CN102435941A - 仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法和装置。该方法包括：确定触头间隙击穿燃弧时刻；测量触头间隙击穿过程中的电压和电流；得到触头间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值；确定特快速暂态过电压试验回路隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频电弧熄灭时刻；得到高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线；以及将高频仿真得到的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入工频仿真得到的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。通过本发明使得能够准确计算特快速暂态过电压，从而能够为绝缘设计中采用正确的过电压倍数提供依据。

Description

仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法

技术领域

本发明涉及电力系统的过电压保护领域，特别是，涉及一种用于仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压(Very FastTransient Overvoltage，简称VFTO)的方法和装置。

背景技术

气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)中隔离开关切合空载母线时，会产生振荡频率高达几十甚至上百赫兹的特快速暂态过电压。在300kV电压等级以上的GIS中，特快速暂态过电压会对系统造成危害，包括破坏设备绝缘，引起短时地电位升高，对邻近的二次设备造成干扰或损坏。

隔离开关是特快速暂态过电压的产生源头，隔离开关模型对特快速暂态过电压的仿真非常关键。目前的特快速暂态过电压仿真用隔离开关模型过于简单，大多未考虑隔离开关触头间隙击穿电压随时间变化的特性和触头间隙高频电弧的特性，只模拟了电源侧电压和负荷侧残余电压反向，即触头间隙电压最高情况下的一次重击穿过程，不考虑弧道电阻或用几欧姆的静态电阻来模拟弧道电阻，造成计算的特快速暂态过电压的幅值和频率都不能很好地与测量结果相互印证，也不能反映隔离开关行程特性、高频电弧特性等因素对特快速暂态过电压的影响。

发明内容

因此，需要提出一种技术来解决上述现有技术中存在的问题。本发明提供一种仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法和装置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法，包括以下步骤：确定特快速暂态过电压试验回路的隔离开关分/合闸过程中触头间隙击穿时的电压与时间，以获得触头间隙燃弧起始时刻；利用接地试验回路，测量触头间隙燃弧过程中的电压和电流波形；利用测得的触头间隙燃弧过程中的电压和电流波形，得到触头间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值；利用高频电弧熄灭判据，确定特快速暂态过电压试验回路隔离开关的触头间隙燃弧过程中的高频电弧熄灭时刻；根据得到的间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值以及触头间隙燃弧起始时刻和高频电弧熄灭时刻，利用高频仿真电路模型得到触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线；以及将高频仿真得到的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入利用工频仿真得到的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。

优选地，还包括利用特快速暂态过电压回路得到不同周期内最大电流值、最大电压值、和功率因数角，计算时变电阻值和电感值。

优选地，高频电弧熄灭判据设定为，在特快速暂态过电压试验回路中，当高频电弧电流幅值衰减到设定值且电弧电流过零时，电弧能量不足以维持电弧继续燃烧，电弧熄灭。根据在特快速暂态过电压试验回路中确定的电弧熄灭时的电流幅值，设定高频仿真电路模型中电弧熄灭的电流幅值，以确定高频仿真电路模型中隔离开关由燃弧状态转为断开状态。

优选地，在隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频仿真采用较小的时间步长，而在隔离开关的触头间隙未击穿过程中的工频仿真采用较大的时间步长。

优选地，将多次重击穿的高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线按时间顺序嵌入工频仿真的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。

优选地，在触头间隙未击穿过程中采用较大的时间步长计算触头从分/合闸到完全合/分闸时间内的工频电压，并按照所得到的触头间隙击穿时的电压与时间确定工频电压波形中击穿点的电压和时刻。

优选地，触头间隙击穿时的电压与时间是基于不同气压、电压极性、直流分量、隔离开关机械特性得出的。

优选地，在不同开距、气压和电压极性下进行隔离开关直流耐压试验，得到不同气压、电压极性下触头间隙击穿时的电压与开距，并测量隔离开关机械特性，得到开距与时间关系曲线，由此获得触头间隙击穿时的电压与时间。

优选地，在触头间隙击穿过程中采用电压传感器测量间隙两端电压、采用电流传感器测量通过间隙的电流，以便获得触头间隙击穿过程中触头间隙两端的电压和通过触头间隙的电流。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的设备，包括：确定特快速暂态过电压试验回路的隔离开关分/合闸过程中触头间隙击穿时的电压与时间，以得到触头间隙击穿燃弧时刻的装置；利用接地试验回路，测量触头间隙击穿过程中的电压和电流的装置；利用测得的触头间隙击穿过程中的电压和电流，得到间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值的装置；利用高频电弧熄灭判据，确定特快速暂态过电压试验回路隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频电弧熄灭时刻的装置；根据得到的间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值以及触头间隙击穿燃弧时刻和高频电弧熄灭时刻，利用高频仿真电路模型得到高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线的装置；以及将高频仿真得到的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入利用工频仿真得到的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线，以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线的装置。

通过本发明的实施例的隔离开关的特快速暂态过电压的仿真方法，对隔离开关分/合闸过程中的多次重击穿和电弧燃弧特性进行理论分析和测试，在此基础上建立能反映隔离开关电弧特性的电气模型，解决了现有技术中特快速暂态过电压仿真结果与实际情况偏差较大，不能很好地指导系统过电压防护和绝缘设计的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法的流程图。

图2示出了根据本发明的实施例的接地试验回路。

图3示出了根据本发明的实施例的特快速暂态过电压试验回路。

图4示出了根据本发明的实施例的触头运动过程中的工频电压波形图。

图5示出了根据本发明的实施例的触头间隙击穿时的电压与时间。

图6示出了根据本发明的实施例的触头间隙击穿过程时的高频电压波形图。

图7示出了根据本发明的实施例的在工频电压与时间关系曲线中嵌入触头间隙第一次击穿时电压与时间关系曲线得到的电压与时间关系曲线。

图8示出了根据本发明的实施例的在工频电压与时间关系曲线中嵌入触头间隙多次击穿时电压与时间关系曲线得到的电压与时间关系曲线。

图9示出了根据本发明的实施例的间隙击穿过程中电弧电阻的拟合曲线。

图10示出了根据本发明的实施例的用于建立隔离开关多次重击穿模型的方法的流程图。

图11示出了根据本发明的实施例的用于隔离开关的仿真用工频电路模型。

图12示出了根据本发明的实施例的用于隔离开关的仿真用高频电路模型。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

图1是示出根据本发明的实施例的仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法的流程图。

如图1所示，该方法包括：步骤S101，确定特快速暂态过电压试验回路的隔离开关分/合闸过程中触头间隙击穿过程时的电压与时间，以得到触头间隙击穿燃弧时刻；步骤S102，利用接地试验回路，测量触头间隙击穿过程中的电压和电流；步骤S103，利用测得的触头间隙击穿过程中的电压和电流，得到触头间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值；步骤S104，利用高频电弧熄灭判据，确定特快速暂态过电压试验回路隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频电弧熄灭时刻；步骤S105，根据得到的间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值以及触头间隙击穿燃弧时刻和高频电弧熄灭时刻，利用高频仿真电路模型得到高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线；以及步骤S106，将高频仿真得到的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入利用工频仿真得到的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。

图2示出了根据本发明的实施例的接地试验回路。

在特快速暂态过电压试验回路中，触头间隙未击穿时触头相当于开路，这时按工频稳态计算；触头间隙击穿时相当于在间隙两个触头间接入了电弧电阻和电感，这时按高频暂态计算。

如图2所示，在该回路中，在120kV/10kVA工频试验变压器下进行试验，其中，保护电阻R为10kΩ、C为充电电容、L1为引线电感、和触头间隙击穿过程中的等效模型203。触头间隙击穿过程中的等效模型203包括触头间隙击穿过程中串联连接的触头间隙时变电阻Ra和触头间隙电感La。高压探头201连接于串联连接的触头间隙时变电阻与触头间隙电感的两端。示波器202一端与高压探头201连接，另一端接地。

在图3中，可用隔离开关触头附近的电压传感器测量特快速暂态过电压波形，试验不同气压、电压极性、直流分量和隔离开关机械特性对击穿电压的影响，统计分析获得触头间隙击穿时的电压与时间。类似地，也可以在图3的试验回路中，在隔离开关触头附近加入电流传感器，测量流过触头间隙的电流。其中，在该回路中，在150kV/15kVA试验变压器下进行试验，保护电阻R1为10kΩ，并联电容C1为300pF，套管302与隔离开关301连接。在隔离开关301附近通过光纤303进行电光转换，在远离隔离开关301的位置通过光纤进行光电转换。

图4示出了根据本发明的另一实施例的触头运动过程中电压与时间关系曲线。其中触头间隙设定为断开状态，以较大的时间步长(例如，毫秒级)计算触头从分/合到完全合/分时间内的稳态电压，得到任一点电压与时间关系曲线，如图4所示(假设发生多次重燃)。另外假设此时隔离开关触头间隙击穿电压与时间的关系如表1所示，则可以得出如图5所示的触头间隙击穿电压与时间的拟合曲线501。

表1触头间隙击穿过程中电压与时间的关系

通过对比分析图5所示的触头间隙击穿电压与时间关系曲线，得出触头间隙多次击穿过程中前次击穿过程对后次击穿过程击穿电压的影响规律，从而能够根据电压与时间变化的规律来判断触头间隙何时击穿。

例如在图5所示的实施例中，根据图4所示的稳态电路的电压波形以及给定的触头间隙击穿电压与时间关系曲线501可以得到发生第一次燃弧的时刻为0.1ms。

图6示出了触头间隙击穿过程中b点的暂态电压波形。在图6所示的电压波形中，以较短的时间步长(例如，纳秒级)，示出触头间隙击穿时b点的击穿过程。此时将高频燃弧过程中触头间隙击穿时b点电压波形数据嵌入到如图4所示工频电压波形数据中，得到如图7所示的叠加后的触头间隙击穿时b点电压与时间关系曲线。由于如图7所示的曲线时间轴是以秒为单位，而触头间隙击穿时b点的暂态电压波形曲线时间轴是以微秒级为单位，并且触头间隙击穿持续时间很短，因此触头间隙击穿时b点的暂态电压波形在图7中显示为线701。

类似地，图8示出了在触头间隙多次重击穿过程中将多个击穿时的暂态电压与时间关系曲线嵌入工频电压波形后的电压波形曲线，其中三次击穿的暂态电压波形在所示的曲线中显示为线801、802和803，从而得到隔离开关触头运动全过程中的特快速暂态过电压波形曲线。

在图2所示的接地试验回路中，为避免回路杂散参数的影响，通过采用短连接线并缩短回路接地点与实验室接地点之间的距离，来减小回路的电感。

利用图2所示电路进行试验，间隙触头间的距离为4mm，充电电容为300pF。设回路中的总电感值为L。

通过所测电压或电流的主频和充电电容C的电容值求解回路中的总电感值，具体公式为：

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}}---\left(1\right)$

其中：f为所测电压或电流的主频，L为回路中电感值，C为充电电容值。

回路中的电感L主要包括引线电感L₁和触头间隙电感L_a。通过所测电压和电流波形计算得出L_a后，L-L_a＝L₁。

此外，通过图2所示的接地试验回路中的示波器202测得不同周期内最大电流值、最大电压值、和最大功率因数角，计算时变电阻值。下面给出对通过示波器202测得的某一周期(例如，频率f＝f＝10.1×10⁶Hz)的电压和电流波形作如下分析：

I_max＝6×30＝180(A)                                   (2)

U_max＝1.6(kV)，

f＝10.1MHz.                                               (3)

$\left|Z\right|=\frac{U_{\max }}{I_{\max }}=\frac{1600}{180}=8.89\left(\mathrm{\Ω}\right)---\left(4\right)$

根据上述计算方法可得触头间隙击穿过程中不同时刻的电弧电阻值和电感值。通过上述方式，根据不同时刻的电弧电阻值，绘制电弧电阻值随时间变化的曲线，其中，横轴为时间轴，纵轴为电阻值。从而利用指数增长拟合方法，得到电阻值随时间变化的拟合曲线901，如图9所示。具体地，在图2所示的接地试验回路中，通过上述计算得到的拟合曲线的表达式为y＝1.45+0.00267e^t/1.51e-7。通过准确计算触头间隙击穿过程中电弧的电感值及时变电阻值，为得到触头间隙击穿过程中的电弧特性提供依据，并能够据此利用仿真模型准确仿真特快速暂态过电压。

通过特快速暂态过电压试验回路，测量隔离开关分/合闸过程中通过触头间隙的电流波形，统计每次熄弧的高频电流幅值和持续时间，据此确定高频电弧熄弧判据。其中，高频电弧熄灭判据可先设定为：当高频电弧电流幅值衰减到设定值且电弧电流过零时，电弧能量不足以维持电弧继续燃烧，电弧熄灭。例如，高频电流衰减到5A以下时，电流过零点熄灭，此时在仿真模型中就设定高频电流幅值小于5A时，电流过零，隔离开关由燃弧状态转为断开。

图10示出了根据本发明的实施例的隔离开关多次重击穿模型的计算流程图。

在得到触头间隙击穿过程时的电压与时间、触头间隙高频电弧特性及高频电弧熄灭判据后，建立如图10所示的特快速暂态过电压仿真用隔离开关的多次重击穿模型的计算流程图。在该流程图中，从步骤S1001开始。在步骤S1002中，利用图11所示的工频仿真电路模型获得工频仿真的电压与时间关系曲线，其中获得的电压与时间关系曲线采用较大的时间步长，此时隔离开关的触头间隙未击穿且仿真电路模型处于开路状态。在步骤S1002中，确定隔离开关的触头间隙是否击穿，如果触头间隙未击穿，则返回步骤S1003；如果触头间隙击穿则进入步骤S1004。在步骤S1004中，利用如图12所示的高频仿真电路模型，根据上述在接地试验回路得到的电感值和时变电阻值以及触头间隙击穿燃弧时刻和高频电弧熄灭时刻，获得高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线。在步骤S1005中，判断高频电弧是否熄弧。如果高频电弧熄弧则进入步骤S1006，判断触头开关是否完全打开/闭合，如果触头开关未完全打开/闭合则返回步骤S1002；如果触头开关完全打开/闭合，则进入步骤S1007，流程结束。具体地，通过将高频电流幅值设定为小于某一值时，电流过零，隔离开关由燃弧状态转为断开。在该计算流程中，将高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入工频仿真的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线，从而得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。

由于触头间隙击穿过程中的高频振荡过程需要用很小的时间步长(＜1ns)来进行仿真，但触头从完全合/分到完全分/合需要的时间以秒级为单位，中间包含若干次击穿过程。通过本发明的实施例采用工频电压与时间关系曲线和高频电压与时间关系曲线相结合的办法，其中工频电压与时间关系曲线示出的是触头间隙未击穿过程中的电压与时间关系并且采用较大的时间步长，而高频电压与时间关系曲线示出的是触头间隙每次击穿过程中从燃弧到电弧熄灭的过程并采用较短的时间步长，这解决了现有技术中在整个仿真过程中采用同一时间步长，计算量和数据量大的问题。同时通过本发明的上述实施例能够准确计算特快速暂态过电压，从而能够为绝缘设计中采用正确的过电压倍数提供依据。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于上述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种用于仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定特快速暂态过电压试验回路的隔离开关分/合闸过程中触头间隙击穿过程时的电压与时间，以得到触头间隙击穿燃弧时刻；

利用接地试验回路，测量触头间隙击穿过程中的电压和电流；

利用测得的触头间隙击穿过程中的电压和电流，得到触头间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值；

利用高频电弧熄灭判据，确定特快速暂态过电压试验回路隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频电弧熄灭时刻；

根据得到的触头间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值以及触头间隙击穿燃弧时刻和高频电弧熄灭时刻，利用高频仿真电路模型得到高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线；以及

将高频仿真得到的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入利用工频仿真得到的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括利用接地试验回路得到不同周期内最大电流值、最大电压值、和最大功率因数角，计算时变电阻值和电感值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述高频电弧熄灭判据设定为，在特快速暂态过电压试验回路中，当高频电弧电流幅值衰减到设定值且电弧电流过零时，电弧能量不足以维持电弧继续燃烧，电弧熄灭。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据在特快速暂态过电压试验回路中确定的电弧熄灭时的电流幅值，设定高频仿真电路模型中电弧熄灭的电流幅值，以确定高频仿真电路模型中隔离开关由燃弧状态转为断开状态。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频仿真采用较小的时间步长，而在隔离开关的触头间隙未击穿过程中的工频仿真采用较大的时间步长。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将多次重击穿的高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线按时间顺序嵌入工频仿真的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在触头间隙未击穿过程中采用较大的时间步长计算触头从分/合闸到完全合/开闸时间内的工频电压，并按照所得到的触头间隙击穿过程时的电压与时间确定工频电压波形中的击穿点的电压和时刻。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述触头间隙击穿时的电压与时间是基于气压、电压极性、直流分量、隔离开关机械特性得出的。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在不同开距、气压和电压极性下进行隔离开关直流耐压试验，得到不同气压、电压极性下触头间隙击穿时的电压与开距，并测量隔离开关机械特性，得到开距与时间关系曲线，由此获得触头间隙击穿时的电压与时间。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在触头间隙击穿过程中采用电压传感器测量间隙两端电压、采用电流传感器测量通过间隙的电流，以便获得间隙击穿过程中触头间隙两端的电压和通过触头间隙的电流。

11.一种用于仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的设备，其特征在于，包括：

确定特快速暂态过电压试验回路的隔离开关分/合闸过程中触头间隙击穿时的电压与时间，以得到触头间隙击穿燃弧时刻的装置；

利用接地试验回路，测量触头间隙击穿过程中的电压和电流的装置；

利用测得的触头间隙击穿过程中的电压和电流，得到间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值的装置；

利用高频电弧熄灭判据，确定特快速暂态过电压试验回路隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频电弧熄灭时刻的装置；

根据得到的触头间隙燃弧过程中的电感值和时变电阻值以及触头间隙击穿燃弧时刻和高频电弧熄灭时刻，利用高频仿真电路模型得到高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线的装置；以及将高频仿真得到的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线嵌入利用工频仿真得到的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线的装置。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括接地试验回路得到不同周期内最大电流值、最大电压值、和最大功率因数角，计算时变电阻值和电感值的装置。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述高频电弧熄灭判据设定为，在特快速暂态过电压试验回路中，当高频电弧电流幅值衰减到设定值且电弧电流过零时，电弧能量不足以维持电弧继续燃烧，电弧熄灭。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，根据在特快速暂态过电压试验回路中确定的电弧熄灭时的电流幅值，设定高频仿真电路模型中电弧熄灭的电流幅值，以确定高频仿真电路模型中隔离开关由燃弧状态转为断开状态。

15.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，在隔离开关的触头间隙击穿过程中的高频仿真采用较小的时间步长，而在隔离开关的触头间隙未击穿过程中的工频仿真采用较大的时间步长。

16.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，还包括将多次重击穿的高频仿真的触头间隙击穿过程中电压与时间关系曲线按时间顺序嵌入工频仿真的触头间隙未击穿过程中电压与时间关系曲线以得到仿真的隔离开关分/合闸全过程特快速暂态过电压曲线的装置。

17.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，还包括在触头间隙未击穿过程中采用较大的时间步长计算触头从分/合闸到完全合/开闸时间内的工频电压，并按照所得到的触头间隙击穿时的电压与时间确定工频电压波形中的击穿点的电压和时刻的装置。

18.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述触头间隙击穿时的电压与时间是基于气压、电压极性、直流分量、隔离开关机械特性得出的。

19.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，在不同开距、气压和电压极性下进行隔离开关直流耐压试验，得到不同气压、电压极性下触头间隙击穿时的电压与开距，并测量隔离开关机械特性，得到开距与时间关系曲线，由此获得触头间隙击穿时的电压与时间。

20.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，在触头间隙击穿过程中采用电压传感器测量间隙两端电压、采用电流传感器测量通过间隙的电流，以便获得触头间隙击穿过程中间隙两端的电压和通过间隙的电流。

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