ट्रांसमिशन लाइनों पर सीरीज कैपेसिटर का उपयोग तब न के बराबर होता है जब लोड VAR की आवश्यकता होती है

Question

Accepted Answer

B: कम

Explanation & Concepts:
सीरीज कैपेसिटर को ट्रांसमिशन लाइनों में इंडक्टिव रिएक्टेंस की भरपाई (compensate) करने के लिए स्थापित किया जाता है, जिससे बिजली हस्तांतरण क्षमता और वोल्टेज विनियमन में सुधार होता है। जब लोड VAR (रिएक्टिव पावर) की आवश्यकता कम होती है, तो लाइन इंडक्टेंस में होने वाला वोल्टेज ड्रॉप पहले से ही नगण्य होता है, जिससे कैपेसिटिव क्षतिपूर्ति अनावश्यक या अप्रभावी हो जाती है।

Working Principle: सीरीज कैपेसिटर एक कैपेसिटिव रिएक्टेंस $X_c$ प्रदान करता है जो लाइन के इंडक्टिव रिएक्टेंस $X_L$ का विरोध करता है। प्रभावी प्रतिबाधा (impedance) $Z = R + j(X_L - X_c)$ होती है। जब लोड कम होता है, तो करंट $I$ कम होता है, जिससे कुल वोल्टेज ड्रॉप $I(X_L - X_c)$ महत्वहीन हो जाता है। चूंकि सीरीज कैपेसिटर का प्राथमिक उद्देश्य भारी लोडिंग के तहत बड़े वोल्टेज ड्रॉप को कम करना और बिजली प्रवाह को स्थिर करना है, इसलिए कम लोड की स्थिति में वे बहुत कम कार्यात्मक मूल्य प्रदान करते हैं।

Key Formulas: $X_{eff} = X_L - X_c$ — एक क्षतिपूर्ति युक्त लाइन का प्रभावी रिएक्टेंस; $\Delta V \approx I(R \cos \phi + (X_L - X_c) \sin \phi)$ — वोल्टेज ड्रॉप अभिव्यक्ति

Key Points: सीरीज कैपेसिटर लाइन के कुल इंडक्टिव प्रतिबाधा को कम करते हैं।; इनका उपयोग मुख्य रूप से लंबी EHV ट्रांसमिशन लाइनों में ट्रांजिएंट स्थिरता बढ़ाने के लिए किया जाता है।; ये तब दक्षता में काफी सुधार नहीं करते हैं जब रिएक्टिव पावर फ्लो (जो वोल्टेज ड्रॉप को निर्धारित करता है) स्वाभाविक रूप से कम होता है।; अत्यधिक क्षतिपूर्ति के साथ सब-सिंक्रोनस रेजोनेंस (SSR) का संभावित जोखिम होता है।

Advantages: बिजली हस्तांतरण क्षमता में वृद्धि; स्थिर-अवस्था (steady-state) और ट्रांजिएंट स्थिरता में सुधार; लाइन के साथ बेहतर वोल्टेज विनियमन

Disadvantages: सब-सिंक्रोनस रेजोनेंस (SSR) का जोखिम; उच्च फॉल्ट करंट के कारण सुरक्षा की जटिलता; कुछ स्थितियों में वोल्टेज अस्थिरता का जोखिम

Applications: लंबी दूरी की EHV और UHV ट्रांसमिशन लाइनें; सिंक्रोनाइजिंग पावर में सुधार के लिए इंटर-एरिया टाई लाइनें

Additional Info: सीरीज कैपेसिटर 'स्व-विनियमन' प्रदान करते हैं: जैसे-जैसे लोड करंट बढ़ता है, क्षतिपूर्ति का परिमाण बढ़ता है, जो उन्हें भारी लोडिंग के लिए आदर्श बनाता है।. विकल्प B सही विकल्प है क्योंकि जब लोड VAR की आवश्यकता कम होती है, तो लाइन प्रतिबाधा वोल्टेज विनियमन के लिए सीमित कारक नहीं होती है, जिससे फिक्स्ड या कंट्रोल्ड क्षतिपूर्ति अनावश्यक हो जाती है।

Answer: B सही है — सीरीज कैपेसिटर बड़े वोल्टेज ड्रॉप और स्थिरता के मुद्दों को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं; जब लोड VAR की आवश्यकता कम होती है, तो ये समस्याएं मौजूद नहीं होती हैं, जिससे कैपेसिटर अप्रभावी हो जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सीरीज कंपनसेशन लाइन के इंडक्टिव रिएक्टेंस ($X_L$) को लक्षित करता है, जबकि शंट कंपनसेशन सीधे किसी विशिष्ट नोड पर वोल्टेज प्रोफाइल को लक्षित करता है।

Answer

Option A: अधिक

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Option C: परिवर्तनशील

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई भी

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