随着电力系统规模的不断扩大,特别是风电技术的快速发展,投入使用的电力变压器数量越来越多,其操作也更加频繁。当变压器随机关合时,由于变压器铁芯磁通饱和、剩磁的存在及铁磁材料固有的磁滞特性,可能会产生幅值很大、含有丰富高次谐波及直流分量的励磁涌流。这将导致变压器的使用寿命减少、继电保护装置误动作及电能质量降低等一系列问题,因此抑制空载变压器励磁涌流具有非常重要的经济意义。传统的抑制方法虽然在一定程度上抑制了电磁暂态现象的产生,但是投资费用高、操作比较复杂;而选相关合技术的提出,能从根本上抑制这些电磁暂态现象。因此本论文以选相关合技术为基础,展开抑制空载变压器励磁涌流暂态过程及相应控制策略的研究。选相关合技术即高压开关的智能操作,其实质就是根据不同负载的特性,控制高压开关在电压或者电流的最佳相位角完成合闸、分闸操作,实现无冲击的平稳过渡。本文首先结合变压器的结构和工作原理,在不计剩磁和计及剩磁的情况下,对关合空载单相变压器的电磁暂态过程进行详细分析,阐述了励磁涌流的产生机理及一些重要特征,并提出了选相关合空载变压器的基本原理。在此研究基础上,针对常用的三相变压器联结组,在不同剩磁情况下,对合闸侧为不同绕组连接方式的空载三相变压器选相关合电磁暂态过程进行分析,阐述投切空载变压器时铁芯中磁通的变化规律,提出相应的选相关合策略。在电力系统暂态仿真软件PSCAD中建立变压器空载关合模型,对各种选相关合策略进行仿真,结果表明针对不同的剩磁模型和不同的绕组连接方式,采用合适的选相关合策略能有效的抑制励磁涌流。最后,搭建10kV变压器随机关合与选相关合的动模实验平台,研究剩磁为零的情况下,关合相位角对励磁涌流的影响,实验结果表明在电压峰值处进行关合操作时,变压器绕组中的电流与其正常工作时的空载励磁电流大小近似相等,即选相关合能有效的抑制励磁涌流的产生。