जेनरेटिंग स्टेशन पर वोल्टेज का स्तर क्या होता है जिसे प्राथमिक संचरण (primary transmission) के लिए बढ़ाया (ste

Question

जेनरेटिंग स्टेशन पर वोल्टेज का स्तर क्या होता है जिसे प्राथमिक संचरण (primary transmission) के लिए बढ़ाया (step up) जाता है?

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The correct answer is A: 11 kV. विद्युत शक्ति प्रणालियों में, बिजली आमतौर पर जेनरेटिंग स्टेशनों पर 11 kV से 33 kV तक की वोल्टेज सीमा पर उत्पन्न की जाती है। लंबी दूरी के संचरण के दौरान $I^2R$ नुकसान को कम करने और कंडक्टरों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को घटाने के लिए, इस वोल्टेज को स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करके उच्च संचरण वोल्टेज (जैसे, 132 kV, 220 kV, 400 kV) तक बढ़ाया जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
विद्युत शक्ति प्रणालियों में, बिजली आमतौर पर जेनरेटिंग स्टेशनों पर 11 kV से 33 kV तक की वोल्टेज सीमा पर उत्पन्न की जाती है। लंबी दूरी के संचरण के दौरान $I^2R$ नुकसान को कम करने और कंडक्टरों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को घटाने के लिए, इस वोल्टेज को स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करके उच्च संचरण वोल्टेज (जैसे, 132 kV, 220 kV, 400 kV) तक बढ़ाया जाता है।

Working Principle: जेनरेटिंग स्टेशन स्विचयार्ड पर स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है ताकि प्राथमिक संचरण ग्रिड में प्रवेश करने से पहले उत्पन्न वोल्टेज स्तर को बढ़ाया जा सके। यह प्रक्रिया विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर निर्भर करती है जहाँ ट्रांसफार्मर टर्न अनुपात $N_2/N_1$ को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाता है कि $V_2 = V_1 	imes (N_2/N_1)$ हो। वोल्टेज $V$ को बढ़ाकर, समान शक्ति $P = VI$ के लिए धारा $I$ कम हो जाती है, जो संचरण लाइनों में बिजली की खपत को काफी कम कर देती है।

Key Formulas: $P = \sqrt{3} V_L I_L \cos \phi$ — 3-फेज प्रणाली में शक्ति का निरूपण; $P_{loss} = I^2 R$ — संचरण लाइनों में शक्ति हानि

Key Points: अधिकांश अल्टरनेटर उच्च वोल्टेज पर इन्सुलेशन सीमाओं के कारण 11 kV से 33 kV की सीमा में वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।; उच्च संचरण वोल्टेज आवश्यक कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन को कम करता है, जिससे तांबे/एल्यूमीनियम पर महत्वपूर्ण आर्थिक बचत होती है।; भारत में प्राथमिक संचरण वोल्टेज मानक 132 kV, 220 kV, 400 kV और 765 kV हैं।

Advantages: लाइन करंट ($I$) में कमी; शक्ति हानि ($I^2R$) में उल्लेखनीय कमी; आवश्यक कंडक्टर सामग्री की मात्रा में कमी

Disadvantages: स्विचगियर और ट्रांसफार्मर की लागत में वृद्धि; उच्च स्तर के इन्सुलेशन (डाइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ) की आवश्यकता; उच्च वोल्टेज सबस्टेशन पर जटिल रखरखाव प्रक्रियाएं

Applications: लंबी दूरी की विद्युत संचरण लाइनें; ग्रिड इंटरकनेक्टिविटी; औद्योगिक क्षेत्रों को थोक बिजली आपूर्ति

Additional Info: हालांकि 11 kV उत्पादन के लिए सबसे सामान्य मानक है, आधुनिक बड़ी क्षमता वाले जनरेटर कभी-कभी 22 kV या 33 kV पर बिजली उत्पन्न कर सकते हैं, हालांकि 11 kV पाठ्यपुस्तक समस्याओं के लिए व्यापक रूप से स्वीकृत मानक बना हुआ है।. विकल्प B और C उप-संचरण या वितरण नेटवर्क में उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं, न कि स्टेप-अप से पहले विशिष्ट जेनरेटिंग स्टेशन आउटपुट का।

Answer: A सही है — अधिकांश पावर स्टेशनों पर उत्पन्न मानक वोल्टेज 11 kV है, जिसे बाद में संचरण के लिए बढ़ाया (step up) जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: समान शक्ति के लिए उच्च वोल्टेज का मतलब है कम करंट, जो उच्च-वोल्टेज संचरण के पीछे का मूल कारण है।

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Option B: 33 kV

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Option C: 66 kV

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Option D: उपरोक्त में से कोई भी

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