पावर सिस्टम का कौन सा भाग दोष (faults) के प्रति सबसे कम संवेदनशील है?

Question

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A: अल्टरनेटर

Explanation & Concepts:
अल्टरनेटर दोषों के प्रति सबसे कम संवेदनशील है क्योंकि यह एक स्थिर-नियंत्रित, अत्यधिक इंसुलेटेड और बंद उपकरण है, जो परिष्कृत डिफरेंशियल रिलेइंग योजनाओं द्वारा सुरक्षित होता है। ट्रांसमिशन लाइनों के विपरीत जो वायुमंडलीय स्थितियों के संपर्क में रहती हैं, या ट्रांसफार्मर जो जटिल थर्मल और यांत्रिक तनाव का सामना करते हैं, अल्टरनेटर एक सुरक्षित वातावरण में रखे जाते हैं।

Working Principle: पावर सिस्टम में दोष की घटना उपकरण के जोखिम (exposure) से अत्यधिक संबंधित है। ओवरहेड लाइनें बिजली, हवा और वनस्पति के संपर्क में होती हैं (उच्चतम दोष दर)। स्विचगियर और ट्रांसफार्मर बार-बार यांत्रिक तनाव और डाइलेक्ट्रिक एजिंग के अधीन होते हैं। हालांकि, अल्टरनेटर निरंतर निगरानी के साथ एक स्थिर, इनडोर और कंपन-रहित वातावरण में संचालित होते हैं।

Key Formulas: $P = \sqrt{3} V_L I_L \cos \phi$ — अल्टरनेटर की विद्युत उत्पादन क्षमता को दर्शाता है; $I_{fault} = \frac{E}{Z_{th}}$ — शॉर्ट सर्किट करंट के परिमाण को दर्शाता है

Key Points: ओवरहेड लाइनें पावर सिस्टम के लगभग 80-90% दोषों के लिए जिम्मेदार हैं।; अल्टरनेटर 'मर्ज-प्राइस' सर्कुलेटिंग करंट प्रोटेक्शन द्वारा संरक्षित होते हैं।; दोष की आवृत्ति पर्यावरणीय सुरक्षा और बाड़े (enclosure) के स्तर के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

Advantages: उच्च स्तर की भौतिक सुरक्षा (shielding); निरंतर वास्तविक समय डिफरेंशियल निगरानी; नियंत्रित इनडोर वातावरण में संचालन

Disadvantages: यदि आंतरिक दोष उत्पन्न होता है तो मरम्मत की उच्च लागत; उच्च वोल्टेज के लिए जटिल इंसुलेशन आवश्यकताएं

Applications: विद्युत उत्पादन स्टेशन; औद्योगिक कैप्टिव पावर प्लांट

Additional Info: ट्रांसमिशन लाइनें बाहरी तत्वों के संपर्क में रहने के कारण सबसे अधिक दोष-प्रवण होती हैं।. ट्रांसफार्मर में टैप चेंजर्स और बुशिंग की उपस्थिति के कारण, जो संभावित कमजोर बिंदु हैं, वे अल्टरनेटर की तुलना में अधिक दोष-प्रवण होते हैं।

Answer: A सही है — अल्टरनेटर अपने सुरक्षित वातावरण, बंद डिजाइन और उन्नत सुरक्षात्मक रिलेइंग सिस्टम के कारण दोषों के प्रति सबसे कम संवेदनशील है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि दोष की आवृत्ति परिवेश की स्थितियों के संपर्क में आने की डिग्री के सीधे आनुपातिक होती है; इसलिए, ओवरहेड लाइनों जैसे उजागर तत्व दोषों के लिए सबसे आम स्थान हैं।

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Option B: स्विचगियर

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Option C: ट्रांसफॉर्मर

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Option D: ओवरहेड लाइनें

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