केबल की लागत के संदर्भ में निम्नलिखित में से कौन सी HVDC योजना काफी बेहतर है?

Question

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A: मोनोपोलर

Explanation & Concepts:
एक मोनोपोलर HVDC लिंक केवल एक कंडक्टर का उपयोग करता है, जो आमतौर पर पृथ्वी या समुद्र की वापसी (earth or sea return) के साथ नकारात्मक ध्रुवता पर होता है, जो ओवरहेड लाइन कंडक्टर या सबसी केबल से जुड़ी लागत को काफी कम कर देता है। दो (जैसा कि बाइपोलर में होता है) या अधिक के बजाय केवल एक केबल की आवश्यकता होने से, ट्रांसमिशन लिंक के लिए कुल पूंजीगत व्यय कम हो जाता है।

Working Principle: एक मोनोपोलर योजना में, एक एकल इंसुलेटेड कंडक्टर पूर्ण धारा प्रवाहित करता है, जबकि जमीन या एक समर्पित वापसी पथ दूसरे कंडक्टर के रूप में कार्य करता है। यह विन्यास सबसी बिजली संचरण के लिए पसंद किया जाता है जहाँ केबल की लागत प्राथमिक आर्थिक कारक है, क्योंकि यह एक महंगी धात्विक वापसी केबल की आवश्यकता से बचता है और इन्सुलेशन लागत को एक ही कंडक्टर तक सीमित रखता है।

Key Formulas: $C_{total} \approx n 	imes C_{cable}$ — जहाँ $n$ कंडक्टरों की संख्या है और $C_{cable}$ प्रति इकाई केबल लागत है।

Key Points: मोनोपोलर HVDC योजनाएं बुनियादी ढांचे की आवश्यकताओं को कम करने के लिए ग्राउंड या सी रिटर्न का उपयोग करती हैं।; बाइपोलर सिस्टम दो कंडक्टरों का उपयोग करते हैं, जिससे मोनोपोलर की तुलना में कंडक्टर केबल की लागत दोगुनी हो जाती है।; ग्राउंड रिटर्न मिट्टी के इलेक्ट्रोलिसिस और पड़ोसी धात्विक पाइपों के साथ हस्तक्षेप जैसी समस्याएं पैदा कर सकता है।; इसका उपयोग लंबी दूरी की पनडुब्बी केबलों में व्यापक रूप से किया जाता है जहाँ केबल इन्सुलेशन और बिछाने की लागत प्रमुख होती है।

Advantages: एकल कंडक्टर उपयोग के कारण सबसे कम पूंजीगत लागत; सरल कनवर्टर स्टेशन आर्किटेक्चर; कम बिजली वाले लंबी दूरी के संचरण के लिए आदर्श

Disadvantages: रिडंडेंसी का अभाव (दोष के परिणामस्वरूप कुल लिंक विफलता होती है); अर्थ रिटर्न पर्यावरणीय और क्षरण संबंधी समस्याएं पैदा कर सकता है; संतुलित बाइपोलर सिस्टम की तुलना में उच्च हार्मोनिक हस्तक्षेप

Applications: सबसी इंटरकनेक्शन; कम आबादी वाले क्षेत्रों में लंबी दूरी की बिजली आपूर्ति

Additional Info: बैक-टू-बैक HVDC योजनाओं का उपयोग आमतौर पर एक ही सबस्टेशन स्थान साझा करने वाले दो AC सिस्टम के बीच आवृत्ति रूपांतरण के लिए किया जाता है।. बाइपोलर योजनाओं को उच्च विश्वसनीयता के लिए प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि यदि एक पोल विफल हो जाता है तो वे मोनोपोलर मोड में काम कर सकते हैं।

Answer: A सही है — मोनोपोलर HVDC योजना केबल व्यय के मामले में सबसे अधिक लागत प्रभावी है क्योंकि यह केवल एक प्राथमिक संचरण कंडक्टर का उपयोग करती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि ट्रांसमिशन लाइन डिजाइन में, कंडक्टरों की संख्या कुल पूंजीगत लागत को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है, लेकिन विश्वसनीयता (N-1 मानदंड) आमतौर पर महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे के लिए बाइपोलर या मल्टी-टर्मिनल विन्यास की ओर ले जाती है।

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Option B: बाइपोलर

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Option C: होमोपोलर

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Option D: बैक टू बैक

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Feature	मोनोपोलर	बाइपोलर
कंडक्टरों की संख्या	1	2
सापेक्ष लागत	कम	अधिक

Correct Answer

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