वोल्टेज नियमन (Voltage regulation) ऋणात्मक हो सकता है जब पावर फैक्टर (power factor) हो

Question

Accepted Answer

B: लीडिंग (Leading)

Explanation & Concepts:
वोल्टेज नियमन को नो-लोड और फुल-लोड स्थितियों के बीच ट्रांसमिशन लाइन के प्राप्त सिरे (receiving end) पर वोल्टेज में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे फुल-लोड वोल्टेज के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह तब ऋणात्मक हो जाता है जब फुल-लोड पर प्राप्त सिरे का वोल्टेज नो-लोड पर प्राप्त सिरे के वोल्टेज से अधिक होता है, जो फेरेंटी प्रभाव (Ferranti effect) या कैपेसिटिव क्षतिपूर्ति के कारण होता है।

Working Principle: महत्वपूर्ण शंट कैपेसिटेंस वाली ट्रांसमिशन लाइन में, लीडिंग पावर फैक्टर लोड रिएक्टिव पावर प्रदान करते हैं जो श्रृंखला प्रतिबाधा (series impedance) के इंडक्टिव वोल्टेज ड्रॉप को आंशिक रूप से रद्द कर देते हैं। जब करंट लीडिंग होता है, तो लाइन प्रतिबाधा ($I(R+jX)$) के पार वोल्टेज ड्रॉप वेक्टर का परिणाम प्राप्त सिरे का वोल्टेज $V_r$, भेजने वाले सिरे के वोल्टेज $V_s$ (या समकक्ष ओपन-सर्किट वोल्टेज) से अधिक हो सकता है, जिससे नियमन $V_{reg} = \frac{V_{nl} - V_{fl}}{V_{fl}} 	imes 100$ ऋणात्मक हो जाता है।

Key Formulas: $\% 	ext{Regulation} = \frac{V_{no-load} - V_{full-load}}{V_{full-load}} 	imes 100$; $V_r = V_s - I(R \cos \phi \pm X \sin \phi)$

Key Points: लीडिंग पावर फैक्टर लोड रिएक्टिव पावर के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं, जो लाइन इंडक्टेंस की क्षतिपूर्ति करते हैं।; ऋणात्मक नियमन आमतौर पर लंबी ट्रांसमिशन लाइनों में हल्के लोड या लीडिंग पावर फैक्टर पर देखा जाता है।; इंडक्टिव ट्रांसमिशन लाइनों के लिए यूनिटी पावर फैक्टर नियमन हमेशा धनात्मक होता है।; फेरेंटी प्रभाव ऋणात्मक नियमन का एक विशिष्ट मामला है जो नो-लोड पर लंबी लाइनों में होता है।

Advantages: ट्रांसमिशन लाइन के साथ वोल्टेज प्रोफाइल में सुधार करता है।; बाहरी रिएक्टिव पावर क्षतिपूर्ति उपकरणों की आवश्यकता को कम करता है।

Disadvantages: हल्के लोड की स्थिति में प्राप्त सिरे पर ओवरवोल्टेज का जोखिम।; लोड सिरे पर उच्च वोल्टेज के कारण इन्सुलेशन तनाव की संभावना।

Applications: लंबी दूरी की पावर ट्रांसमिशन लाइनें।; उच्च शंट कैपेसिटिव प्रभाव वाली प्रणालियाँ।

Additional Info: लैगिंग पावर फैक्टर के लिए, श्रृंखला प्रतिबाधा के पार वोल्टेज ड्रॉप भेजने वाले सिरे के वोल्टेज में जुड़ जाता है, जिससे धनात्मक नियमन होता है।. लीडिंग पावर फैक्टर पर, रिएक्टिव वोल्टेज ड्रॉप घटक को संदर्भ वोल्टेज से घटाया जाता है, जिससे $V_r > V_s$ हो जाता है।

Answer: B सही है — लीडिंग पावर फैक्टर पर वोल्टेज नियमन ऋणात्मक हो जाता है क्योंकि लाइन के शंट कैपेसिटेंस (या लोड के कैपेसिटेंस) द्वारा उत्पन्न रिएक्टिव पावर के परिणामस्वरूप प्राप्त सिरे का वोल्टेज नो-लोड वोल्टेज से अधिक हो जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि मानक इंडक्टिव ट्रांसमिशन लाइन के लिए, लैगिंग पावर फैक्टर हमेशा धनात्मक नियमन की ओर ले जाता है, जबकि लीडिंग पावर फैक्टर के परिणामस्वरूप ऋणात्मक नियमन हो सकता है।

Answer

Option A: लैगिंग (Lagging)

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Option C: यूनिटी (Unity)

Answer

Option D: शून्य (Zero)

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