केबल का निम्नलिखित में से कौन सा कारक HVDC लिंक की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को सीमित करता है?

Question

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C: लाइन द्वारा पेश किया गया प्रतिरोध (Resistance)

Explanation & Concepts:
एक HVDC लिंक में, शक्ति स्थानांतरण क्षमता मुख्य रूप से कंडक्टरों की तापीय क्षमता और लाइन प्रतिरोध के कारण होने वाले वोल्टेज ड्रॉप द्वारा सीमित होती है। HVAC प्रणालियों के विपरीत, जहाँ प्रेरक और धारिता प्रतिघात स्थिरता और चार्जिंग करंट बाधाओं के माध्यम से शक्ति स्थानांतरण को सीमित करते हैं, DC प्रणालियों में स्थिर-अवस्था स्थिरता के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति (reactive power) की चिंता नहीं होती है।

Working Principle: DC शक्ति स्थानांतरण $P = V_d I_d$ संबंध द्वारा नियंत्रित होता है। लाइन प्रतिरोध $R$, वोल्टेज ड्रॉप $\Delta V = I_d R$ और शक्ति ह्रास $P_{loss} = I_d^2 R$ का कारण बनता है। वोल्टेज विनियमन बनाए रखने और केबल इन्सुलेशन की तापीय सीमाओं के भीतर रहने के लिए, करंट को प्रतिबंधित किया जाता है, जिससे कुल शक्ति थ्रूपुट सीमित हो जाता है।

Key Formulas: $P = V_d \cdot I_d$ — DC शक्ति समीकरण; $P_{loss} = I_d^2 \cdot R$ — चालन हानि बाधा

Key Points: HVDC लाइनों में कोई स्किन इफेक्ट नहीं होता है, जिससे पूरे क्रॉस-सेक्शन में प्रतिरोध स्थिर रहता है।; केबल इन्सुलेशन की तापीय सीमा DC भूमिगत केबलों के लिए प्राथमिक बाधा है।; AC ट्रांसमिशन के विपरीत, DC में प्रेरकत्व और धारिता स्थिर-अवस्था शक्ति स्थानांतरण को प्रभावित नहीं करते हैं।; वोल्टेज ड्रॉप लाइन प्रतिरोध के सीधे आनुपातिक होता है।

Advantages: लंबी दूरी के लिए AC की तुलना में कम ट्रांसमिशन हानि।; लाइन के लिए किसी प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती।

Disadvantages: कन्वर्टर स्टेशनों की उच्च लागत।; केबल तापीय इन्सुलेशन सीमाओं के कारण सीमित शक्ति क्षमता।

Applications: लंबी दूरी की थोक शक्ति संचरण।; सबमरीन केबल इंटरकनेक्शन।

Additional Info: HVDC में, 'स्थिरता सीमा' जो AC प्रणालियों को प्रभावित करती है, मौजूद नहीं होती क्योंकि लाइन के दोनों सिरों के बीच बनाए रखने के लिए कोई फेज़ एंगल अंतर नहीं होता है।. विकल्प A और B HVDC के लिए अप्रासंगिक हैं क्योंकि $X_L$ का मान $f$ (जो $0$ Hz है) पर निर्भर करता है और $X_C$ स्थिर DC स्थितियों में निरंतर चार्जिंग करंट नहीं खींचता है।

Answer: C सही है — DC सर्किट में तापीय सीमाओं और संबंधित वोल्टेज ड्रॉप के कारण लाइन का प्रतिरोध शक्ति स्थानांतरण को सीमित करने वाला प्राथमिक कारक है।

Exam Tip: याद रखें कि DC प्रणालियों में, $f=0$ होता है, इसलिए $X_L = 2\pi fL = 0$ और $X_C = \frac{1}{2\pi fC} = \infty$; यह ट्रांसमिशन विश्लेषण को पूरी तरह से प्रतिरोधी मॉडल तक सरल बनाता है।

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Option A: लाइन द्वारा पेश किया गया प्रेरक प्रतिघात (Inductive reactance)

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Option B: लाइन द्वारा पेश किया गया धारिता प्रतिघात (Capacitive Reactance)

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Option D: इनमें से कोई नहीं

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