图3-3 变压器初级电压u、主磁通Φ、剩磁ΦRes及偏磁Φp与分闸角和合闸角的关系曲线图
性正好相反，也就是说通过分闸时测量电源电压分闸角α’，并将α’保存下来，在下次空投变压器时选择在合闸角α等于α’时加上电源，偏磁就可与剩磁反向，它们的合成磁通将小于饱和磁通Φsat(曲线④)，（因饱和磁通一般选择大于稳态磁通峰值），磁路不会饱和，从而实现对励磁涌流的抑制。由于三相电源电压在断路器三相联动切除时所得到的三相分闸相角各相差 120°，剩磁极性也是三相各相差120°，而在三相联动合闸时三相的合闸初相角也是相差 120°，三相偏磁极性也各相差120°，这样就自然实现了变压器三相磁路中的偏磁和剩磁都是抵消的，从而避免了一定要断路器分相分时操作才能抑制励磁涌流的苛求，也就是说三相联动断路器支持对三相涌流的抑制。
由于抑制励磁涌流只要偏磁和剩磁极性相反即可，并不要求完全抵消，因而当合闸角相对前次分闸角有较大偏差时，只要偏磁不与剩磁相加，磁路就不会饱和，这就大大降低了对断路器操作机构动作时间的精度要求，为这一技术的实用化奠定了基础。将这种抑制器与快切装置和备自投装置联动即可实现备用变压器按冷备用方式运行，这将大大节约变压器热备用方式的空载能耗。
图3-4选录了四条励磁涌流Iy与分闸角α’和合闸角α的关系曲线，可以看到，在合闸角α为90°或270°时，空投变压器的励磁涌流与变压器的前次分闸角无关，原因是在变压器初级电压过峰值时上电不产生偏磁，不论变压器原来是否有剩磁都不会使磁路饱和。当然，如果使用三相联动断路器是不可能做到三相的偏磁都为零。而当合闸角α为0°或 180°时则空投
变压器的励磁涌流与前次分闸角α’密切相关，当α与α’相近（大约相差±60°）时励磁涌流被抑制，此后α与α’偏离越大，励磁涌流也越大。由此可以看到如断路器的合闸时间漂移在±3ms时对涌流的抑制基本无影响。当今的真空断路器和SF6断路器的分、合闸时间漂移都在1ms之内，完全可以精确实现对励磁涌流的抑制。
应该指出，变压器断电后留在三相磁路中的剩磁在正常情况下是不会衰减消失的，更不会改变极性。只有在变压器铁心受到高于材料居里点的高温作用后剩磁才会衰减或消失，但一般的电站现场不会出现这种情况。退一步讲，剩磁消失是件好事，只要没有剩磁，仅靠偏磁是不会引起磁路饱和的。
4、电容器充电涌流的抑制
对电力电容器空投的充电涌流抑制同样不需要追求在电压过零时上电，而是选择合闸角与电容器前次的分闸角相近时上电，即用与原剩余电压极性相同、数值相近的充电电压加到电容器断电时残留的剩余电压上，从而不产生充电涌流。按此原理电力电容器在断电后不需经放电设备放电，而是实现即切即投。图4-1是对应同一分闸角α’=180°与不同合闸角α对应的充电涌流变化曲线，可以看出在α=180°附近合闸，充电涌流均被大幅度抑制。电容器的充电涌流大小较之变压器的励磁涌流而言，其对合闸角敏感，即要求投、切断路器的动作时间漂移不要太大。
图4-1 分闸角α=180°(A相)对应不同合闸角（A相）α的充电涌流实录曲线
对电容器实现无涌流即切即投对于大量装有备用电源自动投入装置的电站有重要意义，当工作电源因故障切除时，随即联切接在母线上的电容器组，备自投装置在投入备用电源后立即投入刚才切除的电容器组，保证在备自投装置动作前后的无功功率及电压水平不变。这样不仅省却了电容器的放电设备，而且保证了在投入备用电源时基本上无扰动。
5、涌流抑制器的几种典型应用示例
涌流抑制器与断路器联接的原理柜图如图5-1：
图5-1 控制原理框图
涌流抑制器接入被控电路的电流及电压信号，获取三相电源的分闸角和合闸角。断路器的
分、合闸命令经由涌流抑制器发送给断路器的分、合闸控制回路。涌流抑制器的典型应用方式有以下四种，如图5-2至图5-5。配置要点如下：
图5-2 系统联络变的涌流抑制器配置图
图5-3多台变压器共一个断路器的涌流抑制器配置图
图5-5 单电源变压器二次侧出线涌流抑制器与线路保护的配置图
5.1 SID-3YL应安装在变压器或电容器的电源侧的断路器控制回路中。对端无电源的馈线断路器不需要安装。
5.2 SID-3YL支持三相断路器三相联动分、合，也支持三相分相、分时分、合。
5.3 输入SID-3YL的合控制或分控制信号可来自于手动、自动装置或继电保护装置。SID-3YL的输出直接控制断路器的合闸与分闸。
5.4 SID-3YL具有自动识别并保存分闸时电源分闸相角的功能，故分闸控制信号可不经SID-3YL，而是由人工或自动装置或保护装置直接对断路器实施分闸控制。
5.5 SID-3YL可接受经RS-485总线来自上位机的合、分控制命令，及全球定位系统GPS的对时信号，变压器各电源侧断路器的SID-3YL在执行分闸控制后立即经现场总线向其他电源侧的SID-3YL广播分闸时间及分闸相位角，以确定最后使变压器脱离电源时的分闸角，作为下次第一个实施空投变压器操作的合闸相位角。在没有上位机的变电站，SID-3YL之间也可实现分闸时间及分闸相位角的互传。
5.6 SID-3YL可实现电力电容器的即切即投，免除电容器断电后必须经放电设备放电的操作，例如备自投装置切除工作电源时，虽同时切除了电力电容器，且电容器上留有与分闸相位角相关的剩余电压，但在备自投装置投入备用电源时，可经SID-3YL同时投入电力电容器，保证无功功率、电压及功率因数仍维持备自投装置动作前的正常水平。当电容器停运时间较长时，其剩余电压将会因放电而减少，SID-3YL能自动根据预存的剩余电压衰减特性控制投运时的合闸角。
5.7 单电源变压器出线短路被保护跳闸后产生的电压突增，可能导致运行变压器产生励磁涌流被差动保护切除，使全部出线停电。每条出线配备一台SID-3YL，SID-3YL接受来自线路保护装置输出的跳闸命令，并确保在故障切除后所引起的母线电突增不诱发运行变压器产生励磁涌流。
5.8 由于变压器空投时及出线故障切除时不产生励磁涌流，因此，相关运行变压器也不会产生“和应涌流”，避免了原始励磁涌流造成的大面积停电。
5.9 SID-3YL可根据变压器初、次级绕组接线组别不同实现相位差修正。
5.10 当变压器初、次级具有电容负载时，将影响励磁涌流抑制的机理，SID-3YL为此设计了专用的抑制算法。
5.11 SID-3YL可实现两台或多台并联运行变压器按负荷水平自动投退功能，保证在轻负荷时自动切除轻载变压器，以降低变压器的损耗。SID-3YL通过实时测量变压器的电流和电压获取变压器的有功及无功负荷，再与具备一定带宽的功率定值比较，实现对变压器的投退控制。
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