合成试验是考核高压断路器开断能力的一种重要方法,也是考核特大容量高压断路器开断能力唯一可行的方法,其等价性已经得到IEC标准的认可。但随封闭式组合电器的发展,检验其断口开断性能的单相合成试验无法全面检测GIS的开断性能,必须进行三相合成试验。为了保证三相合成试验的等价性,需要对三个延弧信号和两个高频电流引入信号进行同步控制,只要有一个失败就会导致试验失败。本文从合成试验基本原理和IEC标准出发,分析了合成试验对电压回路和延弧回路同步控制的要求、最佳投入时刻及允许偏差,分析了现有合成试验控制和测量系统中电压回路和延弧回路的同步控制方法及其存在的问题。在此基础上,本文提出采用数字化测量技术和数字信号处理技术测量和分析短路电流的变化特性,预测短路电流的过零点,以期实现对电压回路和延弧回路的投入时刻的准确控制。本文通过对中性点不接地系统三相短路电流开断过程的分析,找出首、末开相灭弧规律。对快速傅立叶变换进行了研究,建立了短路电流波形分析及零点预测的数学模型,对离散量化样本函数进行了实验仿真。确定了算法所需的采样周期、采样时间窗和A/D转换有效位数等参数,从而为工程应用提供参考依据。本文设计了三相合成试验测量和控制电路,并使用LabVIEW语言在PC机设计了三相合成试验专用控制系统,用户能够通过该系统在PC机上设置试验参数、选择试验类型、确定时序和同步控制时间参数、控制三相合成试验的运行、以及检验各个控制通道的状态及试验数据的存储和维护。