किस प्रकार का HVDC लिंक किसी एक कंडक्टर में खराबी (fault) की स्थिति में रेटेड पावर ट्रांसफर क्षमता का आधे से अ

Question

किस प्रकार का HVDC लिंक किसी एक कंडक्टर में खराबी (fault) की स्थिति में रेटेड पावर ट्रांसफर क्षमता का आधे से अधिक प्रदान कर सकता है?

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A: होमोपोलर (Homopolar)

Explanation & Concepts:
एक होमोपोलर HVDC लिंक में समान ध्रुवीयता (आमतौर पर नकारात्मक) वाले दो कंडक्टर होते हैं और यह रिटर्न पथ के रूप में जमीन (ground) का उपयोग करता है। एक कंडक्टर पर खराबी के दौरान, दूसरा कंडक्टर चालू रहता है और बिजली संचारित करना जारी रखता है, जिससे सिस्टम प्रभावी रूप से स्वस्थ लाइन और ग्राउंड रिटर्न का उपयोग करके अपनी क्षमता का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाए रखने में सक्षम होता है।

Working Principle: होमोपोलर सिस्टम में, दोनों लाइनों को समान ध्रुवीयता के साथ संचालित किया जाता है और जमीन न्यूट्रल पथ के रूप में कार्य करती है। चूँकि प्रत्येक कंडक्टर अपने स्वयं के कनवर्टर स्टेशन से जुड़ा होता है जो स्वतंत्र संचालन में सक्षम है, एक खराब पोल को अलग करने पर भी स्वस्थ पोल ग्राउंड रिटर्न के साथ कार्य करता रहता है, जो बाइपोलर सिस्टम की तुलना में 50% से अधिक पावर ट्रांसफर क्षमता प्रदान करता है। बाइपोलर सिस्टम में, यदि एक पोल विफल हो जाता है और मेटालिक रिटर्न उपलब्ध नहीं है, तो क्षमता ठीक 50% तक गिर जाती है।

Key Formulas: $P_{total} = V_{d} 	imes (I_{d1} + I_{d2})$ — स्वस्थ स्थिति में कुल पावर ट्रांसफर; $P_{fault} = V_{d} 	imes I_{d}$ — एक पोल के अलग होने पर पावर ट्रांसफर

Key Points: होमोपोलर लिंक सामान्य परिस्थितियों में रिटर्न पथ के रूप में जमीन का उपयोग करते हैं।; बाइपोलर लिंक विपरीत ध्रुवीयता (सकारात्मक और नकारात्मक) के दो पोल का उपयोग करते हैं।; बाइपोलर सिस्टम में, यदि रिटर्न पथ मेटालिक नहीं है, तो एक पोल पर खराबी होने पर क्षमता 50% तक कम हो जाती है।; अर्थ करंट (earth current) समस्याओं के कारण बाइपोलर की तुलना में होमोपोलर कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कम होता है।

Advantages: कम इन्सुलेशन लागत क्योंकि दोनों पोल समान ध्रुवीयता पर होते हैं; बेहतर विश्वसनीयता क्योंकि स्वस्थ पोल ग्राउंड रिटर्न के साथ स्वतंत्र रूप से काम कर सकता है

Disadvantages: निरंतर ग्राउंड करंट के कारण इलेक्ट्रोलिसिस और हस्तक्षेप (interference) की समस्याएँ; दोनों सिरों पर उच्च गुणवत्ता वाले ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड की आवश्यकता

Applications: प्रारंभिक HVDC इंस्टॉलेशन; वे सिस्टम जहाँ ग्राउंड रिटर्न की अनुमति है और पर्यावरणीय चिंताओं की तुलना में लागत बचत को प्राथमिकता दी जाती है

Additional Info: निरंतर अर्थ रिटर्न करंट के पर्यावरणीय प्रभाव के कारण आधुनिक ट्रांसमिशन में होमोपोलर लिंक बाइपोलर लिंक की तुलना में कम सामान्य हैं।. विकल्प B (बाइपोलर) गलत है क्योंकि हालांकि यह सबसे लोकप्रिय प्रकार है, लेकिन एक पोल पर खराबी आमतौर पर पावर ट्रांसफर को ठीक 50% तक कम कर देती है, जब तक कि मेटालिक रिटर्न उपलब्ध न हो।

Answer: A सही है — एक होमोपोलर लिंक स्वस्थ कंडक्टर को ग्राउंड का रिटर्न के रूप में उपयोग करते हुए बिजली ले जाने की अनुमति देता है, जिससे रेटेड क्षमता का आधे से अधिक हिस्सा बना रहता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि HVDC सिस्टम में, सिंगल-पोल फॉल्ट के दौरान क्षमता बनाए रखने के लिए 'मेटालिक रिटर्न' ही मुख्य अंतर पैदा करने वाला कारक है।

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Option B: बाइपोलर (Bipolar)

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Option C: मोनोपोलर (Monopolar)

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Option D: यूनिपोलर (Unipolar)

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