EHV लाइनों में बिजली हस्तांतरण क्षमता (power transferability) को बेहतर बनाने के लिए किस उपकरण का उपयोग किया जा

Question

EHV लाइनों में बिजली हस्तांतरण क्षमता (power transferability) को बेहतर बनाने के लिए किस उपकरण का उपयोग किया जाता है?

Accepted Answer

C: सीरीज कैपेसिटर

Explanation & Concepts:
सीरीज कैपेसिटर को EHV ट्रांसमिशन लाइनों के साथ सीरीज में जोड़ा जाता है ताकि लाइन के इंडक्टिव रिएक्टेंस की भरपाई की जा सके। प्रभावी लाइन इम्पीडेंस को कम करके, वे बिजली हस्तांतरण क्षमता को काफी बढ़ा देते हैं और सिस्टम की स्थिर-अवस्था स्थिरता (steady-state stability) में सुधार करते हैं।

Working Principle: ट्रांसमिशन लाइनों में इंडक्टिव रिएक्टेंस ($X_L = 2\pi fL$) होता है, जो पावर एंगल समीकरण के अनुसार अधिकतम पावर फ्लो को सीमित करता है। एक सीरीज कैपेसिटर कैपेसिटिव रिएक्टेंस ($X_C = \frac{1}{2\pi fC}$) प्रदान करता है, जो इंडक्टिव रिएक्टेंस से घट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध इम्पीडेंस कम हो जाता है ($X_{net} = X_L - X_C$)। यह पावर फ्लो $P = \frac{V_1 V_2}{X_L - X_C} \sin(\delta)$ को बढ़ाता है, जिससे लंबी दूरी तक उच्च हस्तांतरण क्षमता प्राप्त होती है।

Key Formulas: $P = \frac{V_1 V_2}{X_L - X_C} \sin(\delta)$ — मुआवजे (compensation) के साथ अधिकतम पावर हस्तांतरण समीकरण; $k = \frac{X_C}{X_L} 	imes 100\%$ — सीरीज मुआवजे का प्रतिशत

Key Points: सीरीज कैपेसिटर का उपयोग 300-400 किमी से अधिक लंबी लाइनों के लिए किया जाता है।; वे एक निश्चित पावर फ्लो के लिए लाइन में वोल्टेज ड्रॉप को कम करते हैं।; मुआवजे की डिग्री आमतौर पर 25% से 70% के बीच होती है।; दोषों के दौरान ओवरवोल्टेज को रोकने के लिए उचित सुरक्षा (स्पार्क गैप/वेरिस्टर) की आवश्यकता होती है।

Advantages: लंबी लाइनों की बिजली हस्तांतरण क्षमता को बढ़ाता है; सिंक्रोनाइजिंग पावर को बढ़ाकर ट्रांजिएंट स्थिरता में सुधार करता है; अंतर्निहित वोल्टेज विनियमन प्रदान करता है; एक निश्चित पावर ट्रांसफर के लिए ट्रांसमिशन घाटे को कम करता है

Disadvantages: टर्बाइन-जेनरेटर सेट के साथ सब-सिंक्रोनस रेजोनेंस (SSR) का जोखिम; ओवरवोल्टेज के खिलाफ जटिल सुरक्षा प्रणालियों की आवश्यकता होती है; विशिष्ट लोड स्थितियों के तहत वोल्टेज अस्थिरता की संभावना

Applications: लंबी दूरी की EHV और UHV ट्रांसमिशन लाइनें; अंतर-क्षेत्रीय पावर ग्रिड इंटरकनेक्शन; भारी लोडेड नेटवर्क में स्थिरता में सुधार

Additional Info: शंट कैपेसिटर का उपयोग वोल्टेज प्रोफाइल को बनाए रखने के लिए रिएक्टिव पावर मुआवजे के लिए किया जाता है, न कि सीधे स्थिर-अवस्था पावर समीकरण में पावर हस्तांतरण क्षमता को बढ़ाने के लिए।. शंट रिएक्टरों का उपयोग कम लोड की स्थितियों में लाइन कैपेसिटेंस (फेरांटी प्रभाव) के मुआवजे के लिए किया जाता है, जो वास्तव में पावर ट्रांसफर बढ़ाने के बजाय ओवरवोल्टेज को सीमित करने का काम करता है।

Answer: C सही है — सीरीज कैपेसिटर सीधे लाइन के इंडक्टिव रिएक्टेंस को कम करते हैं, जो विपरीत रूप से अधिकतम पावर हस्तांतरण क्षमता को बढ़ाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सीरीज उपकरण लाइन इम्पीडेंस को प्रभावित करते हैं (इम्पीडेंस संशोधन), जबकि शंट उपकरण वोल्टेज प्रोफाइल को प्रभावित करते हैं (वोल्टेज नियंत्रण)।

Answer

Option A: शंट कैपेसिटर

Answer

Option B: शंट रिएक्टर

Answer

Option D: ये सभी

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