本发明公开了一种基于多级预充磁功能的高压变压器上电系统，其特征在于，包括充磁变压器，充磁变压器的一端通过主断路器与工作电网连接，充磁变压器的另一端与充磁总开关、至少2个充磁电阻、主变压器串联连接，主变压器的另一端通过主断路器与工作电网连接，每个充磁电阻分别与一个充磁控制开关并联连接。本发明应用于大容量变压器的启动控制，采用多级预充磁控制方案，使得变压器端的供电电压逐渐升高，分几个阶段达到额定电压，彻底消除空载励磁涌流的对电力系统的冲击，并简化系统保护计算，提高保护的可靠性。