PU System and Symmetrical Components MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for PU System and Symmetrical Components - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

किसी भी मात्रा के प्रति इकाई मूल्य को उस मात्रा के वास्तविक मूल्य और उसके आधार मूल्य के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, दोनों को एक ही इकाई में मापा जाता है। गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: $perunitquantity=\frac{\text{actual value in any unit}}{\text{base value in the same unit}}$ T

उनकी परिभाषा राशियों को एक सामान्य संदर्भ में मानकीकृत करके उनकी मानकीकृत तुलना की अनुमति देती है, जो विशेष रूप से विद्युत इंजीनियरिंग और अर्थशास्त्र जैसे क्षेत्रों में उपयोगी है।

अवधारणा:

प्रति इकाई मात्रा:

प्रति इकाई मात्रा = इकाइयों में वास्तविक मात्रा / आधार (या) समान इकाइयों में संदर्भ मात्रा

⇒ प्रति इकाई प्रतिबाधा Zpu = Zactual / Zbase

⇒ Zpu = ZΩ x MVAb / (kVb)2

एक प्रति इकाई प्रतिबाधा को दूसरी प्रति इकाई प्रतिबाधा में बदलने के लिए दिया गया है

${\mathbf{Z}}_{\mathbf{p}\mathbf{u}}\left(\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}\right)={\mathbf{Z}}_{\mathbf{p}\mathbf{u}}\left(\mathbf{o}\mathbf{l}\mathbf{d}\right)\left(\frac{\mathbf{M}\mathbf{V}{\mathbf{A}}_{\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}}}{\mathbf{M}\mathbf{V}{\mathbf{A}}_{\mathbf{o}\mathbf{l}\mathbf{d}}}\right){\left(\frac{\mathbf{k}{{\mathbf{V}}_{\mathbf{b}}}_{\mathbf{o}\mathbf{l}\mathbf{d}}}{\mathbf{k}{{\mathbf{V}}_{\mathbf{b}}}_{\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}}}\right)}^2$

गणना:

दिया गया है कि

Zpu old = 2 pu

MVAold = 1000 MVA

kVb old = 100 kV

MVAnew = 4000 MVA

kVb new = 400 kV

${\mathbf{Z}}_{\mathbf{p}\mathbf{u}}\left(\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}\right)={\mathbf{Z}}_{\mathbf{p}\mathbf{u}}\left(\mathbf{o}\mathbf{l}\mathbf{d}\right)\left(\frac{\mathbf{M}\mathbf{V}{\mathbf{A}}_{\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}}}{\mathbf{M}\mathbf{V}{\mathbf{A}}_{\mathbf{o}\mathbf{l}\mathbf{d}}}\right){\left(\frac{\mathbf{k}{{\mathbf{V}}_{\mathbf{b}}}_{\mathbf{o}\mathbf{l}\mathbf{d}}}{\mathbf{k}{{\mathbf{V}}_{\mathbf{b}}}_{\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}}}\right)}^2$

$Z_{pu}(new)=2\ast \frac{4000}{1000}\ast {\left(\frac{100}{400}\right)}^2$

${\mathbf{Z}}_{\mathbf{p}\mathbf{u}}\left(\mathbf{n}\mathbf{e}\mathbf{w}\right)=0.5$ pu

महत्वपूर्ण बिंदुनोट: आधिकारिक उत्तर कुंजी विकल्प 3 के रूप में 100 MVA के पुराने MVA के साथ दी गई थी। लेकिन यह 5pu के रूप में उत्तर देता है जो संभव नहीं है क्योंकि pu मान हमेशा 1 से कम होता है। इसलिए हमने प्रश्न में पुराने MVA मान को 1000 MVA के रूप में संशोधित किया है, तब हम सफलतापूर्वक वांछित और वैचारिक रूप से सही उत्तर प्राप्त कर सकते हैं।

संकल्पना:

LLG त्रुटि का अनुक्रम नेटवर्क निम्न है:

LLG त्रुटि में त्रुटि धारा को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

I_f = 3 I_ao

जहाँ, $I_{ao}=-I_{a1}(\frac{Z_2}{Z_2+Z_o+3Z_f})$

$I_{a1}=\frac{E_{a1}}{Z_1+(Z_2||(Z_o+3Z_f))}$

Z1 = धनात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा 

Z2 = ऋणात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा

Zo = शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा

गणना:

दिया गया है, Z₁ = 0.08 pu

Z₂ = 0.07 pu

Z_o = 0.05 pu

Z_f = 0 pu लीजिए क्योंकि यह नहीं दिया गया है।

$I_{a1}=\frac{1}{0.08+(0.07||0.05)}$

I_a1 = 9.1 pu

$I_{ao}=-9.1(\frac{0.07}{0.07+0.05})$

|I_ao| = 5.9 pu

If = 3 × 5.3

If = 15.9 = 16 pu

संकल्पना:

तीन-चरण वाले संचरण लाइन के लिए अनुक्रम प्रतिबाधा को निम्न रूप में ज्ञात किया गया है

Z₁ = Z_s - Z_m (धनात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा)

Z₂ = Z_s - Z_m (ऋणात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा)

Z₀ = Z_s + 2Z_m (शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा)

Z_s = स्वः प्रतिबाधा, Z_m = पारस्परिक प्रतिबाधा

प्रतिबाधा की उपरोक्त परिभाषा से यह स्पष्ट है कि संचरण लाइन की धनात्मक और ऋणात्मक प्रतिबाधा बराबर हैं जबकि शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा धनात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा का लगभग 2 - 3 गुना है।

दिए गए विकल्प से विकल्प (b) आवश्यक मानदंड को संतुष्ट करता है।

संकल्पना:

विभिन्न 3-चरण भार के लिए शून्य अनुक्रम नेटवर्क नीचे दिखाए गए हैं।

निम्नलिखित सामान्य परिपथ का उपयोग करके 3-फेज़ ट्रांसफार्मर के शून्य अनुक्रम समकक्ष परिपथ तैयार किए जा सकते हैं।

Z ट्रांसफार्मर की कुंडली का शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा है। ये दो श्रेणी और दो शंट स्विच हैं। एक श्रेणी और एक शंट स्विच दोनों पक्षों के लिए अलग-अलग हैं।

किसी विशेष पक्ष का श्रेणी स्विच बंद हो जाता है यदि यह स्टार भू-सम्पर्कित है और शंट स्विच बंद है यदि वह पक्ष डेल्टा जुड़ा हुआ है, अन्यथा उन्हें खुला छोड़ दिया जाता है।

अनुप्रयोग:

दिए गए परिपथ आरेख में, दोनों शंट स्विच बंद हैं। इसलिए, प्राथमिक और द्वितीयक दोनों डेल्टा जुड़े हुए हैं।

स्थानांतरण का उद्देश्य:

• संचरण लाइनों का स्थानांतरण समीपवर्ती दूरभाष लाइनों से व्यतिकरण टालने के लिए किया जाता है।
• उच्च वोल्टेज लाइनों का स्थानांतरण समायोजन प्रणाली शक्ति हानि को न्यूनीकॄत करने में सहायक होता है।
• हमने एकल परिपथ के टॉवर के लिए उसी तनाव टॉवर का उपयोग न्यूनीकृत विचलन कोण के साथ करते हुए, स्थानांतरण प्रणाली विकसित की है।
• शक्ति लाइनों का स्थानांतरण समायोजन प्रेरणिक युग्मन का प्रभाव न्यूनीकृत करने में सहायक होता है।
• यह पारंपरिक स्थानांतरण प्रणाली की तुलना में प्रयोगसिद्ध अधिक मितव्ययी समाधान है।

महत्त्वपूर्ण:

स्थानांतरण समायोजन

चालक का स्थानांतरण समायोजन सरल रूप से निम्नलिखित चित्र में दर्शाया गया है। चालक स्थिति 1, स्थिति 2 तथा स्थिति 3 में, धारिता तथा स्थिर विद्युत असंतुलित वोल्टेजों में एक विशिष्ट समायोजन में परिवर्तित  हो जाता है।

Z1 = Z2 = ZS - Zm

Zo = ZS + 2Zm

जहाँ,

Z1 = धनात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा

Z2 = धनात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा

Zm= पारस्परिक प्रतिबाधा

ZS= स्व प्रतिबाधा

धनात्मक और ऋणात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा बराबर हैं।

संकल्पना:

नए प्रति इकाई मान और पुराने प्रति इकाई मान प्रतिबाधा के बीच संबंध इस प्रकार है

$(Z_{pu}{)}_{new}=(Z_{pu}{)}_{old}\times {\left(\frac{k{V}_{base}}{k{V}_{new}}\right)}^2\times \left(\frac{MV{A}_{new}}{MV{A}_{old}}\right)$

साथ ही $Z_{pu}=\frac{Z_{Actual}}{Z_{base}}$

 $Z_{base}=\frac{k{V}_{base}^2}{MV{A}_{base}}$

जहाँ

Zbase = प्रतिबाधा का आधार मान

ZActual = प्रतिबाधा का वास्तविक मान 

(Zpu)new = प्रतिबाधा का नया प्रति इकाई मान

(Zpu)old = प्रतिबाधा का पुराना प्रति इकाई मान

kVbase = वोल्टेज का पुराना आधार मान

kVnew = वोल्टेज का नया आधार मान

MVAnew = शक्ति का नया आधार मान

MVAold = शक्ति का पुराना आधार मान

Additional Information

ट्रांसफार्मर के लिए घुमावों की संख्या निम्न द्वारा दी जाती है

$\frac{V_p}{V_s}=\frac{I_s}{I_p}=\frac{N_p}{N_s}$

जहाँ,

प्राथमिक पक्ष पर वोल्टेज Vp है।

माध्यमिक पक्ष पर वोल्टेज Vs है।

प्राथमिक पक्ष में धारा Ip है।

माध्यमिक पक्ष में धारा Is है।

प्राथमिक पक्ष में घुमावों की संख्या Np है।

माध्यमिक पक्ष में घुमावों की संख्या Ns है।

ट्रांसफार्मर में, यदि $R_1^{\prime }$ प्राथमिक पक्ष से संबंधित प्रतिरोध है।

तो माध्यमिक से संबंधित समतुल्य प्रतिरोध का मान $R_2^{\prime }$ होगा।

∴  $\frac{R_1^{\prime }}{R_2^{\prime }}={\left(\frac{N_p}{N_s}\right)}^2={\left(\frac{V_p}{V_s}\right)}^2={\left(\frac{I_s}{I_p}\right)}^2$

इसी प्रकार, यदि $X_1^{\prime }$प्राथमिक पक्ष को संदर्भित प्रतिरोध है।

फिर द्वितीयक पक्ष का संदर्भित समतुल्य प्रतिघात का मान $X_2^{\prime }$ है 

∴  $\frac{X_1^{\prime }}{X_2^{\prime }}={\left(\frac{N_p}{N_s}\right)}^2={\left(\frac{V_p}{V_s}\right)}^2={\left(\frac{I_s}{I_p}\right)}^2$

गणना:

आधार प्रतिबाधा $Z_B=\frac{K{V}^2}{MVA}=\frac{{0.4}^2}{0.004}=40\mathrm{\Omega }$

HV पक्ष के लिए ओम में प्रतिरोध = $r_{pu}\times Z_B=0.02\times 40=0.8\mathrm{\Omega }$

HV पक्ष के लिए ओम में प्रतिघात = $x_{pu}\times Z_B=0.06\times 40=2.4\mathrm{\Omega }$

प्रति इकाई प्रणाली:

एक विद्युतीय प्रणाली के वोल्टेज, धारा, वोल्टएम्पियर और प्रतिबाधा को इन राशियों के मूल या संदर्भ मानों की प्रति इकाई (या प्रतिशत) में व्यक्त करना सामान्य है। 

किसी राशि के प्रति इकाई मान को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है

PU मान = वास्तविक मान/मूल मान 

ट्रांसफार्मर में प्रति इकाई प्रणाली:

एक ट्रांसफार्मर की प्रति इकाई प्रतिबाधा समान होती है चाहे गणना प्राथमिक या द्वितीयक पक्ष से की जाती है जब तक कि दोनों पक्षों पर वोल्टेज आधार रूपांतरण के अनुपात में होते हैं (एक तीन-चरण वाले ट्रांसफर्मर का समकक्ष प्रति चरण अनुपात जो लाइन-से-लाइन वोल्टेज रेटिंग के अनुपात के समान होता है)। 

ट्रांसफार्मर के रूपांतरण अनुपात को K = V2/V1 = E2/E1 = N2/N1 द्वारा ज्ञात किया गया है। 

जहाँ N1 प्राथमिक मोड़ों की संख्या है। 

V1 प्राथमिक वोल्टेज है। 

N2 द्वितीयक मोड़ों की संख्या है। 

V2 द्वितीयक वोल्टेज है। 

संकल्पना:

LLG त्रुटि का अनुक्रम नेटवर्क निम्न है:

LLG त्रुटि में त्रुटि धारा को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

I_f = 3 I_ao

जहाँ, $I_{ao}=-I_{a1}(\frac{Z_2}{Z_2+Z_o+3Z_f})$

$I_{a1}=\frac{E_{a1}}{Z_1+(Z_2||(Z_o+3Z_f))}$

Z1 = धनात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा 

Z2 = ऋणात्मक अनुक्रम प्रतिबाधा

Zo = शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा

गणना:

दिया गया है, Z₁ = 0.08 pu

Z₂ = 0.07 pu

Z_o = 0.05 pu

Z_f = 0 pu लीजिए क्योंकि यह नहीं दिया गया है।

$I_{a1}=\frac{1}{0.08+(0.07||0.05)}$

I_a1 = 9.1 pu

$I_{ao}=-9.1(\frac{0.07}{0.07+0.05})$

|I_ao| = 5.9 pu

If = 3 × 5.3

If = 15.9 = 16 pu

संकल्पना:

विभिन्न 3-चरण भार के लिए शून्य अनुक्रम नेटवर्क नीचे दिखाए गए हैं।

निम्नलिखित सामान्य परिपथ का उपयोग करके 3-फेज़ ट्रांसफार्मर के शून्य अनुक्रम समकक्ष परिपथ तैयार किए जा सकते हैं।

Z ट्रांसफार्मर की कुंडली का शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा है। ये दो श्रेणी और दो शंट स्विच हैं। एक श्रेणी और एक शंट स्विच दोनों पक्षों के लिए अलग-अलग हैं।

किसी विशेष पक्ष का श्रेणी स्विच बंद हो जाता है यदि यह स्टार भू-सम्पर्कित है और शंट स्विच बंद है यदि वह पक्ष डेल्टा जुड़ा हुआ है, अन्यथा उन्हें खुला छोड़ दिया जाता है।

अनुप्रयोग:

दिए गए परिपथ आरेख में, दोनों शंट स्विच बंद हैं। इसलिए, प्राथमिक और द्वितीयक दोनों डेल्टा जुड़े हुए हैं।

संकल्पना:

नए प्रति इकाई मूल्य और पुराने प्रति इकाई मूल्य प्रतिबाधा के बीच संबंध

$(Z_{pu}{)}_{new}=(Z_{pu}{)}_{old}\times {\left(\frac{k{V}_{base}}{k{V}_{new}}\right)}^2\times \left(\frac{MV{A}_{new}}{MV{A}_{old}}\right)$

साथ ही $(Z_{pu}=\frac{Z_{Actual}}{Z_{base}})$

$(Z_{base}=\frac{k{V}_{base}^2}{MV{A}_{base}})$

जहाँ,

(Zpu)new = प्रतिबाधा का नया प्रति इकाई मान

(Zpu)old= प्रतिबाधा का पुराना प्रति इकाई मान

kVbase= वोल्टेज का पुराना आधार मान

kVnew= वोल्टेज का नया आधार मान

MVAnew= शक्ति का नया आधार मान

MVAold= शक्ति का पुराना आधार मान

गणना :

जब वोल्टेज आधार 1.1 गुना बढ़ जाता है (यानी kVnew = 1.1kVbase), प्रति इकाई नई प्रतिबाधा है

$(Z_{pu}{)}_{new}=0.242\times \frac{1}{{1.1}^2}=0.2pu$

सही उत्तर विकल्प 2 है।: (एक-तिहाई)

संकल्पना:

• 3-कला 4 तार की असंतुलित प्रणाली में, शून्यांकी-अनुक्रम ( शून्य-अनुक्रम) धारा का परिमाण उदासीन तार में एक-तिहाई धारा होती है। 
• प्रणाली में असंतुलित हानि होने का कारण उसमे ऋणात्मक अनुक्रम धाराओं का पाया जाना है। 
• शून्यांकी-अनुक्रम धाराओं के अंतर्निहित होने के कारण किसी प्रणाली में असंतुलित भू-दोष होता हैं।
• शून्य अनुक्रम धाराओं के पथ में असंतुलित दोष के लिए, दोष बिंदु पर ऋणात्मक और शून्य अनुक्रम वोल्टता दोनों का मान अधिकतम होता हैं।

धारणा:

धाराओं के सममित घटकों के संदर्भ में लाइन धाराओं के बीच का संबंध नीचे दिया गया है।

$\left[\begin{array}{c}{I}_a\\ I_b\\ I_c\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& a^2& a\\ 1& a& a^2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{I}_{a0}\\ I_{a1}\\ I_{a2}\end{array}\right]$

$\left[\begin{array}{c}{I}_{a0}\\ I_{a1}\\ I_{a2}\end{array}\right]=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& a& a^2\\ 1& a^2& a\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{I}_a\\ I_b\\ I_c\end{array}\right]$

I_a0 = धारा का शून्य अनुक्रम घटक

I_a1 = धारा का धनात्मक अनुक्रम घटक

I_a2 = धारा का ऋणात्मक अनुक्रम घटक

a = 1∠120° जो दक्षिणावर्त दिशा में 120° आवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है।

a² = 1∠-120° या 1∠240° क्रमशः वामावर्त दिशा में या दक्षिणावर्त दिशा में।

गणना:

I_a = 4∠60°, I_b­ = 0, I_c = 4∠-120°

धारा का ऋणात्मक अनुक्रम घटक

$I_{a2}=\frac{1}{3}\left(I_a+a^2{I}_b+a{I}_c\right)=\frac{1}{3}\left(4\mathrm{\angle }{60}^{\circ }+\left(1\mathrm{\angle }-{120}^{\circ }\right)\left(0\right)+1\mathrm{\angle }{120}^{\circ }\left(4\mathrm{\angle }-{120}^{\circ }\right)\right)$

$I_{a2}=\frac{1}{3}\left(4\mathrm{\angle }{60}^{\circ }+1\mathrm{\angle }{120}^{\circ }\left(4\mathrm{\angle }-{120}^{\circ }\right)\right)$

संकल्पना:

भू-दोष (ग्राउंड फॉल्ट) की एक लाइन में, फॉल्ट के दौरान न्यूट्रल के माध्यम से धारा निम्न द्वारा दी जाती है

If = 3Ia0

जहाँ Ia0 जनरेटर की शून्य अनुक्रम धारा है

गणना:

दिया गया है कि, लाइन से भू-दोष के लिए जनरेटर का शून्य अनुक्रम धारा = j2.4 pu

सही उत्तर विकल्प 4):(2.5 Ω) है।

संकल्पना:

AC जालक्रम के लिए,

VA रेटिंग (दर) = $\frac{V^2}{Z}$

जहाँ V वोल्ट में वोल्टता है

Z, Ω में प्रतिबाधा (आधार) है

गणना:

VA रेटिंग (दर) = 40 MVA = 40 × 10⁶ VA

V = 10 × 10³ volts

= $\frac{(10\times {10}^3{)}^2}{40\times {10}^6}=\frac{{10}^2}{40}=2.5\mathrm{\Omega }$