{"id":393,"date":"2026-08-22T02:34:06","date_gmt":"2026-08-21T18:34:06","guid":{"rendered":"https:\/\/q8bbzjnpm5.wpdns.site\/?p=393"},"modified":"2026-08-29T23:43:43","modified_gmt":"2026-08-29T15:43:43","slug":"construction-features-of-delta-wye-transformers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/subian-electric.com\/de\/news\/construction-features-of-delta-wye-transformers\/","title":{"rendered":"Konstruktionsmerkmale von Delta-Wye-Transformatoren"},"content":{"rendered":"

Die Ingenieure, die an Transformator-Ausschreibungen teilgenommen haben, werden bezeugen, wie es sich anf\u00fchlt, zwei Angebote hinsichtlich des Aussehens zu vergleichen, w\u00e4hrend sie in Bezug auf die Qualit\u00e4t absolut unterschiedlich sind: Kernstahlg\u00fcte, Wicklungsdesign, Befestigung und Isolierung. Die Delta-Stern-Transformatorverbindung ist nur ein Teil der geleisteten Arbeit. Ebenso wichtig ist die Art und Weise, wie er konstruiert ist. Das aktuelle Dokument erkl\u00e4rt alle Konstruktionsmerkmale von Delta-Stern-Transformatoren, wie z.B. Kern- und Wicklungsanordnung, Durchf\u00fchrungsanordnung, Abgriffwechsel, K\u00fchlsystem und Tankdesign, und erm\u00f6glicht somit einen Einblick in das eingereichte Angebot.<\/p>\n

Eine Antwort auf diese Frage lautet wie folgt. Der Delta-Stern-Transformator besteht aus drei HV delta-verbundenen Spulen und drei LV stern-verbundenen Spulen, die konzentrisch um einen laminierten Kern aus kornorientiertem Siliziumstahl angeordnet sind. Der Transformator umfasst auch einen LV Neutralpunkt, drei HV Durchf\u00fchrungen, vier LV Anschl\u00fcsse, einen Abgriffwechselrichter f\u00fcr den Betrieb und das K\u00fchlsystem (der \u00d6ltyp verwendet ONAN\/ONAF und der Trocken-Typ verwendet AN\/AF). Die besten Merkmale der Konstruktion umfassen die enge Befestigung der schr\u00e4gen Kernverbindungen, die Wicklungsversteifung in axialen und radialen Gr\u00f6\u00dfen f\u00fcr Kurzschlusskr\u00e4fte, Isolierung, die f\u00fcr BIL (Blitzimpuls-Spannung) der erforderlichen Spannungsgruppe ausgelegt ist, und den Vakuumtrocknungsprozess.<\/p><\/blockquote>\n

\"Konstruktionsmerkmale<\/p>\n

\n

Konstruktions\u00fcbersicht<\/h2>\n

Ein Delta-Stern-Transformator besteht aus zwei Teilen, dem aktiven Teil und dem Geh\u00e4useteil. Der aktive Teil besteht aus der Kern-Wicklungs-Anordnung, die aus einem dreilamelligen Transformator-Kern (ein f\u00fcnf-lamelliger Transformator kann f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Leistungsanwendungen erforderlich sein) sowie den drei HV Wicklungen, die in Delta verbunden sind, und drei LV Wicklungen, die in Stern verbunden sind, zusammen mit dem Abgriffwechselrichter und der Isolierung der Anschl\u00fcsse. Das Geh\u00e4use besteht entweder aus einem Tank (im Falle eines \u00f6lgetauchten Transformators) mit K\u00fchlk\u00f6rpern oder -lamellen, Durchf\u00fchrungen, \u00d6lerhaltungssystem und Schutzvorrichtungen, oder aus einem bel\u00fcfteten Geh\u00e4use mit Anschl\u00fcssen (im Falle von trockenen Transformatoren). In \u00f6lgetauchten Transformatoren wird der aktive Teil vakuumgetrocknet und mit Mineral\u00f6l durchtr\u00e4nkt, das die Funktion der Isolierung und K\u00fchlung erf\u00fcllt. In Trocken-Transformatoren werden die Wicklungen vakuumvergossen in Epoxidharz, wodurch die Verwendung eines \u00d6lsystems vollst\u00e4ndig entf\u00e4llt. Delta- und Sternverbindungen werden im Transformator und extern hergestellt, wobei nur drei HV Durchf\u00fchrungen und entweder drei LV Anschl\u00fcsse mit einem Neutralpunkt oder vier LV Anschl\u00fcsse auf der LV-Seite sichtbar sind.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Bauteil<\/th>\nTypische Konstruktion<\/th>\nFunktion<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Kern<\/td>\nGOES-Laminate, schr\u00e4g geschnittene Verbindungen, gestufter Querschnitt<\/td>\nNiedrigverlust-Flussweg<\/td>\n<\/tr>\n
LV Wicklung (Stern)<\/td>\nKupfer, spiralf\u00f6rmig oder lagerm\u00e4\u00dfig gewickelt, innere Position<\/td>\nF\u00fchrt LV-Strom, bietet Neutralpunkt<\/td>\n<\/tr>\n
HV Wicklung (Delta)<\/td>\nKupfer, lagerm\u00e4\u00dfig oder scheibenf\u00f6rmig gewickelt, \u00e4u\u00dfere Position<\/td>\nF\u00fchrt Linienspannung, bildet Delta-Schleife<\/td>\n<\/tr>\n
Isolationsbarrieren<\/td>\nZellulosepapier \/ Epoxidharz, ausgelegt f\u00fcr BIL<\/td>\nDielektrische Festigkeit<\/td>\n<\/tr>\n
Abgriffschalter<\/td>\nAbgriffwechsel \u00b12\u00d72.5% oder OLTC<\/td>\nSpannungsverh\u00e4ltnis-Anpassung<\/td>\n<\/tr>\n
Tank \/ Geh\u00e4use<\/td>\nGeschwei\u00dfter Stahl, dicht oder Konservator (\u00d6l); bel\u00fcftetes Geh\u00e4use (trocken)<\/td>\nSchutz, K\u00fchlung, \u00d6lcontainment<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Der Kern: Stahlg\u00fcte, Verbindungen und Befestigung<\/h2>\n

Der gr\u00f6\u00dfte Faktor, wenn es um Leistungsverlust und Ger\u00e4uschentwicklung geht, ist die Qualit\u00e4t des Kerns. Die modernen Kerne bestehen aus kornorientiertem Siliziumstahl (GOES), der in G\u00fcten wie 27ZH95 oder 23ZH85 hergestellt wird, oder auch aus amorphem Metall f\u00fcr eine bessere Effizienz. Die G\u00fcte zeigt die Art des verwendeten Stahls an und gibt an, wie dick der Stahl ist und die Verlusteffizienz, da eine niedrigere Zahl weniger Verlust pro Kilogramm bedeutet. Die Bleche haben einen schr\u00e4gen Schnitt an den Kanten, wodurch der Verlustgrad und der durch die Ecken erzeugte Strom reduziert werden. Die Bleche m\u00fcssen auch so zusammengebaut werden, dass sie eine kreisf\u00f6rmige Form annehmen, um den Platzbedarf w\u00e4hrend der Wicklung zu minimieren. Die letzte Phase besteht darin, sicherzustellen, dass der Kern korrekt befestigt ist. Der Kern kann zu locker sein und Vibrationen erzeugen oder zu fest und somit die Isolierung besch\u00e4digen.<\/p>\n

Wicklungen: Delta- und Wye-Anordnung<\/h2>\n

Die Wicklungen sind in konzentrischen Mustern auf jedem der Beine angeordnet: Die LV-Wicklungen befinden sich am n\u00e4chsten zum Kern, w\u00e4hrend die HV-Wicklungen au\u00dfen mit Isolationsbarrieren in axialer und radialer Richtung je nach Spannungsklasse platziert sind. Die LV-Wicklung, die die Neutral- und die Wye-Verbindung umfasst, ist normalerweise in spiralf\u00f6rmiger oder lagengewickelter Form aus Kupfer (oder Aluminium in kosteng\u00fcnstigeren Modellen), w\u00e4hrend die HV-Wicklung in lagengewickelten oder scheibenwickelten Formen aus Kupfer angeordnet ist. Die Delta-Verbindung wird hergestellt, um die HV-Wicklungen miteinander zu verbinden. Die Schleife ist der Strompfad f\u00fcr die dritte Harmonische und den Nullfolgestrom. Die Wye-Verbindung verbindet die drei Enden der LV-Wicklung mit einem gemeinsamen Neutralpunkt, der mit dem Neutralanschluss verbunden ist. Das Material, das in der Wicklung verwendet wird, ist wichtig, da Kupfer einen geringeren Widerstand und eine bessere Kurzschlussfestigkeit im Vergleich zu Aluminium mit dem gleichen Querschnitt aufweist, obwohl die Kosten von 10% bis 20% mehr f\u00fcr den aktiven Teil betragen.<\/p>\n

\"Isolationssystem<\/p>\n

Isolationssystem und BIL<\/h2>\n

Die Isolierung erm\u00f6glicht es dem Ger\u00e4t, Schalt\u00fcberspannungen, Netzfrequenzspannungen und Blitzimpulse zu \u00fcberstehen. \u00d6lisolierte Einheiten verwenden um ihre Leiter gewickelte Cellulosepapiere als Barrieren; sie sind in Mineral\u00f6l getr\u00e4nkt. Im Gegensatz dazu verwenden Trockenbau-Einheiten Isoliermaterialien aus epoxidharzimpr\u00e4gniertem Glas oder Mica. Der Hauptparameter der Isolierung wird als BIL (Basis-Isolationsniveau) bezeichnet, der die maximale Impuls-Spannung darstellt, die erforderlich ist, damit eine Maschine ordnungsgem\u00e4\u00df funktioniert. BIL h\u00e4ngt von den Spannungsstufen ab: BIL f\u00fcr Einheiten, die f\u00fcr den Betrieb bei 12 kV ausgelegt sind, betr\u00e4gt 95 kV, Systeme, die f\u00fcr 24 kV ausgelegt sind, ben\u00f6tigen ein BIL von nicht weniger als 125-170 kV, w\u00e4hrend das BIL f\u00fcr Systeme, die f\u00fcr 36 kV ausgelegt sind, zwischen 170 kV und 250 kV liegen kann. Die Abst\u00e4nde zwischen LV- und HV-Wicklungen, Kriechstrecken f\u00fcr Durchf\u00fchrungen und Isolierung an den Kanten der Spulen erf\u00fcllen die BIL-Anforderungen. Ger\u00e4te, die mit minderwertigen Isolierungsabst\u00e4nden gebaut wurden, k\u00f6nnten den Routine-Test bestehen, k\u00f6nnten jedoch den Impuls-Test nicht bestehen, sodass die dielektrischen Tests, die in IEC 60076-3 beschrieben sind, Impuls-Tests f\u00fcr alle Einheiten umfassen, die das festgelegte Isolationsniveau aushalten k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
HV-Systemspannung<\/th>\nTypische BIL-Anforderung<\/th>\nTypischer Netzfrequenztest<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
12 kV-Klasse<\/td>\n95 kV<\/td>\n28 kV<\/td>\n<\/tr>\n
17,5 kV-Klasse<\/td>\n125 kV<\/td>\n38 kV<\/td>\n<\/tr>\n
24 kV-Klasse<\/td>\n125\u2013170 kV<\/td>\n50 kV<\/td>\n<\/tr>\n
36 kV-Klasse<\/td>\n170\u2013250 kV<\/td>\n70 kV<\/td>\n<\/tr>\n
52 kV-Klasse<\/td>\n250\u2013325 kV<\/td>\n95 kV<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tank, Durchf\u00fchrungen und Anschl\u00fcsse<\/h2>\n

Der \u00f6lgetauchte Tank ist ein Metallbeh\u00e4lter, der entweder mit einem geschwei\u00dften Konservierungselement und einem Fl\u00fcssigkeitsstandanzeiger oder einem hermetisch versiegelten mit einem Gaskissen ausgestattet ist. Der Tank hat Hochspannungsdurchf\u00fchrungen, Niederspannungsdurchf\u00fchrungen, den Abgriffwechsler, den \u00d6ltemperaturanzeiger, das Druckentlastungsventil sowie Entleerungs- und Probenahmeventile. Pfeilf\u00f6rmige gewellte W\u00e4nde, zus\u00e4tzliche K\u00fchlradiatoren und Lamellenplatten werden verwendet, um das \u00d6l zu k\u00fchlen. Eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Konstruktion des Tanks erfordert das Schwei\u00dfen kritischer N\u00e4hte durchgehend. Er sollte sandgestrahlt und mit einer guten Schutzbeschichtung lackiert werden. Schlie\u00dflich muss der Tank hinsichtlich des Innendrucks getestet werden, um seine Dichtheit zu best\u00e4tigen.<\/p>\n

Abgriffwechsler: Abgeschaltet und Unter Last<\/h2>\n

Der Abgriffwechsler \u00e4ndert das \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis, um Spannungsvariationen im Netz zu bew\u00e4ltigen. Die meisten Verteilungsdelta-Wye-Transformatoren sind mit einem abgeschalteten Abgriffwechsler mit +\/-2 x 2,5%-Abgriffen ausgestattet, der nur betrieben werden kann, wenn der Transformator abgeschaltet ist. Dieses Ger\u00e4t ist einfach und zuverl\u00e4ssig und hat klare Markierungen f\u00fcr verschiedene Positionen. Gr\u00f6\u00dfere Transformatoren oder solche, die in instabilen Netzen arbeiten, sind mit einem unter Last arbeitenden Abgriffwechsler (OLTC) ausgestattet, der den Abgriff unter Last \u00fcber eine Lichtbogenkammer im \u00d6l \u00e4ndert (im Falle von \u00f6lgef\u00fcllten Einheiten). Dieser Mechanismus ist viel komplexer und erh\u00f6ht in der Regel den Preis um 10-25% und erfordert etwas Wartung. In den Delta-Wye-Systemen sind die Abgriffe in der Regel mit der HV-Delta-Wicklung verbunden, die einen geringeren Strom und eine mildere Schaltlast hat.<\/p>\n

K\u00fchlungsdesign<\/h2>\n

Die Menge an Strom, die ein Ger\u00e4t tragen kann, ohne die zul\u00e4ssigen Temperaturgrenzen zu \u00fcberschreiten, h\u00e4ngt von der K\u00fchlung ab. \u00d6lgek\u00fchlte Ger\u00e4te nutzen die ONAN-Methode, bei der K\u00fchl\u00f6l durch nat\u00fcrliche Konvektion durch Riegel oder Lamellen zirkuliert. Ab einem bestimmten Lastniveau wird die Zwangsk\u00fchlung eingesetzt (genannt ONAF). Diese Methode erm\u00f6glicht 20-33 %. Der Temperaturanstieg dieser Art von Ger\u00e4ten ist so ausgelegt, dass er etwa 60-65 K betr\u00e4gt, wobei die Umgebungstemperatur 40 \u00b0C betr\u00e4gt. Bei Trockenbauger\u00e4ten erfolgt die K\u00fchlung entweder durch nat\u00fcrliche Luft (AN) oder durch Zwangsluft (AF), wobei eine bestimmte Temperaturklasse aufrechterhalten wird, um die K\u00fchlung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
K\u00fchlklasse<\/th>\nBeschreibung<\/th>\nKapazit\u00e4tseffekt<\/th>\nTypische Verwendung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
ONAN<\/td>\n\u00d6lgetaucht, nat\u00fcrliche Konvektion<\/td>\nTypenschildbewertung<\/td>\nStandardverteilung<\/td>\n<\/tr>\n
ONAF<\/td>\n\u00d6lgetaucht, Zwangsluftventilatoren<\/td>\n+20\u201333%<\/td>\nHoher Lastfaktor, hei\u00dfe Standorte<\/td>\n<\/tr>\n
OFAF<\/td>\nZwangs\u00f6l und -luft<\/td>\n+40\u201360%<\/td>\nGr\u00f6\u00dfere Leistungsbewertungen<\/td>\n<\/tr>\n
EIN<\/td>\nTrockenbauweise, nat\u00fcrliche Luft<\/td>\nTypenschildbewertung<\/td>\nInneninstallationen<\/td>\n<\/tr>\n
AF<\/td>\nTrockenbau, Zwangsluft<\/td>\n+20\u201330%<\/td>\nInnen-Spitzenlast<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Wie die Konstruktion die Leistung und Zuverl\u00e4ssigkeit beeinflusst<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Konstruktionsmerkmal<\/th>\nEinfluss auf die Leistung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Hochwertiger GOES-Kern, abgeschr\u00e4gte Verbindungen<\/td>\nGeringere Leerlaufverluste und magnetisierende Str\u00f6me<\/td>\n<\/tr>\n
Kupferwicklungen, korrekte Leiterquerschnitte<\/td>\nGeringere Lastverluste, bessere Kurzschlussfestigkeit<\/td>\n<\/tr>\n
Enge radiale und axiale Versteifung<\/td>\nH\u00e4lt Kurzschlusskr\u00e4fte ohne Bewegungen der Wicklungen stand<\/td>\n<\/tr>\n
Angemessene Isolationsabst\u00e4nde und Trocknung<\/td>\nBesteht Impulstests, kein Teilausfall bei Betrieb<\/td>\n<\/tr>\n
Vakuumtrocknung und \u00d6l-Impr\u00e4gnierung<\/td>\nEntfernt Feuchtigkeit, verl\u00e4ngert die Lebensdauer der Isolierung<\/td>\n<\/tr>\n
Korrosionsschutz am Tank<\/td>\nLange Lebensdauer in K\u00fcsten- und Industrieatmosph\u00e4ren<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Die Einrichtung des Arrangements wird im Verlauf der Tests best\u00e4tigt \u2013 das Verh\u00e4ltnis, die Vektorguppe sowie die Phasenverschiebung zeigen die Richtigkeit der Delta-Stern-Verbindungsanordnung. Die Effizienz \u00fcber einen langen Zeitraum ist jedoch das Ergebnis des soliden Designs des Arrangements: Ein Kurzschlussbetrieb verursacht einen Kurzschlussimpuls, der Hunderte von Malen st\u00e4rker ist als das Gewicht der Wicklungen, und nur die richtige Versteifung erm\u00f6glicht es, den Transformator nach einem Fehler weiterhin zu verwenden.<\/p>\n

Wie man die Bauqualit\u00e4t beim Kauf bewertet<\/h2>\n