在电能发输变配的过程中,智能变电站、智能配电网等智能系统发展迅速,对电器设备的智能化提出了严苛的要求。在不同电压等级的转换过程中,电力变压器作为实现变电的主要设备起到了十分重要的作用。电力变压器在空载合闸过程中出现的励磁涌流是一种电磁暂态现象,这种现象实质上是电磁关系由暂态向稳态变化的过程,相控合闸技术是抑制空载变压器合闸励磁涌流的有效方式,也是设备智能化的重要体现。本文借助变压器磁化曲线和公式阐述了励磁涌流的产生原理,在ATP-EMTP仿真软件中搭建了三相空载变压器合闸的统计仿真模型,分别针对断路器关合时间分散性、变压器铁芯剩磁、断路器预击穿特性对励磁涌流的影响进行了统计仿真分析。阐述了励磁涌流的抑制措施,推导分析了断路器合闸电阻法抑制励磁涌流的机理,以仿真的方式确定合闸电阻阻值和投入时间范围的选取。针对不同的相控合闸策略进行了仿真,提出装设断路器合闸电阻的相控合闸法,并通过励磁涌流的抑制效果对比各种抑制措施的优劣性。本文针对分闸时刻、分闸后暂态过程和断路器断口均压电容对剩磁的影响进行了分析和仿真。在研究剩磁影响因素的基础之上,提出基于最小二乘法的剩磁测算方法,此方法是针对工程中最常用的电压积分法的改进,通过准确获取电压积分上限来提高剩磁测算的精度。为了提高剩磁测算的可交互性,本文在MATLAB中设计了剩磁测算交互平台,并通过仿真方式验证了所提出剩磁测算方法的准确性。本文中选相控制器采用以FPGA为核心的硬件系统,利用Verilog HDL语言完成软件编程。对程序进行了综合时序仿真,验证了程序逻辑和时序的正确性,对选相控制器进行了触发试验,验证了选相控制器的触发可靠性。搭建了空载变压器的涌流试验平台,首先对断路器进行了分合闸试验,测试了其固有分合闸时间和机械分散性,其次进行了空载变压器的合闸试验,通过示波器采集合闸涌流波形,对比非相控方式和考虑剩磁的相控方式下的励磁涌流,试验结果表明,采用相控方式,变压器合闸涌流可以得到有效的抑制。