वोल्टेज नियंत्रण (Voltage control) का अर्थ है

Question

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C: वोल्टेज स्तर को अनुमत सीमाओं के भीतर रखना

Explanation & Concepts:
विद्युत प्रणालियों में वोल्टेज नियंत्रण को सभी लोड स्थितियों पर वोल्टेज स्तरों को पूर्व निर्धारित परिचालन सीमाओं (आमतौर पर नाममात्र वोल्टेज का $\pm 5\%$) के भीतर बनाए रखने के रूप में परिभाषित किया गया है। यह ग्रिड की स्थिरता और उपभोक्ता उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

Working Principle: वोल्टेज नियंत्रण नेटवर्क में रिएक्टिव पावर ($Q$) को संतुलित करके प्राप्त किया जाता है। चूंकि वोल्टेज परिमाण रिएक्टिव पावर प्रवाह के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है, इसलिए रिएक्टिव पावर को इंजेक्ट या अवशोषित करने के लिए शंट कैपेसिटर, रिएक्टर, टैप-चेंजिंग ट्रांसफॉर्मर और FACTS डिवाइस (SVC, STATCOM) जैसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जिससे बदलते प्रतिबाधा और लोड उतार-चढ़ाव के कारण होने वाले लाइन वोल्टेज गिरावट या वृद्धि की भरपाई की जा सके।

Key Formulas: $V_R \approx V_S - I(R\cos\phi + X\sin\phi)$ — ट्रांसमिशन लाइन में वोल्टेज ड्रॉप का अनुमान; $Q_{gen} - Q_{load} = Q_{loss}$ — वोल्टेज स्थिरता के लिए आवश्यक रिएक्टिव पावर संतुलन

Key Points: वोल्टेज स्थिरता मुख्य रूप से एक स्थानीय घटना है जिसे रिएक्टिव पावर सहायता द्वारा प्रबंधित किया जाता है।; ट्रांसमिशन लाइनों में श्रेणी प्रतिबाधा ($R+jX$) होती है; $X$ के माध्यम से रिएक्टिव पावर का प्रवाह महत्वपूर्ण वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है।; वोल्टेज रेगुलेटर और ट्रांसफॉर्मर टैप चेंजर्स वितरण स्तर पर प्राथमिक नियंत्रण तंत्र हैं।; STATCOM और SVC जैसे FACTS डिवाइस गतिशील और तेज़ वोल्टेज नियंत्रण प्रदान करते हैं।

Advantages: ओवर-वोल्टेज के कारण उपकरणों के इन्सुलेशन को होने वाले नुकसान को रोकता है; ट्रांसमिशन लाइन लॉस ($I^2R$ लॉस) को कम करता है; विद्युत प्रणाली की समग्र स्थिर-अवस्था (steady-state) स्थिरता में सुधार करता है

Disadvantages: एकाधिक नियंत्रण उपकरणों के समन्वय में जटिलता; पावर इलेक्ट्रॉनिक इंटरफेस हार्डवेयर की अतिरिक्त लागत

Applications: HVDC कनवर्टर स्टेशन; बड़े औद्योगिक ग्रिड सबस्टेशन; नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरण बिंदु

Additional Info: मानक वोल्टेज विनियमन सीमाएं आमतौर पर ग्रिड कोड द्वारा निर्धारित की जाती हैं, जो अक्सर 0.95 p.u. से 1.05 p.u. के बीच होती हैं।. विकल्प A और B विशिष्ट तकनीकें हैं जिनका उपयोग कुछ स्थितियों में किया जा सकता है, लेकिन वे 'वोल्टेज नियंत्रण' की समग्र अवधारणा को परिभाषित नहीं करते हैं।

Answer: C सही है — वोल्टेज नियंत्रण में सिस्टम वोल्टेज को लोडिंग विविधताओं के बावजूद निर्दिष्ट वैधानिक सीमाओं के भीतर रखने के लिए किए गए सभी उपाय शामिल हैं।

Exam Tip: याद रखें कि 'वोल्टेज' मुख्य रूप से रिएक्टिव पावर ($Q$) द्वारा प्रबंधित किया जाता है, जबकि 'आवृत्ति' (Frequency) मुख्य रूप से एक्टिव पावर ($P$) द्वारा प्रबंधित की जाती है।

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Option A: फीडर वोल्टेज को बढ़ाना

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Option B: ओवर वोल्टेज की स्थिति में लाइन वोल्टेज को कम करना

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Option D: कोई नहीं

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