Известно, что характеристика насыщения сердечника вызывает пусковой ток, в несколько раз превышающий номинальный ток холостого хода трансформатора, находящегося под напряжением. Снижение напряжения системы, сопровождающее этот ток, может отрицательно повлиять на работу оборудования или может привести к ложному срабатыванию защитного реле на электростанции.
В последнее время количество нагрузки, такой как силовая электроника и электронное оборудование, которое чувствительно к падению напряжения в системе, быстро растет. Поэтому, чтобы поддерживать и улучшать стабильность и качество системы, важно уменьшать падение напряжения, вызванное пусковым током.
Традиционно электрический ток подавался на неподвижную цепь без измерения остаточного магнитного потока железного сердечника. Обычно остаточный магнитный поток сохраняется дольше в десятки процентов от статического магнитного потока, когда питание трансформатора холостого хода отключено. Однако, если учитывается контроль питания с учетом остаточного магнитного потока, пусковой ток может быть уменьшен до 115%.
В случае оборудования с сердечником, такого как шунтирующие реакторы и трансформаторы, выключатель может быть запитан при таком фазовом угле напряжения, когда насыщение железного сердечника не происходит. Шунтирующие реакторы обычно имеют сердечники с пустотами, поэтому остаточный поток очень мал. Поэтому, когда статический магнитный поток становится равным нулю, то есть, когда выключатель находится под напряжением во время пика напряжения, переходной магнитный поток не возникает, железный сердечник не насыщается и пусковой ток не течет. При отсутствии остаточного магнитного потока трансформатор также может возбуждаться с пиком напряжения так же, как шунтирующий реактор.
В одной из научных показателей показан анализ коммутации (в программе EMTP) трансформатора, вызванного одновременным включением трех фаз и управляемым включением без измерения остаточного магнитного потока. В этом примере пусковой ток, превышающий 3000 А, протекает с одновременным трехфазным включением, и происходит скачок переходного напряжения на 16%. Также можно отметить, что управляемое включение может снизить пусковой ток при одновременном трехфазном включении примерно на 60%.
Поэтому, чтобы эффективно подавлять пусковой ток и падение напряжения, требуется контроль питания с учетом остаточного магнитного потока.Оптимальное время включения, которое учитывает остаточный поток - это время, когда остаточный поток и статический поток совпадают. Если выключатель включается в этот момент, явление переходного магнитного потока не возникает и пусковой ток не протекает.
В реальном выключателе есть разница между скоростью изменения электрической прочности и времени замыкания выключателя во время подачи питания, поэтому осуществляется управление подачей питания с учетом этих изменений.
В случае трехфазного трансформатора на каждый фазовый выключатель может быть подано питание в оптимальной точке включения для магнитного потока в каждой фазе. Однако после подачи напряжения на первую фазу, оставшийся двухфазный магнитный поток изменяется в соответствии с формой трехфазного железного сердечника и видом соединения, поэтому оптимальные точки включения оставшихся двух фаз не могут быть определены только по остаточному магнитному потоку.