Rangkaian listrik dengan sistem koneksi jaringan wye, merupakan hasil dari output pada transformator. Transformator akan memberikan output dengan koneksi wye tiga fase yang terkoneksi dalam 1 rangkaian.
Ketika dihubungkan dalam konfigurasi wye, setiap kumparan tranformator tiga fase dihubungkan antara fase dan netral. Salah satu ujung tiap kumparan dihubungkan bersama di titik netral yang sama. Tegangan output akan terukur apabila terdapat koneksi antara kumparan dua fase. Nilai tegangan antara setiap fase dan titik netral akan bernilai sama. Ketiga kumparan fase dihubungkan secara paralel.
Tegangan dan rangkaian dalam sistem wye
Terdapat dua perbedaan nilai tegangan pada sistem wye, yaitu tegangan fase-ke-fase, dan fase-ke-ground. Nilai tegangan fase-ke-fase adalah 1.73 x nilai tegangan fase-ke-netral. Tegangan fase-ke-fase merupakan jumlah hasil vector dari dua tegangan fase-ke-netral yang terpisah 120° satu sama lain.
Arus fase yang mengalir pada setiap kumparan di transformator adalah sama dengan arus line yang mengalir pada setiap fase didalam rangkaian wye. Aliran arus dalam rangkaian wye adalah 1 / 1.73 atau 58% lebih rendah dari rangkaian delta yang equivalent.
Netral pada sistem wye
Netral adalah hasil titik pertemuan dari setiap kumparan transformator dalam sistem wye. Apabila beban pada ketiga fase sama, maka arus pada titik netral adalah nol. Dalam vektor, arus netral dari tiga arus fase akan kembali ke sumber.
Dengan ketiga fase pada 120°, arus pada tiga fase tersebut akan saling menghilangkan. Ukuran kabel netral dapat lebih kecil daripada kabel fase karna ukurannya disesuaikan untuk mengalirkan arus hasil dari ketidakseimbangan beban antar fase.
Kondisi terburuk untuk rangkaian wye yang tidak seimbang adalah kegagalan fase-ke-tanah. Sebagai besar netral adalah multi-grounded, sehingga arus gangguan yang masuk ke tanah akan kembali ke sumber melalui tanah dan netral. Selama kondisi kegagalan fase-ke-tanah, arus pada netral akan tinggi dan tegangan antara netral dan tanah akan naik.
Pada rangkaian 1 fase, titik netral merupakan satu satunya jalur untuk kembali ke sumber untuk melengkapi rangkaian.
Beberapa rangkaian tiga fase sebenarnya adalah rangkaian wye yang tidak memiliki netral. Kebutuhan akan kabel netral adalah kecil jika beban seimbang antara tiga fase.
Jalur transmisi dan sub-transmisi memiliki beban yang relatif seimbang dan seringkali merupakan rangkaian wye tanpa netral. Pada beberapa utilitas dimana kondisi ground/tanahnya baik, titik netral dihilangkan sebagai pengumpan balik distribusi karena tanah sendiri sudah dapat melengkapi rangkaian untuk beban tidak seimbang dan gangguan.
Sistem pengembalian listrik melalui tanah sebagai netral
Pada beberapa lokasi, terdapat jaringan wye yang dimana jaringan tersebut tidak memiliki penghantar netral pada sistem distribusinya. Sebuah rangkaian satu fase hanya terdiri dari satu penghantar yang tergantung pada tiang. Sistem ini menggunakan tanah sebagai netral.
Sama halnya seperti sistem kelistrikan pada kendaraan. Bodi logam pada kendaraan digunakan sebagai kabel ground/tanah dan dihubungkan ke kutub negatif pada baterai.
Keuntungan dari sistem pengembalian arus ke tanah adalah jumlah penghantar yang lebih sedikit, fungsionalitas lebih sederhana dan mudah dibangun, jaringan ini hanya memerlukan modal yang sedikit untuk pembangunan.
Tetapi kita harus pastikan bahwa grounding/pentanahan dilengkapi dengan perlindungan yang baik dan memiliki nilai yang baik.
Konversi dari jaringan delta ke wye
Terdapat banyak rangkaian delta yang telah diubah menjadi rangkai wye. Terdapat perbedaan faktor ekonomis dan keamanan diantara keduanya. Ketika koneksi output dari trafo gardu distribusi merupakan koneksi delta-wye, maka tegangan fase-ke-fase akan meningkat sebesar 1.73 x.
Sebagai contoh, sebuah transformator yang terhubung delta dengan tegangan fase-ke-fase memiliki tegangan sebesar 2400 volt pada masing-masing belitan sekunder dapat diubah menjadi koneksi wye dengan menghubungkan satu ujung dari setiap belitan 2400 V ke titik yang sama.
Sekarangm tegangan fase-ke-fase dari rangkaian wye yang baru terhubung akan menjadi 4160 V dan tegangan fase-ke-netral akan menjadi 2400 V.
