Power Systems: પ્રશ્નો અને જવાબોPower Systems: questions and answers
GPSC, GSSSB, તલાટી અને ગુજરાત પોલીસ પરીક્ષા માટે 10 ફ્રી પ્રશ્નો, દરેકનો જવાબ અને ગુજરાતી + English સમજૂતી સાથે.10 free practice questions for GPSC, GSSSB, Talati and Gujarat Police exams, each with the answer and a Gujarati + English explanation.
1. પાવર સિસ્ટમ ટ્રાન્ઝિઅન્ટ સ્થિરતામાં રોટર ડાયનેમિક્સ દર્શાવતું સ્વિંગ સમીકરણ (Swing equation) શું છે?The swing equation describing rotor dynamics in power system transient stability is:
- A(M) d²δ/dt² = Pm - Pe(M) d²δ/dt² = Pm - Pe
- B(M) dδ/dt = Pe - Pm(M) dδ/dt = Pe - Pm
- C(M) d²δ/dt² = Pm + Pe(M) d²δ/dt² = Pm + Pe
- D(M²) d²δ/dt² = Pm / Pe(M²) d²δ/dt² = Pm / Pe
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (A) (M) d²δ/dt² = Pm - Pe(M) d²δ/dt² = Pm - Pe
M d²δ/dt² = Pm - Pe, જ્યાં Pm યાંત્રિક ઇનપુટ અને Pe વિદ્યુત આઉટપુટ છે.M d²δ/dt² = Pa = Pm - Pe, where M is angular momentum, δ is power angle, Pm is mechanical input power, and Pe is electrical output power.
2. ટ્રાન્સમિશન લાઇન માટેના ડિસ્ટન્સ પ્રોટેક્શન સ્કીમમાં, ઝોન 1 સામાન્ય રીતે કોઈપણ સમય વિલંબ વિના લાઇનની કેટલી ટકા લંબાઈ આવરી લે છે?In a distance protection scheme for a transmission line, Zone 1 typically covers what percentage of the line length without time delay?
- A120% થી 150%120% to 150%
- B100%100%
- C80% થી 85%80% to 85%
- D50%50%
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (C) 80% થી 85%80% to 85%
ઝોન 1 લાઇનની 80% થી 85% લંબાઈને ઇન્સ્ટન્ટ રીતે આવરી લે છે જેથી માપન ભૂલોને કારણે આગળના સેક્શનમાં ઓવરરીચિંગ ન થાય.Zone 1 is set to cover 80-85% of the protected line instantly (t = 0) to avoid overreaching into the adjacent line section due to CT/PT and line impedance measurement errors.
3. લાંબી હાઇ-વોલ્ટેજ ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં ફેરન્ટી અસર (Ferranti effect) કઈ સ્થિતિ હેઠળ થાય છે?The Ferranti effect in a long high-voltage transmission line occurs under which condition?
- Aનો-લોડ અથવા લાઇટ-લોડ સ્થિતિ, જ્યાં રિસીવિંગ એન્ડ વોલ્ટેજ સેન્ડિંગ એન્ડ વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છેNo-load or light-load condition, where receiving end voltage exceeds sending end voltage
- Bભારે ઇન્ડક્ટિવ લોડ સ્થિતિ, જ્યાં લાઇન લોસ મહત્તમ હોય છેHeavy inductive load condition, where line losses are maximum
- Cથ્રી-ફેઝ શોર્ટ સર્કિટ સ્થિતિThree-phase short circuit condition
- Dસંપૂર્ણ લોડ યુનિટી પાવર ફેક્ટર સ્થિતિFull-load unity power factor condition
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (A) નો-લોડ અથવા લાઇટ-લોડ સ્થિતિ, જ્યાં રિસીવિંગ એન્ડ વોલ્ટેજ સેન્ડિંગ એન્ડ વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છેNo-load or light-load condition, where receiving end voltage exceeds sending end voltage
જ્યારે ટ્રાન્સમિશન લાઇન નો-લોડ અથવા લાઇટ-લોડ પર હોય, ત્યારે લાઇન કેપેસિટન્સના ચાર્જિંગ કરંટને કારણે રિસીવિંગ એન્ડ વોલ્ટેજ સેન્ડિંગ એન્ડ વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છે, જેને ફેરાન્ટી અસર કહે છે.Ferranti effect is the phenomenon where the receiving end voltage Vr is higher than the sending end voltage Vs when the line is open-circuited or lightly loaded, caused by charging currents through line capacitance.
4. ઘટના કે જેના દ્વારા વૈકલ્પિક પ્રવાહ પોતાને અસમાન રીતે વિતરિત કરે છે, કંડક્ટરની સપાટીની નજીક ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, તેને કહેવામાં આવે છે:The phenomenon by which an alternating current tends to distribute itself unevenly, concentrating near the surface of a conductor, is called:
- Aનિકટતા અસરProximity effect
- Bત્વચા અસરSkin effect
- Cકોરોના અસરCorona effect
- DFerranti અસરFerranti effect
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (B) ત્વચા અસરSkin effect
ત્વચાની અસર એ વૈકલ્પિક વિદ્યુત પ્રવાહ (AC) ની વાહકની અંદર વિતરિત થવાની વૃત્તિ છે જેમ કે વર્તમાન ઘનતા વાહકની સપાટીની નજીક સૌથી મોટી હોય છે, વધુ ઊંડાણોએ ઘટતી જાય છે.The skin effect is the tendency of an alternating electric current (AC) to become distributed within a conductor such that the current density is largest near the surface of the conductor, decreasing at greater depths.
5. સર્કિટ બ્રેકર સંપર્કો પર રિસ્ટ્રાઇકિંગ વોલ્ટેજના વધારાનો દર (RRRV) ક્યારે મહત્તમ હોય છે?The Rate of Rise of Restriking Voltage (RRRV) across circuit breaker contacts is maximum when:
- Aપ્રવાહ શૂન્ય થાય તે ક્ષણે સપ્લાય વોલ્ટેજ તેની ટોચ પર હોયCurrent zero coincides with peak system supply voltage
- Bશૂન્ય સપ્લાય વોલ્ટેજ પર પ્રવાહ શૂન્ય થાયCurrent zero occurs at zero supply voltage
- Cફોલ્ટ પાવર ફેક્ટર 1.0 હોયFault power factor is unity
- Dસર્કિટ બ્રેકર લોડ પર બંધ થાયCircuit breaker closes onto a load
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (A) પ્રવાહ શૂન્ય થાય તે ક્ષણે સપ્લાય વોલ્ટેજ તેની ટોચ પર હોયCurrent zero coincides with peak system supply voltage
શુદ્ધ ઇન્ડક્ટિવ ફોલ્ટમાં જ્યારે કરંટ શૂન્ય થાય ત્યારે વોલ્ટેજ પીક પર હોય છે, જેના પરિણામે RRRV મહત્તમ બને છે.In a purely inductive fault circuit, current lags voltage by 90°. At current zero (arc interruption), the system driving voltage is at its maximum peak Vm, resulting in maximum RRRV = ωn × Vm.
6. ઓવરહેડ ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં કોરોના લોસ આના વધવા સાથે વધે છે:Corona loss in overhead transmission lines increases with:
- Aઉચ્ચ વાતાવરણીય દબાણ અને શુષ્ક હવામાનHigher atmospheric pressure and dry clear weather
- Bમોટો વાહક વ્યાસLarger conductor diameter
- Cવાહકો વચ્ચે વધુ અંતરGreater spacing between phase conductors
- Dવધુ સપ્લાય આવર્તન અને ખરબચડી વાહક સપાટીHigher supply frequency and rough conductor surface
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (D) વધુ સપ્લાય આવર્તન અને ખરબચડી વાહક સપાટીHigher supply frequency and rough conductor surface
કોરોના પાવર લોસ ફ્રિકવન્સી (f + 25) ના સમપ્રમાણમાં હોય છે અને ખરબચડી વાહક સપાટીથી ક્રિટિકલ વોલ્ટેજ ઘટવાથી કોરોના વધે છે.Corona power loss is proportional to (f + 25) where f is frequency. Rough conductors reduce critical breakdown voltage, significantly increasing corona loss.
7. EHV ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં વપરાતા બંડલ કંડક્ટરમાં અસરકારક વાહક ત્રિજ્યા (GMR):In bundled conductors used in EHV transmission lines, the effective conductor radius is:
- Aસિંગલ વાહકની તુલનામાં યથાવત રહે છેUnchanged compared to a single conductor
- Bઘટે છે, જેનાથી લાઇન ઇન્ડક્ટન્સ વધે છેDecreased, which increases line inductance
- Cવધે છે, જેનાથી સપાટી પર વોલ્ટેજ ગ્રેડિએન્ટ અને કોરોના ડિસ્ચાર્જ ઘટે છેIncreased, which reduces surface voltage gradient and corona discharge
- Dકેપેસિટન્સ દૂર કરવા માટે શૂન્ય થઈ જાય છેReduced to zero to eliminate capacitance
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (C) વધે છે, જેનાથી સપાટી પર વોલ્ટેજ ગ્રેડિએન્ટ અને કોરોના ડિસ્ચાર્જ ઘટે છેIncreased, which reduces surface voltage gradient and corona discharge
બંડલિંગથી અસરકારક ત્રિજ્યા (GMR) વધે છે, જેથી સપાટી પરનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઘટે છે અને કોરોના લોસ તેમજ રેડિયો ઇન્ટરફિરન્સમાં ઘટાડો થાય છે.Bundling increases the Geometric Mean Radius (GMR), lowering the surface electric field gradient, which significantly reduces corona loss, radio interference, and line inductance.
8. ઇન્ડક્ટિવ લોડના પાવર ફેક્ટરને સુધારવા માટે, કયો ઘટક સામાન્ય રીતે સમાંતર રીતે જોડાયેલ હોય છે?To improve the power factor of an inductive load, which component is usually connected in parallel?
- Aરેઝિસ્ટરResistor
- Bઇન્ડક્ટરInductor
- CકેપેસિટરCapacitor
- DડાયોડDiode
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (C) કેપેસિટરCapacitor
ઇન્ડક્ટિવ લોડ્સ (જેમ કે મોટર્સ) લેગિંગ રિએક્ટિવ પાવર દોરે છે. સમાંતર રીતે જોડાયેલ કેપેસિટર બેંક અગ્રણી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને ખેંચે છે, જે લેગિંગ ઘટકને રદ કરે છે અને એકંદર પાવર પરિબળને સુધારે છે.Inductive loads (like motors) draw lagging reactive power. A capacitor bank connected in parallel draws leading reactive power, canceling out the lagging component and improving the overall power factor.
9. દરેક ફેઝ દીઠ C0 ગ્રાઉન્ડ કેપેસિટન્સ ધરાવતી ટ્રાન્સમિશન લાઇન પર પીટરસન કોઈલ (Petersen Coil) નું ઇન્ડક્ટન્સ L કેટલું હોવું જોઈએ?The inductance (L) of a Petersen Coil (arc suppression ground reactor) required to neutralize arcing ground faults on a transmission line with line-to-ground capacitance C0 per phase is:
- AL = 3 / (ω² C0)L = 3 / (ω² C0)
- BL = 1 / (3 ω² C0)L = 1 / (3 ω² C0)
- CL = 1 / (ω² C0)L = 1 / (ω² C0)
- DL = √(3) / (ω C0)L = √(3) / (ω C0)
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (B) L = 1 / (3 ω² C0)L = 1 / (3 ω² C0)
પીટરસન કોઈલ આર્કિંગ ગ્રાઉન્ડ ન્યુટ્રલાઈઝ કરવા માટે L = 1 / (3 ω² C0) શરત સંતોષવી જોઈએ.To extinguish arcing grounds, inductive current through Petersen coil must cancel total charging current of both healthy phases: IL = 3 IC0 => Vph / (ω L) = 3 Vph (ω C0) => L = 1 / (3 ω² C0).
10. ટાઇ લાઇન દ્વારા જોડાયેલ ટુ-એરિયા પાવર સિસ્ટમમાં (two-area power system), એરિયા 1 માં અચાનક લોડ વધવાથી મુખ્યત્વે શું થાય છે?In a two-area power system interconnected by a tie line, a sudden load increase in Area 1 primarily causes:
- Aફ્રિક્વન્સીમાં વધારો અને એરિયા 1 થી એરિયા 2 તરફ પાવર ફ્લોFrequency rise and power flow from Area 1 to Area 2
- Bફ્રિક્વન્સીમાં ઘટાડો અને એરિયા 1 થી એરિયા 2 તરફ પાવર ફ્લોFrequency drop and power flow from Area 1 to Area 2
- Cફ્રિક્વન્સીમાં વધારો અને એરિયા 2 થી એરિયા 1 તરફ પાવર ફ્લોFrequency rise and power flow from Area 2 to Area 1
- Dફ્રિક્વન્સીમાં ઘટાડો અને એરિયા 2 થી એરિયા 1 તરફ પાવર ફ્લોFrequency drop and power flow from Area 2 to Area 1
જવાબ જુઓShow answer
જવાબ:Answer: (D) ફ્રિક્વન્સીમાં ઘટાડો અને એરિયા 2 થી એરિયા 1 તરફ પાવર ફ્લોFrequency drop and power flow from Area 2 to Area 1
એરિયા 1 માં લોડ વધવાથી સમગ્ર સિસ્ટમની ફ્રિક્વન્સી ઘટે છે. એરિયા 1 ની વધારાની માંગને પહોંચી વળવા માટે, ટાઇ લાઇન મારફતે એરિયા 2 થી એરિયા 1 તરફ પાવર વહે છે.A load increase in Area 1 causes the overall system frequency to drop. To meet the excess demand in Area 1, power flows from Area 2 (which has excess generation relative to its load) to Area 1 via the tie line.
Power Systems ના વધુ 7 સેટ7 more sets of Power Systems
પ્રેક્ટિસમાં દરેક પ્રશ્ન પછી તરત જવાબ મળે છે. ફુલ મોક ટેસ્ટમાં અસલી પરીક્ષા જેવો સમય હોય છે.Practice gives the answer right after each question. Full mock tests time you like the real exam.