400 KV ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइन का इंसुलेशन स्तर किसके आधार पर निर्धारित किया जाता है?

Question

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B: स्विचिंग ओवर वोल्टेज (स्विचिंग अति-वोल्टेज)

Explanation & Concepts:
400 kV और उससे ऊपर की एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) ट्रांसमिशन लाइनों के लिए, इंसुलेशन स्तर मुख्य रूप से लाइटनिंग ओवरवॉल्टेज के बजाय स्विचिंग सर्ज द्वारा निर्धारित किया जाता है। हालांकि लाइटनिंग अधिक परिमाण (magnitude) के ट्रांजिएंट उत्पन्न करती है, स्विचिंग संचालन (जैसे सर्किट ब्रेकर का बंद होना/पुनः बंद होना) लंबी अवधि के सर्ज पैदा करते हैं, जो उन्हें इंसुलेशन की डाइलेक्ट्रिक शक्ति के लिए महत्वपूर्ण डिजाइन कारक बनाते हैं।

Working Principle: स्विचिंग सर्ज स्विचिंग संचालन के दौरान नेटवर्क स्थिति में अचानक परिवर्तन से उत्पन्न होते हैं (जैसे, एक लंबी लाइन को ऊर्जावान बनाना)। इन सर्ज का वेव फ्रंट लाइटनिंग इम्पल्स की तुलना में लंबा होता है, जिसके परिणामस्वरूप इंसुलेटर के लिए कम इम्पल्स अनुपात होता है, जो इंजीनियरों को ऐसे इंसुलेशन सिस्टम डिजाइन करने के लिए मजबूर करता है जो इन विशिष्ट ट्रांजिएंट वोल्टेज का सामना कर सकें।

Key Formulas: $V_{sw} = k \cdot V_{ph}$ — जहाँ $V_{sw}$ स्विचिंग सर्ज वोल्टेज है, $k$ स्विचिंग सर्ज फैक्टर है, और $V_{ph}$ फेज वोल्टेज है।; $B.I.L. \ge V_{impulse} \cdot SF$ — जहाँ $B.I.L.$ बेसिक इंसुलेशन लेवल है और $SF$ सेफ्टी फैक्टर है।

Key Points: 220 kV से नीचे की लाइनों के लिए लाइटनिंग ओवरवॉल्टेज प्रभावी होता है।; 400 kV और उससे ऊपर की लाइनों के लिए स्विचिंग ओवरवॉल्टेज प्रभावी हो जाता है।; स्विचिंग सर्ज का परिमाण आमतौर पर नाममात्र फेज वोल्टेज के 2.0 से 3.5 p.u. के बीच होता है।; इंसुलेशन समन्वय प्रणाली पर दिखाई देने वाले वोल्टेज के संबंध में उपकरणों की डाइलेक्ट्रिक शक्ति का चयन करने की प्रक्रिया है।

Advantages: सामान्य स्विचिंग के दौरान इंसुलेशन विफलता के जोखिम को कम करता है।; ट्रांसफार्मर जैसे टर्मिनल उपकरणों की सिस्टम विश्वसनीयता और दीर्घायु सुनिश्चित करता है।

Disadvantages: उच्च निकासी आवश्यकताओं के कारण ट्रांसमिशन टावरों और लाइन इंसुलेटर की लागत बढ़ जाती है।; जटिल इंसुलेशन समन्वय अध्ययनों की आवश्यकता होती है।

Applications: 400 kV, 765 kV, और 1200 kV ट्रांसमिशन सिस्टम का डिजाइन।; सर्ज अरेस्टर और ट्रांसफार्मर इंसुलेशन स्तर का विनिर्देशन।

Additional Info: 220 kV से कम लाइनों के लिए, इंसुलेशन स्तर बेसिक लाइटनिंग इम्पल्स इंसुलेशन लेवल (BIL) द्वारा निर्धारित किया जाता है।. विकल्प A निम्न-वोल्टेज वितरण प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण है लेकिन EHV लाइनों के लिए सीमित कारक नहीं है।. विकल्प C और D कंडक्टर के व्यास और बंडल स्पेसिंग के डिजाइन से संबंधित हैं, न कि इंसुलेशन डाइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ से।

Answer: B सही है — 400 kV और उससे अधिक रेटेड ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों के लिए, इंसुलेशन स्तर मुख्य रूप से लाइटनिंग सर्ज के बजाय स्विचिंग ओवरवॉल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है।

Exam Tip: हमेशा सीमा याद रखें: 220 kV वह विभाजक रेखा है जहाँ स्विचिंग सर्ज लाइटनिंग सर्ज की तुलना में इंसुलेशन आवश्यकताओं को निर्धारित करना शुरू कर देते हैं।

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Option A: लाइटनिंग ओवर वोल्टेज (तड़ित अति-वोल्टेज)

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Option C: कोरोना इनसेप्शन वोल्टेज

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Option D: रेडियो और टीवी हस्तक्षेप

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