电力变压器作为电力系统重要的设备之一,其工作状态直接影响电能质量的好坏。当大容量变压器接入电网时,由于本身存在的剩磁和电压暂态分量等因素,变压器会在一次侧产生6～8倍于额定电流的励磁涌流,这不仅严重威胁变压器的安全运行,还会造成电压暂降、电压畸变和继电保护装置误动作等一系列问题,这严重影响了电力系统的安全、稳定和高效运行。本文从励磁涌流的背景入手,梳理了国内外有关于抑制励磁涌流的方法,从励磁涌流的抑制和识别两个方面简要地总结了几种抑制励磁涌流的工作原理和相应方法的优缺点。针对励磁涌流的抑制问题,本文提出了一种非同步预充磁策略的励磁涌流抑制方案,其主要的内容如下:首先,本文对混合变压器的励磁涌流开展了深入研究,主要针对非同步预充磁合闸策略对于混合变压器的抑制励磁涌流效果展开研究。本文通过合理设计混合变压器拓扑,充分利用辅助绕组的电磁双耦合机制,为励磁涌流的治理奠定基础。在前文的基础上,本文通过构建混合变压器的数学模型,建立微积分方程组,推导出混合变压器铁芯磁通随时间变化的方程,为非同步预充磁合闸策略提供理论依据,并求出混合变压器辅助绕组不产生励磁涌流时的辅助绕组电压上升斜率的范围。其次,本文采用SVPWM技术来输出需要的控制信号,并利用框图阐述了基于SIMULINK的PWM产生过程;相应地,给出流程图阐释硬件电路DSP产生PWM信号的过程。本文通过基本磁化曲线简单地讲解了阶梯型调制磁通随电压变化的机理,利用辅助绕组励磁电流建立一种阶梯型调制磁场,在调制磁场的作用下铁芯磁通呈正弦态且幅值线性增大至稳定值。通过电网侧采集电路获得一次侧相位,在磁通稳定后进行非同步合闸,可以有效地消除变压器一次侧的励磁涌流。最后,本文利用MATLAB/SIMULINK仿真软件搭建了单相、三相混合变压器模型,对不同剩磁情况下的变压器进行了仿真对比实验,仿真结果表明非同步预充磁合闸策略可以使变压器一次侧励磁电流直接进入稳态,从而证明该方法能够消除变压器的励磁涌流。本文利用小容量混合变压器样机搭建了抑制励磁涌流实验平台,验证了本文所提出方案的有效性,为当前电力系统躲“剩磁”、避“涌流”的现状提供了一定参考依据。