Yy Combinaison de connexion : quelles sont ses caractéristiques ?

La combinaison de connexion Yy, en plus de posséder les caractéristiques de l'enroulement en forme de Y, présente des caractéristiques distinctes basées sur les différentes structures du noyau.

Pour les transformateurs à noyau :

a. L'absence de courant harmonique de rang 3 entraîne la présence d'un flux magnétique harmonique de rang 3 dans le circuit magnétique. Cependant, ce flux ne peut se refermer à l'intérieur du noyau et ne peut circuler que dans le même sens à travers les trois colonnes du noyau, sortant du noyau par l'huile et le réservoir avant d'y retourner. En raison de la résistance magnétique importante à l'extérieur du noyau, le flux magnétique harmonique de rang 3 est relativement faible et, par conséquent, la tension harmonique de rang 3 ne dépasse généralement pas 5 % de la tension fondamentale. Néanmoins, ce flux magnétique harmonique de rang 3 peut engendrer des pertes par courants de Foucault dans les composants métalliques de la structure.

b. Convient à l'alimentation de charges déséquilibrées à l'aide d'un système à quatre fils, avec une dérive minimale des points neutres. Les deux points neutres peuvent être mis à la terre sans condition.

c. Dans les conditions nominales de fonctionnement, la tension phase-terre maximale n'est que de 1/√3 de la tension de ligne, et la tension au point neutre est pratiquement nulle. De ce fait, l'isolation de l'enroulement est soumise à une contrainte de tension plus faible. C'est pourquoi le couplage étoile-yieldaire (Yy) est couramment utilisé dans les transformateurs triphasés à noyau de faible puissance. Cependant, pour les transformateurs à noyau de forte puissance, il est déconseillé en raison des pertes importantes par courants de Foucault dans les composants métalliques.

Pour les transformateurs triphasés de type coque ou trois ensembles de transformateurs monophasés :

a. Le flux magnétique du troisième harmonique circule entièrement à l'intérieur du noyau, ce qui engendre une tension harmonique significative. Lorsque la densité magnétique maximale du noyau correspond à la valeur optimale pour sa structure, la tension du troisième harmonique peut atteindre 30 % à 60 % de la tension fondamentale, ce qui représente un défi majeur pour l'isolation des enroulements.

b. Dans les conditions nominales de fonctionnement, la tension phase-terre maximale pour chaque phase est également égale à 1/√3 de la tension de ligne. Cependant, lorsque la densité magnétique maximale du noyau correspond à la valeur optimale pour sa structure, la tension au point neutre n'est pas nulle. La tension au point neutre est nulle uniquement lorsque la densité magnétique maximale du noyau ne dépasse pas le point d'inflexion de la courbe d'aimantation. Dans ce cas, la mise à la terre du point neutre est autorisée.

c. La mise à la terre du point neutre modifie la tension harmonique de rang 3 à chaque borne de phase. Le courant capacitif circulant dans l'enroulement induit une augmentation de cette tension, provoquant des interférences avec les communications. Si les points neutres du générateur et du transformateur côté primaire ne sont pas connectés, la tension harmonique de rang 3 peut engendrer des interférences importantes avec les communications.

Par conséquent, la combinaison de connexion Yy ne convient pas aux transformateurs triphasés de type coque ou à trois ensembles de transformateurs monophasés.

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