ट्रांसमिशन लाइन की बुनियादी आवश्यकता क्या है?

Question

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The correct answer is D: ये सभी. ट्रांसमिशन लाइन एक महत्वपूर्ण विद्युत प्रणाली घटक है जिसे विद्युत ऊर्जा को उत्पादक केंद्रों से लोड केंद्रों तक कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से पहुँचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रभावी होने के लिए, इसे बिजली के नुकसान को कम करना चाहिए, पूर्व निर्धारित सीमाओं के भीतर वोल्टेज स्थिरता सुनिश्चित करनी चाहिए, एक स्थिर आवृत्ति बनाए रखनी चाहिए, और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के संबंध में नियामक मानकों का पालन करना चाहिए।

Step-by-Step Solution & Concepts:
ट्रांसमिशन लाइन एक महत्वपूर्ण विद्युत प्रणाली घटक है जिसे विद्युत ऊर्जा को उत्पादक केंद्रों से लोड केंद्रों तक कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से पहुँचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रभावी होने के लिए, इसे बिजली के नुकसान को कम करना चाहिए, पूर्व निर्धारित सीमाओं के भीतर वोल्टेज स्थिरता सुनिश्चित करनी चाहिए, एक स्थिर आवृत्ति बनाए रखनी चाहिए, और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के संबंध में नियामक मानकों का पालन करना चाहिए।

Working Principle: ट्रांसमिशन लाइन विद्युत चुम्बकीय तरंग सिद्धांत और सर्किट मापदंडों (प्रतिरोध $R$, अधिष्ठापन $L$, चालन $G$, और धारिता $C$) के आधार पर काम करती है। ये पैरामीटर विशेषता प्रतिबाधा $Z_0 = \sqrt{\frac{R + j\omega L}{G + j\omega C}}$ को निर्धारित करते हैं। इन मापदंडों को अनुकूलित करके और उच्च-वोल्टेज AC/DC रूपांतरण का उपयोग करके, उपयोगिताएँ $I^2R$ नुकसान और वोल्टेज ड्रॉप को कम करती हैं, जिससे उपभोक्ता को स्थिर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित होती है।

Key Formulas: $P_{loss} = 3I^2R$ — लाइन प्रतिरोध के कारण बिजली की हानि; $V_{drop} \approx I(R \cos \phi + X \sin \phi)$ — लाइन में वोल्टेज गिरावट

Key Points: दी गई शक्ति के लिए करंट को कम करने के लिए उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाता है, जो $I^2R$ नुकसान को काफी कम कर देता है।; लाइन ट्रांसपोज़िशन के माध्यम से आगमनात्मक हस्तक्षेप और कैपेसिटिव कपलिंग को नियंत्रित किया जाना चाहिए।; विश्वसनीयता को आपूर्ति रुकावटों की आवृत्ति और अवधि (SAIDI/SAIFI) द्वारा मापा जाता है।

Advantages: लंबी दूरी पर उच्च दक्षता; ट्रांसफार्मर के माध्यम से वोल्टेज स्तर रूपांतरण क्षमता

Disadvantages: बुनियादी ढांचे के लिए महत्वपूर्ण पूंजी लागत; पर्यावरण और मौसम संबंधी दोषों के प्रति संवेदनशीलता

Applications: उत्पादन स्थलों से सब-स्टेशनों तक बल्क पावर ट्रांसफर; क्षेत्रीय पावर ग्रिड का इंटरकनेक्शन

Additional Info: भारत में बिजली प्रणालियाँ आमतौर पर 50Hz आवृत्ति पर संचालित होती हैं।. विकल्प B प्राथमिक परिचालन लक्ष्य को कवर करता है, जबकि A और C ग्रिड प्रबंधन की आर्थिक और नियामक आवश्यकताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं।

Answer: D सही है — ट्रांसमिशन लाइन के डिज़ाइन को आर्थिक दक्षता (कम लागत), तकनीकी विश्वसनीयता (कम आउटेज), प्रदर्शन (वोल्टेज/आवृत्ति स्थिरता), और नियामक अनुपालन (हस्तक्षेप की रोकथाम) के बीच संतुलन बनाना चाहिए।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि ट्रांसमिशन वोल्टेज बढ़ाने से एक निश्चित पावर रेटिंग के लिए आवश्यक कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन कम हो जाता है, जो लागत और नुकसान दोनों को कम करने का सबसे प्रभावी तरीका है।

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Option A: कम लागत और न्यूनतम आउटेज

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Option B: न्यूनतम नुकसान के साथ विशिष्ट वोल्टेज और आवृत्ति पर बिजली पहुंचाना

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Option C: किसी अन्य आवृत्ति सिग्नल के साथ कोई हस्तक्षेप नहीं

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