Yy-Verbindungskombination: Was sind ihre Eigenschaften?

Die Yy-Schaltungskombination weist neben den Eigenschaften der Y-förmigen Wicklung besondere Merkmale auf, die auf den unterschiedlichen Strukturen des Kerns beruhen.

Für Kerntransformatoren:

a. Das Fehlen des Stroms der dritten Harmonischen führt zum Vorhandensein eines magnetischen Flusses der dritten Harmonischen im Magnetkreis. Dieser Fluss kann sich jedoch innerhalb des Kerns nicht schließen und nur in derselben Richtung durch die drei Kernsäulen zirkulieren und den Kern durch Öl und den Tank verlassen, bevor er zurückkehrt. Aufgrund des erheblichen magnetischen Widerstands außerhalb des Kerns ist der magnetische Fluss der dritten Harmonischen relativ gering, und folglich beträgt die Spannung der dritten Harmonischen in der Regel nicht mehr als 5 % der Grundschwingung. Der magnetische Fluss der dritten Harmonischen kann jedoch Wirbelstromverluste in metallischen Strukturbauteilen verursachen.

b. Geeignet für die Versorgung unsymmetrischer Lasten im Vierleitersystem mit minimaler Drift der Sternpunkte. Beide Sternpunkte können ohne Auflagen geerdet werden.

c. Unter Nennbetriebsbedingungen beträgt die maximale Leiter-Erde-Spannung nur 1/√3 der Netzspannung, und die Spannung am Sternpunkt ist praktisch null. Dadurch wird die Wicklungsisolierung einer geringeren Spannungsbelastung ausgesetzt. Daher wird die Yy-Schaltungskombination häufig bei Dreiphasen-Kerntransformatoren kleiner Kapazität verwendet. Bei Kerntransformatoren großer Kapazität ist sie jedoch aufgrund erheblicher Wirbelstromverluste in metallischen Bauteilen nicht empfehlenswert.

Für dreiphasige Manteltransformatoren oder drei Sätze einphasiger Transformatoren:

a.Der magnetische Fluss der dritten Harmonischen zirkuliert vollständig im Kern und führt zu einer signifikanten dritten Harmonischenspannung. Wenn die maximale magnetische Dichte des Kerns mit dem optimalen Wert für die Kernstruktur übereinstimmt, kann die dritte Harmonischespannung 30 bis 60 % der Grundwelle erreichen, was eine erhebliche Herausforderung für die Wicklungsisolierung darstellt.

b.Unter Nennbetriebsbedingungen beträgt die maximale Phase-Erde-Spannung für jede Phase ebenfalls 1/√3 der Leitungsspannung. Wenn jedoch die maximale magnetische Dichte des Kerns dem optimalen Wert für die Kernstruktur entspricht, ist die Spannung am Neutralpunkt nicht tatsächlich Null. Die Neutralpunktspannung ist nur dann Null, wenn die maximale magnetische Dichte des Kerns den Wendepunkt der Magnetisierungskurve nicht überschreitet. In diesem Szenario ist die Erdung des Neutralpunkts zulässig.

c.Die Erdung des Sternpunkts verändert die Spannung der dritten Harmonischen an jedem Phasenanschluss. Der durch die Wicklung fließende kapazitive Strom führt zu einem Anstieg der Spannung der dritten Harmonischen und damit zu Kommunikationsstörungen. Sind die Sternpunkte von Generator und Transformator auf der Primärseite nicht verbunden, kann die Spannung der dritten Harmonischen erhebliche Kommunikationsstörungen verursachen.

Daher ist die Yy-Anschlusskombination nicht für dreiphasige Manteltransformatoren oder drei Sätze einphasiger Transformatoren geeignet.

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