Option A: शंट जनरेटर

Answer

Option B: पावर कैपेसिटेंस

Answer

Option D: मोटर-जनरेटर सेट

Correct Answer

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