三相変圧器を説明する任意の変圧器データシートにアクセスすると、Dyn11またはYnd11に出くわすことになります。他の変圧器データシートでは異なる名称が使用されることがありますが、すべては変圧器のベクトルグループを指しています。これは、変圧器の一方にデルタ接続（Δ）が使用され、もう一方にワイ接続（Y）が利用されることを意味します。デルタ-ワイ接続は、変圧器が電圧を増加または減少させ、ワイ側に接地中性を作成するという2つの主要な機能を果たすことができるため、世界中で最も一般的な変圧器接続です。.
簡単な説明：デルタ-ワイ変圧器は、デルタ（中性なし）に接続された3つの一次巻線と、ワイ（ワイ上の取り出し点あり）に接続された3つの二次接続（または巻線）を持つように構築されています。これにより、電圧を変換しながらワイ側に接地中性を提供する両方の方法が可能になります。このタイプの接続は、電圧の変化と単相負荷に対する安定した中性（ワイ上）を可能にするため、配電目的で一般的に使用されます。また、トリプル高調波とゼロ系列電流の一方から他方へのブロックを強制します。.
デルタ-ワイ変圧器とは何ですか？
三相変圧器は、3つの一次巻線と3つの二次巻線で構成されており、この配置により2つの異なる種類の構成が可能になります。最初のオプションはデルタ（Δ）接続で、巻線が三角形の形に接続され（したがって、電気的に閉じています）、中性点の概念を完全に回避し、ライン端子を三角形の頂点に接続します。2番目のオプションは、いわゆるワイ（Y）接続タイプで、巻線が接続される共通点（中性）が端子に接続されます。言い換えれば、接続は一次側のデルタ構成（通常は電圧で定義される）またはデルタ-ワイ変圧器構成を介して行われる必要があります。つまり、Dynです。.
もう一つの可能性は、発電所のような高電圧が生成される状況で、デルタ二次接続を持つワイ一次接続です。ベクトルグループの定義は重要な知識であり、これはデルタ接続に関連するワイ巻線の種類を概説し、それによってそれらの間の位相のずれを導き出します。したがって、1つの変圧器タイプを複数のシステムで使用することができます。 変圧器ベクトルグループガイド コードシステムを完全に説明します。.
デルタ-ワイ接続が必要な場合はいつですか？
三相電力の変換、中性が一方に必要であること、ワイ-ワイ接続による問題を解決する必要がある場合に、デルタ-ワイ接続が必要です。一般的なケースには以下が含まれます：
- 中間一次電圧配電を四線式低電圧システム（ヨーロッパ/アジア/オーストラリアの400/230V-ワイまたは北米の120/208V-ワイ）に降圧し、単相負荷に供給するための中性点を提供します。.
- 工業用480Vから120/208V（480Vデルタまたはワイの工場供給がデルタ-ワイ変圧器ユニットに給電し、便利なコンセント、制御、および照明用に120/208Vワイを供給します）。.
- 発電（Ynd）では、ワイ発電機のスタトールがデルタ接続の高電圧供給に引き上げられ、接地された中性点を利用して接地故障の危険を調整します。.
- 調和隔離は、デルタ巻線を使用してトリプル調和をシステム内に閉じ込め、ソースに戻るのを防ぐことによって可能になります。.
アプリケーションが一方に接地された中性点を必要とする場合—ほとんどのアプリケーションがそうであり、単相アプリケーションの中性点を得る方法です—デルタ-ワイが通常適切な解決策です。両側が接地されていない必要がある場合や中性点が不要な場合は、デルタ-デルタが適切かもしれません—私たちの デルタ-デルタ対デルタ-ワイの比較 代替案をカバーします。.
なぜそれが標準なのか：エンジニアリングの理由
ワイ-デルタ変圧器接続の使用を正当化する三つの理由：
- 接地されたワイ中性点は、二相照明負荷、ライン-接地電圧過負荷、または十分な接地故障保護を提供する変圧器において不可欠です。ワイ側の接地中性点はそれを提供しますが、デルタ-デルタ変圧器はワイ側の接地中性点がないため、それを行うことができません。.
- 調和およびゼロ系列電流の隔離：デルタ-ワイ変圧器は、デルタ巻線内に循環電流経路を提供することによってトリプル調和およびゼロ系列の組み合わせを排除する手段を提供し、接地されたワイ変圧器がデルタ巻線なしで使用される場合に他の構成から生じる可能性のあるトリプル調和の加熱効果を回避します。.
- ワイ側は、効果的な方法またはインピーダンスを通じて接地でき、変圧器と全システムを保護することによって接地故障電流を制限します。
上記の利点のために支払わなければならない代償は、一次端子と二次端子の間の30度の位相シフトであり、これは変圧器のベクトルグループが時計回り/反時計回りの操作を要求するかどうかによって異なります—すなわち、Dyn11またはDyn1です。これは、並列運転、保護リレー調整、相互に設定された位相関係を必要とする負荷との関連において重要な意味を持ちます。したがって、変圧器の名板に記載され、設置時に確認されるベクトルグループの重要性があります。.
開始前のツールと安全
デルタ-ワイ変圧器の配線に関しては、高エネルギー機器を扱うため、厳格なガイドラインに従う必要があります。.
- 変圧器およびそれに接続されたすべての回路の電源を切り、電圧計を使用してすべての端子から作業が安全であることを証明できるまでロックアウトします。.
- 個人保護具（PPE）：アーク耐性のある服、取り扱っている電圧に適した絶縁手袋、端子が非常に高い電圧アークを引き起こす可能性があるため、顔の保護具を着用する必要があります。.
- 工具：絶縁ドライバーとレンチ、端子ハードウェア用のトルクレンチ、位相回転計、ボルトメーター（多くのカテゴリがあるため注意が必要）、絶縁抵抗計、そして利用可能であれば変圧器ターン比（TTR）テスター。.
- 名札と図面：ベクトルグループ、タップ設定、製造元からの接続図を示す名札を持っている必要があります。記憶や推測で配線しないでください。.
- 資格のある人員のみ：これは電気技師の仕事のみであり、以下の手順はガイダンスのためのものであり、無資格者にこの作業を行わせる場合、結果に対して大きな責任を負うことになります。.
ステップバイステップの配線
三相変圧器の最も代表的な状況は、デルタ一次（H1-H2-H3）、ワイ二次（X0中性、X1-X2-X3）です：
- データシートと機器の名札からベクトルグループと接続回路を確認し（例：Dyn11）、実際の電圧供給のために一次巻線のタップ位置も確認します。.
- 一次デルタを接続します：巻線の端を接続して閉じたデルタを作成します。H1の終端をH2の始端に、H2の終端をH3の始端に、H3の終端をH1の始端に接続し、保護機器（ヒューズ/ブレーカー）を介してデルタの三つの角に三相リード（A、B、C）を接続します。デルタシステムには中性がなく、接地システムではありません。.
- 二次をワイで接続します：X1、X2、X3のすべての巻線を中性点X0で接続し、保護とバスバー用に開放端から三つのリード（a、b、c）を取ります。X0中性接地を中性バスバーに接続します。.
- システム設計に従って中性を接地します：X0（中性バスバーを介して）をシステム接地電極に接続します。接地線は規定に従ってサイズを決定する必要があります（当社の変圧器接地基本記事がこれに関するガイダンスを提供します）；接続は変圧器または最初の切断点で行い、負荷には接続しません。.
- エンクロージャとコアの接続：タンク/フレームとコアの接続は同じ接地システムで行うべきです。.
- 電源を入れて確認します：以下のテストを実施し、一次保護装置を閉じて、負荷接続前に二次電圧と位相回転を測定します。.
逆（Ynd、発電機昇圧）構成の場合、役割が逆転し、ワイが一次中性として機能し、発電機設計に従って接地される必要があり、デルタシステムは二次構成のままとなります。 三相変圧器の範囲 標準構成をカタログの配電セクションにあるユーティリティ降圧ユニットのベクトルグループの詳細と共に提供します。.
テストと確認
エネルギー供給前に、以下のテストを実施してください。ユニットに初めてエネルギーを供給した後、再度テストを実施してください：
- 絶縁抵抗：一次中性、二次中性および一次二次の絶縁抵抗の測定値を取得します。記録が製造元によって規定された最小値と一致していることを確認してください。低い値が検出された場合は、ユニットにエネルギーを供給する前に問題を調査するために直ちに対策を講じる必要があります。.
- 継続性および極性テスト：各巻線が生きていて、オープンコーナーが存在しないことを確認し、同時にワイ中性点がすべての巻線の間に接続されていることを確認します。.
- ターン比テスト（TTR）：ターン比をトランスの名札に記載されているものと一致させます。.
- エネルギー供給テスト：トランスの両側でライン-ラインおよびライン-中性電圧を測定します。ワイ側では、電圧はトランスのライン中性で測定された電圧の√3倍になるはずです。また、中性点が接地されているかどうか、トランスの位相回転も確認してください。.
- 中性電流チェック：中性が中性電流を運んでいる場合、それはトランスに不均衡な負荷がかかっていることを意味します。適切に設計されたワイトランスは正しく動作します。.
構造化された受入テストセット — 絶縁、比率、極性、およびエネルギー供給チェック — は、適切な試運転の一部です；私たちの トランス試験ガイド は、完全なスイートと各テストの合格基準をリストしています。.
一般的な間違いとそれを避ける方法
- Δ接地: Δ巻線には中性点がないため、巻線のいかなるポイントでも接地してはいけません。実際、相の1つを接地するか、巻線の任意のタップ接続を接地すると、意図しない危険な接地システムが発生します。Δ側は接地されないように設計されています。.
- Yの中性を無視するか、誤接続する: ほとんどの浮遊中性条件は、予測不可能で異常な電圧を引き起こします。これにより、一部の機器が損傷し、中性から接地への電圧レベルが発生する可能性があります。.
- 30度位相シフトを無視する: 異なるベクトルグループの2つの変圧器が並列に接続されている場合、深刻な循環電流が発生し、変圧器が損傷する可能性があります。ベクトルグループが互換性があることを確認してください。.
- 位相順序を逆にする: プライマリの2つの位相が逆になると、セカンダリの位相回転も逆になり、変圧器に接続されたすべての機器が誤動作します。常に位相回転を確認してください。.
- 誤ったタップを選択する: 変圧器のプライマリ側で誤ったタップを接続すると、誤った出力が得られます。変圧器をオンにする前に、正しいプライマリタップ設定を選択したことを常に確認してください。.
- ライブ作業: 変圧器は高エネルギー装置であるため、誰かが作業中に怪我をした場合、システムが正しく配線されていても関係ありません。常にロックアウト、タグアウトを行い、資格のある人員と作業することを忘れないでください。.
よくある質問
ΔY変圧器は何をしますか？
ΔY変圧器は、Δ構成（中性なし）からY構成（Y構成は接地され安定した中性を提供）に三相電圧を転送し、いずれかの電圧を他方に変換し、単相負荷のために安定した中性を維持する目的があります。これは電力配分の目的で使用され、例えば、10kVのΔから400または230 VのYへの電圧変換に使用されます。前述のように、ΔY変圧器はトリプル高調波またはゼロシーケンス電流を隔離する役割を果たします。.
デルタかワイかをどうやって判断しますか？
電圧を確認します。480V Δシステムの場合、中性システムは存在せず、ライン間電圧は480Vに等しいです。一方、480 V Yシステムは中性を使用し、そのため電圧は480を√3で割ることによって決定され、各位相から中性まで277Vになります。中性導体の存在を確認し、ラインと中性電圧の間の電圧を測定できます。もし測定値が277Vであれば、そのシステムはYであり、中性が存在しない場合はΔシステムが使用されています。.
240VはYですか、それともΔですか？
北米では、240V三相システムは通常、商業用途でWyeシステムが使用されない限り、Delta構成を使用します。それは、240VのDelta形式または240/120 Vの入力電圧のセンタタップDeltaのいずれかで構成されています。ただし、Deltaの存在は名板に依存します。中性が存在する場合、それはWyeです。.
Delta-Wyeトランスをどのように配線しますか？
Delta-Wyeトランスを配線するには、トランスに接続された3相ワイヤを使用して、各トランスに接続されたすべてのポイントに中性が存在することを確認します。.
参考文献
- IEEE C57 — トランスの標準（ベクトルグループ、試験、適用）
- NFPA 70 — 国家電気規則（トランスの設置、接地）
- OSHA 1910.269 — 電力の生成、送電、配電の安全
- IEC 60076 — 電力トランス（ベクトルグループ、定格）
- ANSI — トランスの標準および適用ガイド
結論
Delta-Wyeトランスは、電気接続の一般的なモードとして機能します。なぜなら、それはすべての配電ネットワークが直面する2つの問題に対する解決策を提供するからです。それは電圧を切り替え、接地された中性を作成し、Deltaはハーモニクスとゼロシーケンス電流を吸収し、ソースに損傷が発生する前にそれを行います。この接続を正しく行うための6つのステップがあります：ベクトルグループを決定し、接地されていないDeltaループを作成し、Wyeの中性を接続し、その中性を接地し、絶縁、比率、および回転試験で確認し、最後に並列接続のための30°位相シフトを忘れないでください。これらの6つのステップをすべて実行すれば、名板のDyn11は、シンプルで信頼性の高いDelta-Wye接続を利用して、建物、施設、またはコミュニティに数年間サービスを提供できるトランスになります。.