前  言

随着储能行业的发展，储能系统与光伏系统的规模化应用对电力设备提出了更高要求。变压器作为能量转换与传输的核心设备，其选型直接影响系统效率、可靠性及经济性，因此根据储能与光伏场景的差异化需求，需要对双绕组变压器与双分裂变压器的技术特性进行了解，最后做出合理选择。

一、两种变压器的原理与区别

1. 双绕组变压器

双绕组变压器是电力系统中最常见的变压器类型，其核心结构包含一次绕组（高压侧）和二次绕组（低压侧），两者通过铁芯实现电磁耦合。

工作原理基于电磁感应定律，一次绕组输入交流电压后，通过铁芯中的交变磁通在二次绕组感应出目标电压，实现电能的电压等级变换。其绕组结构为独立分离式，一次侧与二次侧之间无电气连接，仅通过磁耦合传递能量。典型应用场景包括电网输电、配电系统及工业设备的电能转换。

2. 双分裂变压器

双分裂变压器属于特种变压器，其结构特点为高压侧单绕组、低压侧分裂为两个独立绕组（称为“分裂绕组”），两个低压绕组在电气上相互独立，但通过铁芯实现磁耦合。

分裂绕组的设计使得低压侧两路输出可分别连接不同负载或电源，同时通过调整绕组间的短路阻抗，实现限制短路电流、提高供电可靠性的功能。其核心原理是利用分裂绕组之间的磁耦合特性，在正常运行时保持能量传输效率，在故障时通过高短路阻抗抑制故障电流。

3.二者的区别

双绕组变压器短路时，因绕组间阻抗低，故障电流大，需依赖外部保护。其能量传输路径单一，效率超95%，适合高效功率传输场景；结构简单、维护成本低，但功能单一，常用于供电路径固定的场景。

双分裂变压器在绕组短路时，另一绕组会通过磁耦合形成附加阻抗，有效抑制短路电流。虽因漏磁导致损耗比双绕组变压器高5%-8%，但可优化，且支持多路独立供电，适配分布式能源接入。其低压侧绕组可独立或并联运行，支持冗余设计，在光伏场景中能灵活接入不同设备，系统可靠性与灵活性更高 。

二、储能系统选用双绕组变压器的原因

 1.高效能量双向流动：储能系统需在充电（电网向储能装置供电）和放电（储能装置向电网供电）模式间切换，双绕组变压器的低阻抗特性可降低能量传输损耗，提升效率。

2.结构紧凑性需求：储能电站通常采用集中式设计，双绕组变压器的简单结构可减少占地面积，降低建设成本。

3.电压匹配灵活性：通过调整一、二次绕组匝数比，可灵活适配储能装置（如电池组）与电网的电压等级差异。

三、光伏系统选用双分裂变压器的原因

1.多路分布式电源接入：光伏电站常由多个光伏阵列（或逆变器）并联组成，双分裂变压器的两个低压绕组可分别连接不同阵列，避免因单一阵列故障影响整体发电。

2.短路电流抑制需求：光伏逆变器并网时可能产生冲击电流，分裂绕组间的高阻抗可限制合闸涌流和故障电流，减轻电网保护装置的负担。

3.谐波抑制与电能质量优化：分裂绕组的磁耦合特性可对光伏系统产生的谐波进行一定程度的抑制，改善并网电能质量。

四、两种变压器的选型逻辑

 1.效率与成本

双绕组变压器在效率上具有优势，其典型效率可达98.5%以上，而双分裂变压器因分裂绕组的磁耦合损耗，效率通常为97.5%-98%。但在光伏系统中，双分裂变压器通过减少电缆用量和开关设备规格，综合成本反而更低。

2.可靠性与维护

双绕组变压器结构简单，维护成本低，年维护费用约为设备原值的0.5%-1%。双分裂变压器因复杂的绕组设计和支撑结构，维护成本较高，年维护费用可达1.5%-2%。但在光伏系统中，双分裂变压器的故障隔离特性可减少停机时间，综合运维效益更优。

3.场景化适配

储能系统：优先选择双绕组变压器，侧重高效双向转换和低成本优势。对于大容量集中式储能项目，可采用多台PCS并联接双绕组变压器的方案，进一步降低成本并提升可靠性。

光伏系统：根据电站规模和拓扑选择变压器类型。大型集中式电站推荐双分裂变压器，以实现短路电流抑制和灵活接入；小型分布式电站也可采用双绕组变压器，平衡成本与效率。

五、结论

双绕组变压器与双分裂变压器的差异本质上源于功能定位的不同：前者以“高效能量变换”为核心，适用于路径固定、注重传输效率的场景（储能系统）；后者以“多路供电与故障限流”为核心，适用于分布式能源接入、需保障可靠性的场景（光伏系统）。在电力系统设计中，需结合具体应用需求，从结构、阻抗特性、可靠性等维度综合选型，以实现经济效益与技术性能的最优平衡。

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