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ElectricalPower System

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टर्बो अल्टरनेटर का pu तुल्यकालिक प्रतिघात (synchronous reactance) X (rated MVA पर) किस रेंज में आता है?

to 5

25 to 0.90

20 to 30

to 2

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

to 2

Quick Summary:

एक टर्बो अल्टरनेटर का प्रति-इकाई (pu) तुल्यकालिक प्रतिघात $X_s$ आमतौर पर 0.5 से 2.0 की सीमा में होता है। टर्बो अल्टरनेटर में छोटे वायु अंतराल (air gap) वाले बेलनाकार रोटर होते हैं, जिसके कारण सेलियंट पोल मशीनों की तुलना में इनमें रिसाव प्रतिघात (leakage reactance) अधिक होता है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$X_s = X_l + X_a$ — जहाँ $X_l$ रिसाव प्रतिघात है और $X_a$ आर्मेचर रिएक्शन प्रतिघात है

$X_s(pu) = \frac{I_{sc} \text{ at rated voltage}}{I_{rated}}$ — शॉर्ट सर्किट अनुपात (SCR) पर आधारित परिभाषा

⚙️ Working Principle

तुल्यकालिक प्रतिघात $X_s$ रिसाव प्रतिघात $X_l$ और आर्मेचर रिएक्शन प्रतिघात $X_a$ का योग होता है। उच्च गति वाले टर्बो अल्टरनेटर (आमतौर पर 2-पोल या 4-पोल) में, रोटर का डिज़ाइन भौतिक आयामों को सीमित करता है, जिससे कम गति वाली मशीनों की तुलना में उच्च फ्लक्स घनत्व और अपेक्षाकृत उच्च प्रतिघात मान प्राप्त होता है।

📌 Key Points

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टर्बो अल्टरनेटर बेलनाकार रोटर वाली उच्च गति वाली मशीनें हैं।
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कम शॉर्ट सर्किट अनुपात (SCR) उच्च प्रतिघात वाले टर्बो अल्टरनेटर की विशेषता है।
▸
तुल्यकालिक प्रतिघात सीधे जनरेटर के वोल्टेज विनियमन और स्थिरता को प्रभावित करता है।
▸
सामान्य सीमा 0.5 pu से 2.0 pu है।

✅ Advantages

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उच्च प्रतिघात दोषों के दौरान शॉर्ट-सर्किट धाराओं को सीमित करता है।
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बड़ी विद्युत प्रणालियों में अचानक भार परिवर्तन के दौरान बेहतर स्थिरता।

❌ Disadvantages / Limitations

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उच्च प्रतिघात के कारण वोल्टेज विनियमन खराब होता है।
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कम प्रतिघात वाली मशीनों की तुलना में कम तुल्यकालिक शक्ति (synchronizing power)।

🛠️ Applications / Uses

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बड़े पैमाने पर बेस-लोड बिजली उत्पादन।
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तापीय और परमाणु ऊर्जा संयंत्र।

📄 Additional Information

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'pu' (प्रति-इकाई) शब्द मशीन के मापदंडों को सामान्यीकृत करता है, जिससे वे मशीन की रेटिंग से स्वतंत्र हो जाते हैं।
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सेलियंट पोल मशीनों (हाइड्रो-जनरेटर) में अपनी भौतिक संरचना के कारण टर्बो-अल्टरनेटर की तुलना में आमतौर पर उच्च मान (0.6 से 1.5) होते हैं।

📊 Diagram / Illustration

✅

D सही है — एक टर्बो अल्टरनेटर का प्रति-इकाई तुल्यकालिक प्रतिघात आमतौर पर 0.5 और 2.0 के बीच होता है।

Core Concepts Used

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तुल्यकालिक प्रतिघात (Synchronous Reactance) टर्बो अल्टरनेटर निर्माण शॉर्ट सर्किट अनुपात (SCR) प्रति-इकाई प्रणाली (Per-unit System)

💡 EXAM TIP

हमेशा याद रखें कि $SCR = \frac{1}{X_s(pu)}$ होता है। चूंकि टर्बो अल्टरनेटर के लिए $SCR$ आमतौर पर $0.5 $से \$ 0.7 $होता है, इसलिए उनका$ X_s $गणितीय रूप से \$ 1.5 $से \$ 2.0$ की सीमा में माना जाता है।

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