电力系统中空载变压器在合闸操作的瞬间，合闸电压相角通常都是随机的和不确定的，导致在投入上述设备时产生涌流。变压器空载运行时，空载电流约占额定电流的 1%~10%左右，而变压器在空载合闸瞬间可能出现较大的合闸过电流， 该过电流称之为励磁涌流，其大小与合闸瞬间电源电压初相角有关，一般可达额定电流的7~12倍，甚至更高。涌流电动力及“负向”能量严重破坏绝缘，损伤设备，严重恶化电能质量，引起谐波污染和电压暂降，甚至造成直流换相失败，亦可能会造成变压器投运频频失败。
涌流给企业生产、设备安全、电网运行造成危害主要有以下几方面：
●电动力冲击设备：励磁涌流有时可达设备额定电流的十几倍或更大，它产生的电动力严重冲击需投切的空载变压器。
●烧蚀灭弧室：涌流造成投切操作的断路器灭弧室烧蚀严重，寿命降低，在断路器正常开断时易重燃，造成灭弧室烧毁甚至爆炸事故。
●导致电压波动：导致电网电压骤升、骤降，造成变频器、接触器等电压敏感设备工作异常；
●诱发和应涌流：投空载变压器产生的“原始涌流”，诱发电网中其他正在运行的变压器产生“和应涌流”而被切除，引起大面积停电事故；
●磁化电流互感器：励磁涌流中含有很大的直流分量，对大量使用的电磁式电流互感器产生过度磁化，导致测量精度大幅下降，继电保护装置误动，甚至使电流互感器产生不可逆的破坏；
●导致换相失败：励磁涌流的非周期分量和二次谐波会造成交流系统母线电压畸变，引起周边直流换流站逆变器换相角频繁变化而导致直流换相失败或功率波动；
●引发继电保护装置误动：造成变压器投运频频失败，影响正常投运投产。
常规合闸涌流抑制措施主要有合闸涌流控制器控制普通断路器、合闸涌流控制器控制相控断路器、修改保护定值和识别涌流特征等方式。
常规抑制措施主要有两个方面：一是采用基于普通开关的相控合闸。因普通断路器动作分散度大，真空断路器易发生预击穿，可将变压器合闸涌流电流抑制在3-10倍，涌流抑制效果差；二是投运变压器时修改保护定值。但修改定值时，降低保护灵敏度，带来短路时系统无法切除故障的安全隐患。
装置主要依据下列标准进行设计与制造：
GB11022-2011 《高压开关和控制设备共用技术要求》
GB 4208-2008 《外壳防护等级(IP代码)》
GB/T 11021-2014 《电气绝缘 耐热性和表示方法-行业标准》
GB1208-2006 《电流互感器》
GBT 156-2007 《标准电压》
GB3906-2006 《交流金属封闭开关设备和控制设备》
GB 1984-2014 《交流高压断路器》
GB_T 26218.3-2011 《秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第3部分：交流系统用复合绝缘子》
DL T593-2015 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
最高气温 +40℃
最低气温 -25℃
最热月月平均相对湿度 不大于95%
平均海拔 ≤2000米
使用场所 无酸碱腐蚀处
污秽等级 Ⅱ级
防护等级 IP4X
地震烈度 不超过8度
如超出以上使用条件，请与我司联系共同商议。
图一 一次原理图
变压器励磁涌流的产生机理是基于电感线圈遵循磁链守恒原理，即与电感线圈交链的磁通不能突变,而磁通在相位上滞后电压90°。因此在变压器内部无剩余磁通时，选择在电压峰值，磁通为0时合闸将有效的避免涌流的产生；而在变压器内部有剩余磁通时，若能得知剩磁的极性和数值，在预期磁通等于剩磁通电压角度合闸，将有效的避免涌流的产生。
变压器合闸涌流抑制装置采用基于快速开关的相控技术和限流技术，装置由合闸涌流控制器KZ、专用相控断路器K1、旁路断路器K2、涌流抑制组件S等组成（如图一）。
合闸涌流控制器KZ接入电源侧参考电压（取高压侧母线PT）作为相角控制基准，接入受控侧的回采模拟量作为合闸完成判定基准，当专用相控断路器K1分位时回采量为零，电气合闸瞬时回采量突变，从而通过回采模拟量的突变点来确定合闸点，同时专用相控断路器K1电气合闸瞬时回采量突变前，涌流抑制组件S处于涌流抑制回路，在专用相控断路器K1电气合闸瞬时回采量突变后，旁路断路器K2快速合闸，有效将变压器合闸涌流抑制在2倍额定电流以内，使得变压器平稳投入运行；此外装置接入回路电流，用于装置动作录波，分析变压器投入时的涌流抑制效果。
装置退出流程：
（1）初始状态：K1分闸，K2分闸。
（2）变压器投入：控制器根据变压器剩磁计算出合适的合闸角度，首先命令专用相控断路器K1合闸，延时T1（控制器自动计算时长，如有特殊需要也可手动设置）待变压器充磁后合闸K2。
（3）变压器退出：控制器收到合闸命令后，先分闸K1，分闸成功后自动分闸K2。
(1) 将变压器合闸涌流电流抑制在额定电流2倍以内；
(2) 避免涌流引起的电压暂降，提高电能质量，降低操作过电压；
(3) 将负载侧的操作过电压抑制在相电压峰值的2.5倍以内，避免绝缘破坏与损伤，提高设备寿命；
(4) 一体化设计，不改变原有继电保护系统，安装方便；
(5) 在变压器频繁投切场合，经济效益明显。
