अर्थिंग ट्रांसफार्मर का उपयोग किसके लिए किया जाता है?

Question

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B: जहाँ न्यूट्रल पॉइंट सुलभ नहीं है, वहाँ कृत्रिम न्यूट्रल अर्थिंग प्रदान करने के लिए

Explanation & Concepts:
एक अर्थिंग ट्रांसफार्मर (या ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर) एक विशेष ट्रांसफार्मर है जिसका उपयोग अनग्राउंडेड या डेल्टा-कनेक्टेड पावर सिस्टम में न्यूट्रल पॉइंट बनाने के लिए किया जाता है। यह ज़ीरो-सीक्वेंस करंट के लिए एक पथ प्रदान करता है, जिससे उन सिस्टम में ग्राउंड फॉल्ट का पता लगाना और उन्हें अलग करना संभव हो जाता है जहाँ कोई भौतिक न्यूट्रल मौजूद नहीं होता है।

Working Principle: यह उपकरण आमतौर पर ज़िग-ज़ैग (इंटरकनेक्टेड स्टार) वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। सामान्य संतुलित स्थितियों में, ज़ीरो-सीक्वेंस करंट नगण्य होता है। ग्राउंड फॉल्ट के दौरान, ज़ीरो-सीक्वेंस करंट ज़िग-ज़ैग वाइंडिंग से इस तरह से गुजरता है कि चुंबकीय फ्लक्स लिम्ब्स में एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, जिससे सिस्टम की स्थिरता बनाए रखते हुए ग्राउंड के लिए कम-प्रतिबाधा (low-impedance) वाला पथ मिलता है।

Key Formulas: $I_0 = \frac{1}{3}(I_A + I_B + I_C)$ — फॉल्ट विश्लेषण में ज़ीरो-सीक्वेंस करंट घटक की परिभाषा; $Z_g = \frac{V_{LN}}{I_{fault}}$ — ट्रांसफार्मर द्वारा प्रदान की गई ग्राउंडिंग प्रतिबाधा

Key Points: डेल्टा-कनेक्टेड सिस्टम में उपयोग किया जाता है जहाँ न्यूट्रल पॉइंट तक पहुंच नहीं होती है।; आमतौर पर ज़ीरो-सीक्वेंस प्रतिबाधा को कम करने के लिए 'ज़िग-ज़ैग' कनेक्शन का उपयोग करता है।; न्यूट्रल ग्राउंडिंग रेसिस्टर्स या रिएक्टर्स की स्थापना की अनुमति देता है।; इसे ग्राउंड फॉल्ट करंट की अवधि के लिए रेट किया जाना चाहिए।

Advantages: ऐसे सिस्टम के लिए एक स्थिर न्यूट्रल प्रदान करता है जिनमें यह नहीं होता।; ग्राउंड फॉल्ट के दौरान क्षणिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करता है।; संवेदनशील अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन रिलेइंग की अनुमति देता है।

Disadvantages: अतिरिक्त पूंजीगत लागत।; सबस्टेशन में जगह की आवश्यकता।; कुल सिस्टम फॉल्ट करंट में वृद्धि करता है।

Applications: औद्योगिक डेल्टा-कनेक्टेड वितरण नेटवर्क।; खनन और भारी विनिर्माण पावर ग्रिड।; ग्राउंड फॉल्ट मॉनिटरिंग के लिए उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले सिस्टम।

Additional Info: ज़िग-ज़ैग ट्रांसफार्मर में कोई सेकेंडरी वाइंडिंग नहीं होती है; यह एक सिंगल-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर है जिसे फॉल्ट करंट प्रवाहित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।. विकल्प A गलत है क्योंकि हार्मोनिक्स आमतौर पर पावर ट्रांसफार्मर में फिल्टर बैंकों या विशिष्ट वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन द्वारा कम किए जाते हैं, अर्थिंग ट्रांसफार्मर द्वारा नहीं। विकल्प C गलत है क्योंकि अर्थिंग ट्रांसफार्मर अक्सर फॉल्ट स्तर को थोड़ा बढ़ा देते हैं, जिससे संभावित रूप से अल्पकालिक स्थिरता कम हो सकती है।. विकल्प D गलत है क्योंकि वोल्टेज मापना पोटेंशियल ट्रांसफार्मर (PTs) की प्राथमिक भूमिका है।

Answer: B सही है — एक अर्थिंग ट्रांसफार्मर डेल्टा-कनेक्टेड सिस्टम में एक कृत्रिम न्यूट्रल पॉइंट बनाता है, जो ग्राउंड फॉल्ट सुरक्षा की अनुमति देता है और सिस्टम ओवरवॉल्टेज को सीमित करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि एक अर्थिंग ट्रांसफार्मर केवल ग्राउंड फॉल्ट की स्थिति में करंट ले जाता है; इसका आकार निरंतर लोड क्षमता के बजाय फॉल्ट करंट की अवधि और परिमाण के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

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Option A: ट्रांसफार्मर में हार्मोनिक्स से बचने के लिए

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Option C: सिस्टम की स्थिरता में सुधार करने के लिए

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Option D: वोल्टेज को मापने के लिए

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