电力变压器绕组接线组别有关问题分析
在同一电网中电力变压器的绕组接线组别，电力部门都有严格的规定。变电站设计时需要根据电力部门的规定选择电力变压器的绕组接线组别，有些继电保护保护的整定也需要考虑电力变压器的绕组接线组别。
电力变压器的绕组接线组别的选择与配电系统运行方式及供电系统电源中性点的接地方式有关。并列运行的电力变压器，以及低压侧有备用电源互投的电力变压器必须选用相同绕组接线组别的电力变压器。
我国10kV供电系统目前采用电源中性点不接地方式，220/380V低压供电系统除特殊场合外，都采用电源中性点接地系统，即TN－C、TN－C－S、TN－S以及TT系统。因此在10/0.4kV变电站设计中，电力变压器的绕组接线组别一般都选用△/Y－11型。其原因是10kV系统电源中性点不接地，电源中性点不需要不引出，三次谐波及三的倍数次谐波可以在10kV侧△接线内部形成回路，从而可减小三次谐波及三的倍数次谐波对10kV供电系统的影响。220/380V低压供电系统电源中性点需要接地，因此必须采用Y形接线，以便引出电源中性点后进行接地。
有些地区供电部门要求10kV系统电源中性点通过串联电阻接地，即采用小电流接地系统，电力变压器10kV侧为△接线时，就需要另外设计只具有10kV侧绕组，而且为Y形接线的接地变压器，以便将10kV供电系统进行人工接地。
电力变压器差动保护的整定也必须考虑变压器的绕组接线组别，以便消除电力变压器原边与付边电压的固有相位角不同，计算差电流时产生的计算误差。所以变电所设计时，熟悉电力变压器的绕组接线组别的表示方法与形成原理还是需要的。
1 电力变压器绕组连接组别的表示方法与形成原理
电力变压器的绕组接线组别用时钟发来表示。电力变压器原边与付边电流的固有相位角最大相差360°电角度。每30°为一计算单位，代表一种组别，360°除以30°等于12，电力变压器的绕组接线组别的原边与付边电流的固有相位角就有12种表示方法。电力变压器原边与付边电流的固有相位角又与原边及付边绕组的接线方式及其极性有关，所以就可以根据电力变压器原边与付边绕组的接线方式与极性，通过电流或电压向量图推算出电力变压器原边与付边电流或电压的固有相位角，从而得出电力变压器的绕组接线组别。下面以电流向量图来举例说明电力变压器的绕组接线组别的表示方法与形成原理。
绕组接线组别为Y/Y－0型电力变压器的绕组连接与电流向量图见图一。从图中可以看到，电力变压器原边与付边绕组均为Y型连接，原边与付边绕组的同名端都在绕组的线路引出端，即绕组接线的极性相同。电力变压器内部各相中电流方向是相同的，由于原边定义电流由线路流入绕组为正，付边定义电流由绕组流出到线路为正，此时电流由线路流入绕组则为负。由于电力变压器原边与付边绕组极性相同，电力变压器原边与付边线路中的电流相位就相同，从图中的电流向量图可以看出，电力变压器原边与付边电流相位相同，即固有相位角为0，所以绕组接线组别定义为Y/Y－0。
图一 Y/Y－0变压器绕组连接与电流向量图
2 电力变压器绕组连接组别为△/Y－11的形成原理
绕组接线组别为△/Y－11型的电力变压器的绕组接线与电流向量图见图二。从图中可以看到，电力变压器原边绕组为△型接线，付边绕组为Y型接线，原边与付边绕组的同名端都在绕组的线路引出端，即绕组接线的极性相同。
电力变压器内部各相中电流方向是相同的，由于电力变压器原边绕组为△型接线，由线路流入绕组的电流为相电流差，它等于相关两相电流的向量和，大小增加√3倍，相位落后30°。电力变压器付边绕组为Y型接线，由绕组流到线路的电流为绕组中的相电流，大小与相位都没有发生变化。
图二 △/Y－11变压器绕组连接与电流向量图
从图中的电流向量图可以看出，电力变压器原边电流为两个绕组中相电流的向量和，电力变压器付边电流落后原边电流330°，即固有相位角相差为330°，所以绕组接线组别就为△/Y－11。
3 电力变压器绕组接线组别为Y/△－11的形成原理
绕组接线组别为Y/△－11型的电力变压器的绕组接线与电流向量图见图三。从图中可以看到，电力变压器原边绕组为Y型接线，付边绕组为△型接线，原边与付边绕组的同名端都在绕组的线路引出端，即绕组接线的极性相同。
电力变压器内部各相中电流方向是相同的，由于电力变压器原边绕组为Y型接线，由线路流到绕组的电流为线路中的相电流，大小与相位都没有发生变化。电力变压器付边绕组为△型接线，由绕组流到线路的电流为相电流差，它等于相关两相电流的向量和，大小增加√3倍，相位落后30°。从图中的电流向量图可以看出，电力变压器付边电流为两个绕组中相电流的向量和，电力变压器付边电流落后原边电流330°，即固有相位角相差为330°，所以绕组接线组别就为Y/△－11。
图三 Y/△－11变压器绕组连接与电流向量图
4 电力变压器绕组接线组别为Y/ Y/－4的形成原理
图五为绕组接线组别为Y/Y－4型的电力变压器绕组接线图与电流向量图。从图中可以看到，电力变压器原边与付边绕组均为Y型连接，原边与付边绕组的同名端都在绕组的线路引出端，即绕组接线的极性相同。电力变压器内部各相中电流方向是相同的，由于原边定义电流由线路流入绕组为正，付边定义电流由绕组流出到线路为正，此时电流由线路流入绕组则为负。由于电力变压器原边与付边绕组的极性相同，电力变压器原边与付边线路中的电流相位相同。由于电力变压器绕组引出后，线路的相位定义发生了变化，A相绕组引出后定义为c相，B相绕组引出 后定义为a相，C相绕组引出后定义为这样电力变压器原边与付边线路中的电流相位就发生了120°变化，即固有相位角相差为120°，所以绕组接线组别就为Y/Y－4型。
图四Y/Y－4变压器绕组连接与电流向量图b相。
5 电力变压器绕组接线组别为Y/ Y/－6的形成原理
图四为绕组接线组别为Y/Y－6型的电力变压器绕组接线图与电压向量图。从图中可以看出，电力变压器原边与付边绕组均为Y型接线，原边绕组的同名端在线路端，付边绕组的同名端在中性点端，即绕组接线的极性相相反，从图右边的电压向量图可以看出，以原边电流与付边电流相位相差180°，即固有相位角相差为180°，所以绕组接线组别就为Y/Y－6型。
图五Y/Y－4变压器绕组连接与电流向量图
6 结束语
由以上分析可以看出，电力变压器的绕组接线组别可以根据变压器原边与付边绕组的连接方式与绕组极性以及三相绕组定义不同，组成若干个绕组接线组别，但实际应用中只有Y/Y－0、Y/Y－4、Y/Y－6、△/Y－11与Y/△－11等几种。
