पारेषण (transmission) के लिए उच्च और उच्चतर ऑपरेटिंग वोल्टेज का मुख्य विचार क्या है?

Question

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C: शक्ति स्थानांतरण क्षमता बढ़ाना

Explanation & Concepts:
पारेषण वोल्टेज को बढ़ाने का प्राथमिक उद्देश्य लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को बढ़ाना है, जो इस संबंध $P \approx \frac{V^2}{Z} \sin \delta$ का पालन करता है। उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज सिस्टम को कम कंडक्टर सामग्री का उपयोग करते हुए लंबी दूरी तक अधिक शक्ति संचारित करने की अनुमति देते हैं।

Working Principle: शक्ति स्थानांतरण सूत्र $P = \frac{V_S V_R}{X} \sin \delta$ के अनुसार, शक्ति प्रवाह वोल्टेज के वर्ग के सीधे आनुपातिक होता है। वोल्टेज ($V$) बढ़ाकर, सर्ज इम्पीडेंस लोडिंग (SIL) क्षमता बढ़ जाती है, जिससे स्थिरता बाधाओं का उल्लंघन किए बिना समान लाइन इम्पीडेंस ($X$) के माध्यम से अधिक शक्ति वितरित की जा सकती है।

Key Formulas: $P = \frac{V_S V_R}{X} \sin \delta$ — लॉसलेस लाइन के लिए शक्ति स्थानांतरण समीकरण; $SIL = \frac{V^2}{Z_0}$ — शक्ति क्षमता दर्शाने वाला सर्ज इम्पीडेंस लोडिंग

Key Points: शक्ति स्थानांतरण क्षमता वोल्टेज के वर्ग के साथ बढ़ती है।; उच्च वोल्टेज एक निश्चित शक्ति स्तर के लिए करंट को कम करता है, जिससे $I^2R$ हानि कम होती है।; बढ़ा हुआ वोल्टेज छोटे कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन की अनुमति देता है, जिससे पूंजीगत लागत की बचत होती है।; उच्च वोल्टेज पर कोरोना हानि और इन्सुलेशन की आवश्यकताएं काफी बढ़ जाती हैं।

Advantages: शक्ति पारेषण क्षमता में वृद्धि; प्रतिशत वोल्टेज ड्रॉप में कमी; पारेषण दक्षता में सुधार; कंडक्टर की मात्रा में कमी

Disadvantages: टावर की ऊंचाई और स्पैन की आवश्यकताओं में वृद्धि; इन्सुलेशन और स्विचगियर की उच्च लागत; कोरोना हानि और रेडियो हस्तक्षेप में वृद्धि

Applications: EHV (एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज) AC पारेषण (400kV, 765kV); UHV (अल्ट्रा हाई वोल्टेज) DC पारेषण

Additional Info: उच्च वोल्टेज की सीमा आमतौर पर पारेषण लागत (इन्सुलेशन, टावर) और शक्ति हानि की लागत के बीच आर्थिक संतुलन द्वारा निर्धारित की जाती है।. विकल्प (b) (शक्ति हानि कम करना) एक महत्वपूर्ण परिणाम है लेकिन उच्च वोल्टेज के लिए *मुख्य* डिजाइन प्रेरक नहीं है, क्योंकि समान शक्ति के लिए करंट कम हो जाता है, लेकिन इन्सुलेशन लागत तेजी से बढ़ती है।

Answer: C सही है — ऑपरेटिंग वोल्टेज बढ़ाने से पारेषण लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता सीधे वोल्टेज के वर्ग के अनुपात में बढ़ती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: यदि कोई प्रश्न 'मुख्य विचार' पूछता है, तो यह प्राथमिक भौतिक क्षमता (शक्ति स्थानांतरण) को संदर्भित करता है, जबकि 'दक्षता' या 'हानि में कमी' जैसे माध्यमिक प्रभाव परिणामी लाभ हैं।

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Option A: पारेषण की दक्षता बढ़ाना

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Option B: शक्ति हानि कम करना

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Option D: और (b)

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