लंबी लाइन AC ट्रांसमिशन के लिए वोल्टेज नियंत्रण की कौन सी विधि लागू की जाती है?

Question

Accepted Answer

C: शंट रिएक्टरों द्वारा स्विचिंग

Explanation & Concepts:
लंबी AC ट्रांसमिशन लाइनें फेरेंटी प्रभाव (Ferranti effect) प्रदर्शित करती हैं, जहाँ लाइन कैपेसिटेंस के कारण हल्के लोड या नो-लोड स्थितियों में रिसीविंग एंड का वोल्टेज सेंडिंग एंड वोल्टेज से अधिक हो जाता है। इस चार्जिंग करंट की भरपाई के लिए शंट रिएक्टरों को समानांतर (parallel) में जोड़ा जाता है, जिससे लाइन के साथ वोल्टेज प्रोफाइल को नियंत्रित किया जाता है।

Working Principle: ट्रांसमिशन लाइनों में वितरित शंट कैपेसिटेंस होता है। कम लोड के तहत, चार्जिंग करंट $I_c = V \omega C$ रिसीविंग एंड पर वोल्टेज वृद्धि पैदा करता है। शंट रिएक्टर अग्रणी कैपेसिटिव VARs को बेअसर करने के लिए इंडक्टिव रिएक्टिव पावर (VAR अवशोषण) प्रदान करते हैं, जिससे वोल्टेज वापस सामान्य स्तर पर आ जाता है।

Key Formulas: $V_{r} = V_{s} \cos(\beta l) - I_{s} Z_{c} \sin(\beta l)$ — लंबी ट्रांसमिशन लाइन के लिए सामान्य वोल्टेज संबंध; $Q_{comp} = V^2 \omega C_{line}$ — लाइन चार्जिंग को बेअसर करने के लिए आवश्यक रिएक्टिव पावर क्षतिपूर्ति

Key Points: लंबी लाइनों को आमतौर पर 250 किमी से अधिक लंबी लाइनों के रूप में परिभाषित किया जाता है।; फेरेंटी प्रभाव मुख्य रूप से लाइन शंट कैपेसिटेंस $C$ के कारण होता है।; वोल्टेज स्थिरता बनाए रखने के लिए कम-लोड स्थितियों के दौरान शंट रिएक्टरों को स्विच किया जाता है।; रिसीविंग एंड पर ओवरवोल्टेज को रोकने के लिए इंडक्टिव कंपनसेशन की आवश्यकता होती है।

Advantages: ओवरवोल्टेज के कारण इन्सुलेशन विफलता को रोकता है।; वोल्टेज विनियमन प्रोफाइल में सुधार करता है।; टर्मिनल उपकरणों पर तनाव कम करता है।

Disadvantages: ट्रांसमिशन सबस्टेशनों की लागत बढ़ जाती है।; यदि ठीक से फ़िल्टर न किया जाए तो हार्मोनिक्स उत्पन्न करता है।; पीक लोड के दौरान आवश्यकता नहीं होती है जब लाइन स्वाभाविक रूप से लोड होती है।

Applications: एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) और अल्ट्रा हाई वोल्टेज (UHV) AC लाइनें।; भूमिगत केबल (जिनमें बहुत अधिक कैपेसिटेंस होता है)।; कम लोडिंग वाली लंबी दूरी की ओवरहेड पावर लाइनें।

Additional Info: टैप चेंजिंग ट्रांसफॉर्मर का उपयोग वोल्टेज नियंत्रण के लिए किया जाता है, लेकिन शंट रिएक्टर विशेष रूप से लंबी लाइन के चार्जिंग करंट क्षतिपूर्ति के लिए आवश्यक हैं।. शंट कैपेसिटर का उपयोग लैगिंग पावर फैक्टर सुधार (वोल्टेज बढ़ाने के लिए) के लिए किया जाता है, जो लंबी लाइनों पर फेरेंटी प्रभाव को बढ़ा देगा।

Answer: C सही है — शंट रिएक्टरों द्वारा स्विचिंग लंबी लाइनों में अतिरिक्त कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर को अवशोषित करने के लिए मानक विधि है ताकि फेरेंटी प्रभाव को रोका जा सके।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: हल्के लोड के लिए शंट कैपेसिटर (वोल्टेज बढ़ाने के लिए) और लंबी लाइनों पर नो/हल्के लोड के लिए शंट रिएक्टर (वोल्टेज को कम करने के लिए ताकि फेरेंटी प्रभाव को रोका जा सके)।

Answer

Option A: शंट कैपेसिटर द्वारा स्विचिंग

Answer

Option B: टैप चेंजिंग ट्रांसफॉर्मर

Answer

Option D: स्टैटिक Var स्रोत

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