Voltage Control By External Equipment MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Voltage Control By External Equipment - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज

परिभाषा: प्रत्यावर्ती धारा (AC) सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज, उच्च वोल्टेज स्तरों पर विद्युत शक्ति के संचरण के अभ्यास को संदर्भित करता है, आमतौर पर सैकड़ों किलोवोल्ट (kV) या अधिक की सीमा में। यह दृष्टिकोण लंबी दूरी पर बिजली को कुशलतापूर्वक परिवहन करने के लिए बिजली संचरण नेटवर्क में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्य सिद्धांत: विद्युत शक्ति के संचरण में बिजली का उत्पादन, संचरण और वितरण शामिल है। ट्रांसमिशन लाइनों से होकर बहने वाली धारा को कम करने के लिए उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन का उपयोग किया जाता है। पावर ट्रांसमिशन फॉर्मूला के अनुसार, P = VI (जहाँ P शक्ति है, V वोल्टेज है, और I धारा है), वोल्टेज (V) को बढ़ाने से समान मात्रा में शक्ति (P) के लिए धारा (I) में कमी आती है। धारा में यह कमी ट्रांसमिशन लाइनों के प्रतिरोध के कारण ऊर्जा हानि को कम करती है।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के लाभ:

• कम पावर लॉस: उच्च वोल्टेज पर बिजली संचारित करके, ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से धारा कम हो जाती है, जिससे प्रतिरोधक हानि (I²R हानि) कम होती है। इससे बिजली संचरण प्रणाली की समग्र दक्षता में सुधार होता है।
• बेहतर ट्रांसमिशन दक्षता: उच्च वोल्टेज स्तर अधिक दक्षता के साथ लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में विद्युत शक्ति के संचरण को सक्षम बनाते हैं।
• कम कंडक्टर आकार: कम धारा स्तर छोटे कंडक्टर आकार के उपयोग की अनुमति देते हैं, जो ट्रांसमिशन लाइनों की सामग्री और स्थापना लागत को कम कर सकते हैं।
• बढ़ी हुई लोड क्षमता: उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनें अधिक विद्युत शक्ति ले जा सकती हैं, जिससे बड़े और अधिक व्यापक विद्युत ग्रिड का समर्थन किया जा सकता है।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के नुकसान:

• इन्सुलेशन की बढ़ी हुई लागत: AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज की सबसे महत्वपूर्ण सीमा कंडक्टरों को इन्सुलेट करने से जुड़ी बढ़ी हुई लागत है। उच्च वोल्टेज स्तरों को विद्युत टूटने को रोकने और संचरण प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए बेहतर और अधिक महंगी इन्सुलेशन सामग्री की आवश्यकता होती है।
• डिजाइन में जटिलता: उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन सिस्टम को कोरोना डिस्चार्ज, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और इन्सुलेशन समन्वय जैसे मुद्दों का प्रबंधन करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन और इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है।
• उच्च उपकरण लागत: ट्रांसफार्मर, सर्किट ब्रेकर और अन्य उच्च वोल्टेज उपकरण अधिक महंगे हैं और बढ़े हुए वोल्टेज स्तरों को संभालने के लिए विशेष डिजाइन की आवश्यकता होती है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 4: इन्सुलेटिंग कंडक्टर की लागत।

यह विकल्प AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज का उपयोग करने की प्राथमिक सीमा को सही ढंग से पहचानता है। उच्च वोल्टेज स्तरों के साथ इन्सुलेटिंग कंडक्टर की लागत में काफी वृद्धि होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन्सुलेशन को टूटने को रोकने और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए उच्च विद्युत तनावों का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। उन्नत इन्सुलेशन सामग्री और तकनीकों की आवश्यकता संचरण प्रणाली की समग्र लागत को बढ़ाती है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: बढ़ी हुई दक्षता।

जबकि यह सच है कि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज प्रतिरोधक हानि को कम करके बढ़ी हुई दक्षता का कारण बन सकता है, यह एक सीमा नहीं बल्कि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज का लाभ है।

विकल्प 2: बढ़ी हुई शक्ति।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में शक्ति के संचरण की अनुमति देता है, लेकिन यह भी एक लाभ है न कि सीमा। अधिक शक्ति संचारित करने की क्षमता संचरण प्रणालियों में उच्च वोल्टेज का उपयोग करने के कारणों में से एक है।

विकल्प 3: बढ़ा हुआ लाइन कंडक्टर।

यह विकल्प गलत है क्योंकि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज वास्तव में छोटे कंडक्टर आकार के उपयोग की अनुमति देता है, क्योंकि धारा कम हो जाती है। इसलिए, यह उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज की सीमा का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

निष्कर्ष:

AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के लाभों और सीमाओं को समझना कुशल और विश्वसनीय बिजली संचरण नेटवर्क के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। जबकि उच्च वोल्टेज संचरण कई लाभ प्रदान करता है, जिसमें कम पावर लॉस और बेहतर दक्षता शामिल है, इन्सुलेटिंग कंडक्टर की बढ़ी हुई लागत एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी हुई है। इस सीमा को दूर करने के लिए उच्च वोल्टेज संचरण प्रणालियों के सुरक्षित और किफायती संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इन्सुलेशन सामग्री और तकनीकों पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है।

श्रृंखला क्षतिपूर्ति:

श्रृंखला क्षतिपूर्ति संचरण लाइन के साथ श्रृंखला में एक संधारित्र को जोड़कर प्रणाली के वोल्टेज को बढ़ाने की विधि है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति को तब लिया जाएगा यदि X/R अनुपात बहुत उच्च होता है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति के लाभ:

• लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को बढ़ाता है। ​
• यह प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है। 
• समानांतर रेखाओं के बीच भार विभाजन को बढ़ाता है। 
• लाइन के वोल्टेज विनियमन को बढ़ाता है। 

नुकसान:

• प्रणाली में त्रुटि स्तर बढ़ता है। 
• प्रणाली में उपतुल्यकालिक अनुनाद होता है जिससे आवर्तित्र का शाफ़्ट ख़राब हो जायेगा। 
• त्रुटि के दौरान अधिक वोल्टेज श्रृंखला संधारित्र पर दिखाई देता है जिससे संधारित्र ख़राब हो सकता है। 
• इसलिए श्रृंखला संधारित्र की सुरक्षा स्पार्किंग अंतराल का प्रयोग करके की जाएगी। 

महत्वपूर्ण बिंदु:

एक संचरण लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है

\(P = \;\frac{{{V_s}{V_r}}}{{{X_l}}}\;sin\delta \)

जहाँ 

V_s प्रेषक छोर वाला चरण वोल्टेज है, V_r संग्राही छोर का वोल्टेज है, X_l लाइन की श्रृंखला प्रेरणिक प्रतिघात है, और \(\delta \) भार कोण है। 

उपरोक्त समीकरण से हम यह देख सकते हैं कि शक्ति स्थानांतरण क्षमता लाइन के प्रतिघात के व्युत्क्रमानुपाती होता है। 

यदि धारिता प्रतिघात X_c वाला एक संधारित्र लाइन के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, तो लाइन का प्रतिघात X_l से (X_l - X_c) तक कम होता है। परिणामस्वरूप लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता बढ़ता है। 

सूचना:

शक्ति गुणांक सुधार शंट संधारित्र द्वारा किया जाता है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति:

श्रृंखला क्षतिपूर्ति संचरण लाइन के साथ श्रृंखला में एक संधारित्र को जोड़कर प्रणाली के वोल्टेज को बढ़ाने की विधि है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति को तब लिया जाएगा यदि X/R अनुपात बहुत उच्च होता है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति के लाभ:

• लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को बढ़ाता है। ​
• यह प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है। 
• समानांतर रेखाओं के बीच भार विभाजन को बढ़ाता है। 
• लाइन के वोल्टेज विनियमन को बढ़ाता है। 

नुकसान:

• प्रणाली में त्रुटि स्तर बढ़ता है। 
• प्रणाली में उपतुल्यकालिक अनुनाद होता है जिससे आवर्तित्र का शाफ़्ट ख़राब हो जायेगा। 
• त्रुटि के दौरान अधिक वोल्टेज श्रृंखला संधारित्र पर दिखाई देता है जिससे संधारित्र ख़राब हो सकता है। 
• इसलिए श्रृंखला संधारित्र की सुरक्षा स्पार्किंग अंतराल का प्रयोग करके की जाएगी। 

महत्वपूर्ण बिंदु:

एक संचरण लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है

\(P = \;\frac{{{V_s}{V_r}}}{{{X_l}}}\;sin\delta \)

जहाँ 

V_s प्रेषक छोर वाला चरण वोल्टेज है, V_r संग्राही छोर का वोल्टेज है, X_l लाइन की श्रृंखला प्रेरणिक प्रतिघात है, और \(\delta \) भार कोण है। 

उपरोक्त समीकरण से हम यह देख सकते हैं कि शक्ति स्थानांतरण क्षमता लाइन के प्रतिघात के व्युत्क्रमानुपाती होता है। 

यदि धारिता प्रतिघात X_c वाला एक संधारित्र लाइन के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, तो लाइन का प्रतिघात X_l से (X_l - X_c) तक कम होता है। परिणामस्वरूप लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता बढ़ता है। 

• शक्ति गुणांक सुधार शंट संधारित्र द्वारा किया जाता है। 
• शक्ति प्रणाली स्थिरता सुधार श्रृंखला संधारित्र द्वारा किया जाता है।
• श्रृंखला रिएक्टर द्वारा विद्युत प्रणाली में दोष धारा को कम किया जाता है।

वास्तविक शक्ति \({P_r} = \frac{{\left| {{V_s}} \right|\left| {{V_r}} \right|}}{{\left| x \right|}}\sin \delta\) 

\(\Rightarrow 1 = \frac{{1.0 \times 1.0}}{{0.5}}\sin \delta \Rightarrow \delta = 30^\circ\)

प्रतिक्रियाशील शक्ति \({\phi _r} = \frac{{\left| {{V_S}} \right|\left| {{V_r}} \right|}}{{\left| x \right|}}\cos \delta - \frac{{{V^2}}}{{\left| x \right|}}\)

\( = \frac{{\left( {1.0} \right)\left( {1.0} \right)}}{{0.5}}\cos 30 - \frac{{{{\left( {1.0} \right)}^2}}}{{0.5}}\)

= -0.268

• एक शंट प्रतिघातक प्रतिघाती शक्ति का अवशोषक होता है, इसलिए प्रणाली की ऊर्जा दक्षता में वृद्धि होती है। और जैसा कि यह नो-लोड स्थिति के तहत प्रतिक्रियाशील शक्ति का अवशोषक है, इसका उपयोग फेरेंटी प्रभाव को कम करने के लिए किया जा सकता है।
• जब भी प्रेरणिक भार प्रसारण रेखा से जुड़ा होता है, पश्चगामी भार धारा के कारण शक्ति गुणांक पश्चगामी होता है। इसका प्रतिकार करने के लिए, एक शंट संधारित्र को जोड़ा जाता है जो स्रोत वोल्टेज से अग्रगामी धारा को खींचता है। शक्ति गुणांक में सुधार किया जा सकता है।
• श्रेणी संधारित्र का प्रयोग प्रसारण लाइन के प्रेरकत्व के प्रतिकार के लिए किया जाता है। वे प्रसारण क्षमता और लाइन के संतुलन में वृद्धि करते हैं। इनका प्रयोग समानांतर रेखाओं के बीच भार को साझा करने के लिए भी किया जाता है।
• श्रेणी प्रतिघातक का प्रयोग प्रणाली की प्रतिबाधा में वृद्धि के लिए धारा सीमक प्रतिघातक के रूप में किया जाता है। उनका प्रयोग तुल्याकलिक विद्युतीय मोटर के प्रारंभिक विद्युत धारा को सीमित करने के लिए और शक्ति लाइनों की प्रसारण क्षमता में वृद्धि करने के लिए प्रतिघाती शक्ति के प्रतिकार के लिए भी किया जाता है। इसलिए इनका उपयोग वर्तमान  को कम करने के लिए किया जाता है।

वास्तविक शक्ति \({P_r} = \frac{{\left| {{V_s}} \right|\left| {{V_r}} \right|}}{{\left| x \right|}}\sin \delta\) 

\(\Rightarrow 1 = \frac{{1.0 \times 1.0}}{{0.5}}\sin \delta \Rightarrow \delta = 30^\circ\)

प्रतिक्रियाशील शक्ति \({\phi _r} = \frac{{\left| {{V_S}} \right|\left| {{V_r}} \right|}}{{\left| x \right|}}\cos \delta - \frac{{{V^2}}}{{\left| x \right|}}\)

\( = \frac{{\left( {1.0} \right)\left( {1.0} \right)}}{{0.5}}\cos 30 - \frac{{{{\left( {1.0} \right)}^2}}}{{0.5}}\)

= -0.268

व्याख्या:

AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज

परिभाषा: प्रत्यावर्ती धारा (AC) सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज, उच्च वोल्टेज स्तरों पर विद्युत शक्ति के संचरण के अभ्यास को संदर्भित करता है, आमतौर पर सैकड़ों किलोवोल्ट (kV) या अधिक की सीमा में। यह दृष्टिकोण लंबी दूरी पर बिजली को कुशलतापूर्वक परिवहन करने के लिए बिजली संचरण नेटवर्क में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्य सिद्धांत: विद्युत शक्ति के संचरण में बिजली का उत्पादन, संचरण और वितरण शामिल है। ट्रांसमिशन लाइनों से होकर बहने वाली धारा को कम करने के लिए उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन का उपयोग किया जाता है। पावर ट्रांसमिशन फॉर्मूला के अनुसार, P = VI (जहाँ P शक्ति है, V वोल्टेज है, और I धारा है), वोल्टेज (V) को बढ़ाने से समान मात्रा में शक्ति (P) के लिए धारा (I) में कमी आती है। धारा में यह कमी ट्रांसमिशन लाइनों के प्रतिरोध के कारण ऊर्जा हानि को कम करती है।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के लाभ:

• कम पावर लॉस: उच्च वोल्टेज पर बिजली संचारित करके, ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से धारा कम हो जाती है, जिससे प्रतिरोधक हानि (I²R हानि) कम होती है। इससे बिजली संचरण प्रणाली की समग्र दक्षता में सुधार होता है।
• बेहतर ट्रांसमिशन दक्षता: उच्च वोल्टेज स्तर अधिक दक्षता के साथ लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में विद्युत शक्ति के संचरण को सक्षम बनाते हैं।
• कम कंडक्टर आकार: कम धारा स्तर छोटे कंडक्टर आकार के उपयोग की अनुमति देते हैं, जो ट्रांसमिशन लाइनों की सामग्री और स्थापना लागत को कम कर सकते हैं।
• बढ़ी हुई लोड क्षमता: उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनें अधिक विद्युत शक्ति ले जा सकती हैं, जिससे बड़े और अधिक व्यापक विद्युत ग्रिड का समर्थन किया जा सकता है।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के नुकसान:

• इन्सुलेशन की बढ़ी हुई लागत: AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज की सबसे महत्वपूर्ण सीमा कंडक्टरों को इन्सुलेट करने से जुड़ी बढ़ी हुई लागत है। उच्च वोल्टेज स्तरों को विद्युत टूटने को रोकने और संचरण प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए बेहतर और अधिक महंगी इन्सुलेशन सामग्री की आवश्यकता होती है।
• डिजाइन में जटिलता: उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन सिस्टम को कोरोना डिस्चार्ज, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और इन्सुलेशन समन्वय जैसे मुद्दों का प्रबंधन करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन और इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है।
• उच्च उपकरण लागत: ट्रांसफार्मर, सर्किट ब्रेकर और अन्य उच्च वोल्टेज उपकरण अधिक महंगे हैं और बढ़े हुए वोल्टेज स्तरों को संभालने के लिए विशेष डिजाइन की आवश्यकता होती है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 4: इन्सुलेटिंग कंडक्टर की लागत।

यह विकल्प AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज का उपयोग करने की प्राथमिक सीमा को सही ढंग से पहचानता है। उच्च वोल्टेज स्तरों के साथ इन्सुलेटिंग कंडक्टर की लागत में काफी वृद्धि होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन्सुलेशन को टूटने को रोकने और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए उच्च विद्युत तनावों का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। उन्नत इन्सुलेशन सामग्री और तकनीकों की आवश्यकता संचरण प्रणाली की समग्र लागत को बढ़ाती है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: बढ़ी हुई दक्षता।

जबकि यह सच है कि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज प्रतिरोधक हानि को कम करके बढ़ी हुई दक्षता का कारण बन सकता है, यह एक सीमा नहीं बल्कि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज का लाभ है।

विकल्प 2: बढ़ी हुई शक्ति।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में शक्ति के संचरण की अनुमति देता है, लेकिन यह भी एक लाभ है न कि सीमा। अधिक शक्ति संचारित करने की क्षमता संचरण प्रणालियों में उच्च वोल्टेज का उपयोग करने के कारणों में से एक है।

विकल्प 3: बढ़ा हुआ लाइन कंडक्टर।

यह विकल्प गलत है क्योंकि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज वास्तव में छोटे कंडक्टर आकार के उपयोग की अनुमति देता है, क्योंकि धारा कम हो जाती है। इसलिए, यह उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज की सीमा का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

निष्कर्ष:

AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के लाभों और सीमाओं को समझना कुशल और विश्वसनीय बिजली संचरण नेटवर्क के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। जबकि उच्च वोल्टेज संचरण कई लाभ प्रदान करता है, जिसमें कम पावर लॉस और बेहतर दक्षता शामिल है, इन्सुलेटिंग कंडक्टर की बढ़ी हुई लागत एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी हुई है। इस सीमा को दूर करने के लिए उच्च वोल्टेज संचरण प्रणालियों के सुरक्षित और किफायती संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इन्सुलेशन सामग्री और तकनीकों पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है।

श्रृंखला क्षतिपूर्ति:

श्रृंखला क्षतिपूर्ति संचरण लाइन के साथ श्रृंखला में एक संधारित्र को जोड़कर प्रणाली के वोल्टेज को बढ़ाने की विधि है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति को तब लिया जाएगा यदि X/R अनुपात बहुत उच्च होता है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति के लाभ:

• लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को बढ़ाता है। ​
• यह प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है। 
• समानांतर रेखाओं के बीच भार विभाजन को बढ़ाता है। 
• लाइन के वोल्टेज विनियमन को बढ़ाता है। 

नुकसान:

• प्रणाली में त्रुटि स्तर बढ़ता है। 
• प्रणाली में उपतुल्यकालिक अनुनाद होता है जिससे आवर्तित्र का शाफ़्ट ख़राब हो जायेगा। 
• त्रुटि के दौरान अधिक वोल्टेज श्रृंखला संधारित्र पर दिखाई देता है जिससे संधारित्र ख़राब हो सकता है। 
• इसलिए श्रृंखला संधारित्र की सुरक्षा स्पार्किंग अंतराल का प्रयोग करके की जाएगी। 

महत्वपूर्ण बिंदु:

एक संचरण लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है

\(P = \;\frac{{{V_s}{V_r}}}{{{X_l}}}\;sin\delta \)

जहाँ 

V_s प्रेषक छोर वाला चरण वोल्टेज है, V_r संग्राही छोर का वोल्टेज है, X_l लाइन की श्रृंखला प्रेरणिक प्रतिघात है, और \(\delta \) भार कोण है। 

उपरोक्त समीकरण से हम यह देख सकते हैं कि शक्ति स्थानांतरण क्षमता लाइन के प्रतिघात के व्युत्क्रमानुपाती होता है। 

यदि धारिता प्रतिघात X_c वाला एक संधारित्र लाइन के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, तो लाइन का प्रतिघात X_l से (X_l - X_c) तक कम होता है। परिणामस्वरूप लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता बढ़ता है। 

• शक्ति गुणांक सुधार शंट संधारित्र द्वारा किया जाता है। 
• शक्ति प्रणाली स्थिरता सुधार श्रृंखला संधारित्र द्वारा किया जाता है।
• श्रृंखला रिएक्टर द्वारा विद्युत प्रणाली में दोष धारा को कम किया जाता है।

वास्तविक शक्ति \({P_r} = \frac{{\left| {{V_s}} \right|\left| {{V_r}} \right|}}{{\left| x \right|}}\sin \delta\) 

\(\Rightarrow 1 = \frac{{1.0 \times 1.0}}{{0.5}}\sin \delta \Rightarrow \delta = 30^\circ\)

प्रतिक्रियाशील शक्ति \({\phi _r} = \frac{{\left| {{V_S}} \right|\left| {{V_r}} \right|}}{{\left| x \right|}}\cos \delta - \frac{{{V^2}}}{{\left| x \right|}}\)

\( = \frac{{\left( {1.0} \right)\left( {1.0} \right)}}{{0.5}}\cos 30 - \frac{{{{\left( {1.0} \right)}^2}}}{{0.5}}\)

= -0.268

• एक शंट प्रतिघातक प्रतिघाती शक्ति का अवशोषक होता है, इसलिए प्रणाली की ऊर्जा दक्षता में वृद्धि होती है। और जैसा कि यह नो-लोड स्थिति के तहत प्रतिक्रियाशील शक्ति का अवशोषक है, इसका उपयोग फेरेंटी प्रभाव को कम करने के लिए किया जा सकता है।
• जब भी प्रेरणिक भार प्रसारण रेखा से जुड़ा होता है, पश्चगामी भार धारा के कारण शक्ति गुणांक पश्चगामी होता है। इसका प्रतिकार करने के लिए, एक शंट संधारित्र को जोड़ा जाता है जो स्रोत वोल्टेज से अग्रगामी धारा को खींचता है। शक्ति गुणांक में सुधार किया जा सकता है।
• श्रेणी संधारित्र का प्रयोग प्रसारण लाइन के प्रेरकत्व के प्रतिकार के लिए किया जाता है। वे प्रसारण क्षमता और लाइन के संतुलन में वृद्धि करते हैं। इनका प्रयोग समानांतर रेखाओं के बीच भार को साझा करने के लिए भी किया जाता है।
• श्रेणी प्रतिघातक का प्रयोग प्रणाली की प्रतिबाधा में वृद्धि के लिए धारा सीमक प्रतिघातक के रूप में किया जाता है। उनका प्रयोग तुल्याकलिक विद्युतीय मोटर के प्रारंभिक विद्युत धारा को सीमित करने के लिए और शक्ति लाइनों की प्रसारण क्षमता में वृद्धि करने के लिए प्रतिघाती शक्ति के प्रतिकार के लिए भी किया जाता है। इसलिए इनका उपयोग वर्तमान  को कम करने के लिए किया जाता है।

श्रृंखला क्षतिपूर्ति:

श्रृंखला क्षतिपूर्ति संचरण लाइन के साथ श्रृंखला में एक संधारित्र को जोड़कर प्रणाली के वोल्टेज को बढ़ाने की विधि है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति को तब लिया जाएगा यदि X/R अनुपात बहुत उच्च होता है। 

श्रृंखला क्षतिपूर्ति के लाभ:

• लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को बढ़ाता है। ​
• यह प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है। 
• समानांतर रेखाओं के बीच भार विभाजन को बढ़ाता है। 
• लाइन के वोल्टेज विनियमन को बढ़ाता है। 

नुकसान:

• प्रणाली में त्रुटि स्तर बढ़ता है। 
• प्रणाली में उपतुल्यकालिक अनुनाद होता है जिससे आवर्तित्र का शाफ़्ट ख़राब हो जायेगा। 
• त्रुटि के दौरान अधिक वोल्टेज श्रृंखला संधारित्र पर दिखाई देता है जिससे संधारित्र ख़राब हो सकता है। 
• इसलिए श्रृंखला संधारित्र की सुरक्षा स्पार्किंग अंतराल का प्रयोग करके की जाएगी। 

महत्वपूर्ण बिंदु:

एक संचरण लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है

\(P = \;\frac{{{V_s}{V_r}}}{{{X_l}}}\;sin\delta \)

जहाँ 

V_s प्रेषक छोर वाला चरण वोल्टेज है, V_r संग्राही छोर का वोल्टेज है, X_l लाइन की श्रृंखला प्रेरणिक प्रतिघात है, और \(\delta \) भार कोण है। 

उपरोक्त समीकरण से हम यह देख सकते हैं कि शक्ति स्थानांतरण क्षमता लाइन के प्रतिघात के व्युत्क्रमानुपाती होता है। 

यदि धारिता प्रतिघात X_c वाला एक संधारित्र लाइन के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, तो लाइन का प्रतिघात X_l से (X_l - X_c) तक कम होता है। परिणामस्वरूप लाइन की शक्ति स्थानांतरण क्षमता बढ़ता है। 

सूचना:

शक्ति गुणांक सुधार शंट संधारित्र द्वारा किया जाता है। 

व्याख्या:

AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज

परिभाषा: प्रत्यावर्ती धारा (AC) सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज, उच्च वोल्टेज स्तरों पर विद्युत शक्ति के संचरण के अभ्यास को संदर्भित करता है, आमतौर पर सैकड़ों किलोवोल्ट (kV) या अधिक की सीमा में। यह दृष्टिकोण लंबी दूरी पर बिजली को कुशलतापूर्वक परिवहन करने के लिए बिजली संचरण नेटवर्क में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्य सिद्धांत: विद्युत शक्ति के संचरण में बिजली का उत्पादन, संचरण और वितरण शामिल है। ट्रांसमिशन लाइनों से होकर बहने वाली धारा को कम करने के लिए उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन का उपयोग किया जाता है। पावर ट्रांसमिशन फॉर्मूला के अनुसार, P = VI (जहाँ P शक्ति है, V वोल्टेज है, और I धारा है), वोल्टेज (V) को बढ़ाने से समान मात्रा में शक्ति (P) के लिए धारा (I) में कमी आती है। धारा में यह कमी ट्रांसमिशन लाइनों के प्रतिरोध के कारण ऊर्जा हानि को कम करती है।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के लाभ:

• कम पावर लॉस: उच्च वोल्टेज पर बिजली संचारित करके, ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से धारा कम हो जाती है, जिससे प्रतिरोधक हानि (I²R हानि) कम होती है। इससे बिजली संचरण प्रणाली की समग्र दक्षता में सुधार होता है।
• बेहतर ट्रांसमिशन दक्षता: उच्च वोल्टेज स्तर अधिक दक्षता के साथ लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में विद्युत शक्ति के संचरण को सक्षम बनाते हैं।
• कम कंडक्टर आकार: कम धारा स्तर छोटे कंडक्टर आकार के उपयोग की अनुमति देते हैं, जो ट्रांसमिशन लाइनों की सामग्री और स्थापना लागत को कम कर सकते हैं।
• बढ़ी हुई लोड क्षमता: उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनें अधिक विद्युत शक्ति ले जा सकती हैं, जिससे बड़े और अधिक व्यापक विद्युत ग्रिड का समर्थन किया जा सकता है।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के नुकसान:

• इन्सुलेशन की बढ़ी हुई लागत: AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज की सबसे महत्वपूर्ण सीमा कंडक्टरों को इन्सुलेट करने से जुड़ी बढ़ी हुई लागत है। उच्च वोल्टेज स्तरों को विद्युत टूटने को रोकने और संचरण प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए बेहतर और अधिक महंगी इन्सुलेशन सामग्री की आवश्यकता होती है।
• डिजाइन में जटिलता: उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन सिस्टम को कोरोना डिस्चार्ज, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और इन्सुलेशन समन्वय जैसे मुद्दों का प्रबंधन करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन और इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है।
• उच्च उपकरण लागत: ट्रांसफार्मर, सर्किट ब्रेकर और अन्य उच्च वोल्टेज उपकरण अधिक महंगे हैं और बढ़े हुए वोल्टेज स्तरों को संभालने के लिए विशेष डिजाइन की आवश्यकता होती है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 4: इन्सुलेटिंग कंडक्टर की लागत।

यह विकल्प AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज का उपयोग करने की प्राथमिक सीमा को सही ढंग से पहचानता है। उच्च वोल्टेज स्तरों के साथ इन्सुलेटिंग कंडक्टर की लागत में काफी वृद्धि होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन्सुलेशन को टूटने को रोकने और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए उच्च विद्युत तनावों का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। उन्नत इन्सुलेशन सामग्री और तकनीकों की आवश्यकता संचरण प्रणाली की समग्र लागत को बढ़ाती है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: बढ़ी हुई दक्षता।

जबकि यह सच है कि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज प्रतिरोधक हानि को कम करके बढ़ी हुई दक्षता का कारण बन सकता है, यह एक सीमा नहीं बल्कि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज का लाभ है।

विकल्प 2: बढ़ी हुई शक्ति।

उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में शक्ति के संचरण की अनुमति देता है, लेकिन यह भी एक लाभ है न कि सीमा। अधिक शक्ति संचारित करने की क्षमता संचरण प्रणालियों में उच्च वोल्टेज का उपयोग करने के कारणों में से एक है।

विकल्प 3: बढ़ा हुआ लाइन कंडक्टर।

यह विकल्प गलत है क्योंकि उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज वास्तव में छोटे कंडक्टर आकार के उपयोग की अनुमति देता है, क्योंकि धारा कम हो जाती है। इसलिए, यह उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज की सीमा का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

निष्कर्ष:

AC सिस्टम में उच्च ट्रांसमिशन वोल्टेज के लाभों और सीमाओं को समझना कुशल और विश्वसनीय बिजली संचरण नेटवर्क के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। जबकि उच्च वोल्टेज संचरण कई लाभ प्रदान करता है, जिसमें कम पावर लॉस और बेहतर दक्षता शामिल है, इन्सुलेटिंग कंडक्टर की बढ़ी हुई लागत एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी हुई है। इस सीमा को दूर करने के लिए उच्च वोल्टेज संचरण प्रणालियों के सुरक्षित और किफायती संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इन्सुलेशन सामग्री और तकनीकों पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है।