पावर फैक्टर करेक्शन सबस्टेशन में पावर फैक्टर सुधारने के लिए निम्नलिखित में से किस उपकरण का उपयोग किया जाता है?

Question

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The correct answer is D: और (b) दोनों. पावर फैक्टर करेक्शन एक विद्युत नेटवर्क में रिएक्टिव पावर (VAR में मापा जाता है) की भरपाई करने की प्रक्रिया है ताकि पावर फैक्टर को एकता (unity) के करीब लाया जा सके। लाइन घाटे को कम करने और वोल्टेज विनियमन में सुधार करने के लिए कैपेसिटर बैंक (स्थिर) और सिंक्रोनस कंडेंसर (घूर्णन) दोनों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
पावर फैक्टर करेक्शन एक विद्युत नेटवर्क में रिएक्टिव पावर (VAR में मापा जाता है) की भरपाई करने की प्रक्रिया है ताकि पावर फैक्टर को एकता (unity) के करीब लाया जा सके। लाइन घाटे को कम करने और वोल्टेज विनियमन में सुधार करने के लिए कैपेसिटर बैंक (स्थिर) और सिंक्रोनस कंडेंसर (घूर्णन) दोनों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है।

Working Principle: कैपेसिटर बैंक प्रेरक भार (inductive loads) द्वारा खपत की जाने वाली लैगिंग रिएक्टिव पावर को बेअसर करने के लिए लीडिंग रिएक्टिव पावर प्रदान करते हैं। एक सिंक्रोनस कंडेंसर नो-लोड पर चलने वाली एक ओवर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर है; इसके एक्साइटेशन को समायोजित करके, यह ग्रिड में रिएक्टिव पावर को इंजेक्ट या अवशोषित कर सकता है, जिससे सिस्टम स्थिरता में सुधार के लिए लीडिंग VARs का एक चर स्रोत प्रदान होता है।

Key Formulas: $Q_{comp} = P(	an \phi_{old} - 	an \phi_{new})$ — सुधार के लिए आवश्यक रिएक्टिव पावर; $pf = \cos \phi = \frac{P}{S}$ — पावर फैक्टर की परिभाषा

Key Points: कैपेसिटर बैंक स्थिर होते हैं और निश्चित मुआवजे के लिए लागत प्रभावी होते हैं।; सिंक्रोनस कंडेंसर रिएक्टिव पावर का गतिशील, स्टेपलेस नियंत्रण प्रदान करते हैं।; इंडक्शन मोटर लैगिंग रिएक्टिव पावर का उपभोग करती हैं और पावर फैक्टर को कम करती हैं।; यूनिटी पावर फैक्टर ट्रांसमिशन लाइन में $I^2R$ नुकसान को कम करता है।

Advantages: ट्रांसमिशन लाइन के नुकसान को कम करता है; ट्रांसफार्मर और जनरेटर की उपलब्ध क्षमता को बढ़ाता है; वोल्टेज विनियमन में सुधार करता है

Disadvantages: कैपेसिटर हार्मोनिक विकृतियों के प्रति संवेदनशील होते हैं; घूमने वाले हिस्सों के कारण सिंक्रोनस कंडेंसर को रखरखाव की आवश्यकता होती है

Applications: औद्योगिक वितरण प्रणाली; ट्रांसमिशन सबस्टेशन; भारी मोटर लोड वाले बड़े विनिर्माण संयंत्र

Additional Info: इंडक्शन मोटर लोड डिवाइस हैं जो लैगिंग पावर फैक्टर में योगदान करती हैं, इसलिए उनका उपयोग सुधार के लिए नहीं किया जाता है।. सिंक्रोनस कंडेंसर केवल तभी रिएक्टिव पावर के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं जब वे ओवर-एक्साइटेड हों।

Answer: D सही है — कैपेसिटर बैंक और सिंक्रोनस कंडेंसर दोनों ही इंडक्टिव लोडिंग की भरपाई के लिए लीडिंग रिएक्टिव पावर इंजेक्ट करने के स्थापित तरीके हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि नो-लोड पर 'सिंक्रोनस मोटर' एक वेरिएबल कैपेसिटर के रूप में कार्य करती है, जबकि 'इंडक्शन मोटर' हमेशा रिएक्टिव पावर का उपभोग करती है, जिससे पावर फैक्टर कम हो जाता है।

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Option A: कैपेसिटर बैंक

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Option B: सिंक्रोनस कंडेंसर

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Option C: इंडक्शन मोटर

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