ElectricalPower System

एक अनलोडेड सिंक्रोनस जनरेटर के टर्मिनलों पर लाइन-टू-ग्राउंड और थ्री-फेज फॉल्ट की गंभीरता समान होनी चाहिए। यदि अल्टरनेटर के लिए टर्मिनल वोल्टेज 1.0 pu, Z₁ = Z₂ = j0.1 pu और Z₀ = j0.05 pu है, तो न्यूट्रल ग्राउंडिंग के लिए आवश्यक इंडक्टिव रिएक्टेंस क्या है?

0.0166 pu

0.05 pu

0.1 pu

0.15 pu

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

0.0166 pu

Quick Summary:

फॉल्ट धाराओं को बराबर करने के लिए, थ्री-फेज फॉल्ट धारा ( $I_{3\phi} = \frac{V}{Z_1}$ ) के परिमाण को लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट धारा ( $I_{LG} = \frac{3V}{Z_1 + Z_2 + Z_0 + 3Z_n}$ ) के बराबर रखा जाता है। दिए गए अनुक्रम प्रतिबाधाओं (sequence impedances) और $Z_n = jX_n$ के साथ इस समानता को हल करके, हम आवश्यक ग्राउंडिंग रिएक्टेंस निर्धारित करते हैं।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$I_{3\phi} = \frac{V}{Z_1}$ — थ्री-फेज फॉल्ट धारा

$I_{LG} = \frac{3V}{Z_1 + Z_2 + Z_0 + 3Z_n}$ — लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट धारा

⚙️ Working Principle

एक सममित थ्री-फेज फॉल्ट में, केवल पॉजिटिव सीक्वेंस प्रतिबाधा फॉल्ट धारा को सीमित करती है। लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट में, फॉल्ट धारा पॉजिटिव, नेगेटिव और जीरो सीक्वेंस प्रतिबाधाओं के श्रेणी संयोजन पर निर्भर करती है, जहाँ न्यूट्रल ग्राउंडिंग प्रतिबाधा $Z_n$ जीरो-सीक्वेंस नेटवर्क में 3 के कारक से बढ़ जाती है।

📌 Key Points

▸
सॉलिड ग्राउंडिंग के लिए, $Z_n = 0$ होता है।
▸
उपकरणों की सुरक्षा के लिए LG फॉल्ट की गंभीरता को सीमित करने हेतु न्यूट्रल रिएक्टेंस $X_n$ का उपयोग किया जाता है।
▸
LG फॉल्ट के लिए सीक्वेंस नेटवर्क समांतर (parallel) में जुड़े होते हैं।
▸
पर-यूनिट सिस्टम के लिए बेस मान सभी प्रतिबाधाओं के लिए समान होने चाहिए।

✅ Advantages

▸
उपकरणों की क्षति को रोकने के लिए फॉल्ट धाराओं को सीमित करता है
▸
जनरेटर वाइंडिंग पर यांत्रिक तनाव को कम करता है

❌ Disadvantages / Limitations

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LG फॉल्ट के दौरान ओवरवॉल्टेज को बढ़ाता है
▸
रिले समन्वय को जटिल बनाता है

🛠️ Applications / Uses

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सिंक्रोनस जनरेटर सुरक्षा
▸
पावर सिस्टम स्थिरता नियंत्रण

📄 Additional Information

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गणना: $1/0.1 = 3 / (0.1 + 0.1 + 0.05 + 3X_n) \Rightarrow 10 = 3 / (0.25 + 3X_n) \Rightarrow 2.5 + 30X_n = 3 \Rightarrow 30X_n = 0.5 \Rightarrow X_n = 0.0166 pu$ |
▸
विकल्प B (0.05) जीरो सीक्वेंस रिएक्टेंस है, न्यूट्रल ग्राउंडिंग रिएक्टेंस नहीं।

📊 Diagram / Illustration

✅

A सही है — LG फॉल्ट धारा के परिमाण को थ्री-फेज फॉल्ट धारा के परिमाण के बराबर सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक न्यूट्रल ग्राउंडिंग रिएक्टेंस 0.0166 pu है।

Core Concepts Used

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सममित घटक (Symmetrical components) फॉल्ट विश्लेषण सीक्वेंस नेटवर्क

💡 EXAM TIP

हमेशा याद रखें कि असंतुलित फॉल्ट के लिए जीरो-सीक्वेंस नेटवर्क आरेख में न्यूट्रल प्रतिबाधा का 3 गुना ( $3Z_n$ ) लिया जाता है।

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