अंडर-एक्साइटेड (Under excited) सिंक्रोनस फेज़ मॉडिफायर किस तरह कार्य करता है?

Question

Accepted Answer

B: शंट रिएक्टर

Explanation & Concepts:
एक सिंक्रोनस फेज़ मॉडिफायर (या सिंक्रोनस कंडेनसर) बिना लोड पर चलने वाली एक सिंक्रोनस मोटर है। जब यह अंडर-एक्साइटेड होती है, तो यह ग्रिड से लैगिंग रिएक्टिव पावर खींचती है, जिससे यह वोल्टेज को स्थिर करने के लिए एक इंडक्टिव लोड या शंट रिएक्टर के रूप में प्रभावी ढंग से कार्य करती है।

Working Principle: सिंक्रोनस मशीन का एक्साइटेशन इसके रिएक्टिव पावर प्रोफाइल को निर्धारित करता है। जब यह ओवर-एक्साइटेड होती है, तो मशीन रिएक्टिव पावर के स्रोत के रूप में कार्य करती है (कैपेसिटर की तरह)। इसके विपरीत, जब यह अंडर-एक्साइटेड होती है, तो बैक EMF ($E_b$) टर्मिनल वोल्टेज ($V_t$) से कम हो जाता है। यह स्थिति मशीन को सिस्टम से लैगिंग रिएक्टिव पावर खींचने के लिए प्रेरित करती है, जिससे यह EHV ट्रांसमिशन लाइनों में ओवर-वोल्टेज को दबाने के लिए एक इंडक्टर की तरह व्यवहार करती है।

Key Formulas: $Q = \frac{V_t(E_b \cos\delta - V_t)}{X_s}$ — रिएक्टिव पावर आउटपुट समीकरण; $E_b = k\phi\omega$ — प्रेरित बैक EMF

Key Points: एक अंडर-एक्साइटेड सिंक्रोनस कंडेनसर लैगिंग रिएक्टिव पावर को अवशोषित करता है।; इसका उपयोग EHV लाइनों में हल्के लोड की स्थिति में फेरेंटी प्रभाव (Ferranti effect) का मुकाबला करने के लिए किया जाता है।; सिंक्रोनस मॉडिफायर फील्ड करंट ($I_f$) को बदलकर रिएक्टिव पावर के निरंतर समायोजन की अनुमति देते हैं।; अंडर-एक्साइटेशन का मतलब है कि फील्ड करंट को यूनिटी पावर फैक्टर के लिए आवश्यक मान से कम कर दिया गया है।

Advantages: रिएक्टिव पावर का निरंतर नियंत्रण।; आवश्यकतानुसार रिएक्टिव पावर को अवशोषित और आपूर्ति करने में सक्षम।; सिस्टम की ट्रांजिएंट स्थिरता में सुधार करता है।

Disadvantages: स्टैटिक कैपेसिटर/रिएक्टर्स की तुलना में अधिक पूंजीगत लागत।; घूर्णन भागों (rotating parts) के कारण उच्च रखरखाव आवश्यकताएं।; सिस्टम में शोर और यांत्रिक हानि जोड़ता है।

Applications: लंबी EHV ट्रांसमिशन लाइनों में वोल्टेज विनियमन।; बड़े औद्योगिक बिजली प्रणालियों में ग्रिड स्थिरता समर्थन।

Additional Info: लंबी ट्रांसमिशन लाइनों में फेरेंटी प्रभाव हल्के लोड के दौरान प्राप्त छोर पर वोल्टेज में वृद्धि का कारण बनता है, जिसे शंट रिएक्टरों या अंडर-एक्साइटेड सिंक्रोनस कंडेनसर द्वारा कम किया जाता है।. विकल्प A (शंट कैपेसिटर) ओवर-एक्साइटेशन के दौरान का व्यवहार है।

Answer: B सही है — एक अंडर-एक्साइटेड सिंक्रोनस फेज़ मॉडिफायर पावर सिस्टम से लैगिंग रिएक्टिव पावर को अवशोषित करके एक शंट रिएक्टर के रूप में कार्य करता है।

Exam Tip: याद रखें: ओवर-एक्साइटेड = कैपेसिटर (लीडिंग kVAR), अंडर-एक्साइटेड = इंडक्टर/रिएक्टर (लैगिंग kVAR)।

Answer

Option A: शंट कैपेसिटर

Answer

Option C: सीरीज कैपेसिटर

Answer

Option D: सीरीज रिएक्टर

Correct Answer

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Correct Answer

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