長期以來在我國，3~35KV(含66KV)的電網(wǎng)大多采用中性點不接地的運行方式，中性點不接地系統(tǒng)由于投資、運行經(jīng)濟(jì)，供電可靠性高被廣泛采用，但是當(dāng)發(fā)生單相弧光接地時，會產(chǎn)生弧光接地過電壓，極易引起電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的損傷或擊穿引發(fā)事故，造成嚴(yán)重?fù)p失。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電纜的廣泛應(yīng)用，接地電容電流越來越大，其在發(fā)生單相接地時，電弧不能自熄，弧光接地過電壓問題越來越嚴(yán)重，為了解決上述問題，不少電網(wǎng)采用了諧振接地方式，諧振接地即消弧線圈接地，補(bǔ)償流經(jīng)故障點的電容電流使之趨于0，弧光不能維系燃燒而熄滅，故障點周圍的絕緣介質(zhì)“空氣”得以補(bǔ)充能夠恢復(fù)到正常的絕緣強(qiáng)度，故障點的絕緣不再擊穿，諧振接地具有很高的供電可靠性和安全性，但其存在著過電壓倍數(shù)高，精確調(diào)諧難度大，選線準(zhǔn)確率低，組件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置自身故障率高，不利于電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃等缺點。消弧線圈的缺點是在電纜線路中不能發(fā)揮消弧作用。
PTKOXJ中性點虛擬接地柜目的在于提供一種系統(tǒng)虛擬接地技術(shù)，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定等特點，既消除了過電壓對系統(tǒng)的危害，又保證了系統(tǒng)的供電可靠性，同時提高單相接地故障選線的準(zhǔn)確率，本裝置兼有了各種接地的優(yōu)點。
裝置的特點
■ 限制系統(tǒng)諧振及其過電壓，系統(tǒng)設(shè)計時無需考慮參數(shù)匹配
在供電系統(tǒng)設(shè)計時，系統(tǒng)中感性元件的阻抗容易計算，但系統(tǒng)對地容抗很難計算，這主要是設(shè)備安裝的位置、線路敷設(shè)的路徑及高度、海拔高度、氣候環(huán)境、空氣的濕度、環(huán)境污染程度等都影響著系統(tǒng)對地的電容值 設(shè)計時計算參數(shù)匹配合理，而現(xiàn)場實際參數(shù)匹配不合理。
參數(shù)匹配不合理的系統(tǒng)，當(dāng)受到某種“激勵”（如操作、故障、雷擊等）時，系統(tǒng)往往就會發(fā)生諧振，過電壓倍數(shù)很高造成事故。
虛擬接地吸收泄放“激勵”和諧振的能量，從源頭上消除其影響，防止產(chǎn)生過電壓，因此設(shè)計上無需考慮系統(tǒng)參數(shù)匹配問題。
■ 拒絕電壓互感器鐵磁諧振過電壓
電壓互感器發(fā)生諧振時，虛擬接地吸收泄放諧振能量，從源頭消除諧振過電壓，三相電壓很快恢復(fù)到正常電壓水平，不僅保護(hù)了系統(tǒng)的絕緣安全，防止了諧振過電壓對系統(tǒng)絕緣的危害，同時保證電壓互感器的特性永遠(yuǎn)處于線性區(qū)域，呈高感抗，保障諧振不會發(fā)展，具有小電阻、高阻接地的優(yōu)點。
■ 實現(xiàn)瞬間故障（架空線路、電纜接頭）消弧
一方面接地燃弧期間，虛擬接地吸收了接地激發(fā)的能量，大幅度降低接地振蕩過程，降低暫態(tài)過程對系統(tǒng)的危害；另一方面虛擬接地快速消耗弧光熄滅時刻對地電容儲存的電荷，降低故障點弧道對地電壓恢復(fù)的速度，有利于弧道絕緣介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)，使弧道絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度大于對地電壓的恢復(fù)速度，同時虛擬接地使故障點對地電壓接近相電壓（沒有虛擬接地時故障點對地電壓恢復(fù)值為2倍相電壓），因此故障點不會再次擊穿，從而實現(xiàn)消弧。
■ 電纜線路弧光接地過電壓的抑制
當(dāng)有虛擬接地裝置時，由于虛擬接地裝置吸收泄放了故障點擊穿激發(fā)的能量，大幅度降低燃弧期間過渡過程，使暫態(tài)過電壓小于2.5倍；弧光熄滅時，虛擬接地快速消耗弧光熄除了對地電容儲存的電荷，降低對地電壓的恢復(fù)速度，消除了對地電容儲存電荷的影響，使燃弧次數(shù)減少一半，對于故障點再次擊穿電壓小于線電壓的故障雖然不能消弧，但由于虛擬電壓裝置吸收泄放了故障點燃弧熄弧激發(fā)的能量，可以抑制過電壓倍數(shù)在2.5倍以內(nèi)，燃弧次數(shù)減少一半，且大幅度降低燃弧的過渡過程。
由于過電壓倍數(shù)較低，可延時切除或快速切除故障，滿足各種用戶不同的運行要求．具有極大的靈活性。
■ 雷擊過電壓的抑制
大能容過電壓保護(hù)器限制大氣過電壓及操作過電壓。
■ 拒絕斷線諧振過電壓
電網(wǎng)中出現(xiàn)斷線諧振過電壓時，可發(fā)生系統(tǒng)中性點位移、負(fù)載變壓器相序反轉(zhuǎn)、繞組電流急劇增加、鐵芯發(fā)出響聲、導(dǎo)線發(fā)出電暈聲等現(xiàn)象。在嚴(yán)重情況下，會使絕緣閃烙，避雷器爆炸，甚至損壞電力設(shè)備。虛擬接地吸收泄放因斷線產(chǎn)生的“激勵”能量，使斷線根本無法引發(fā)斷線諧振。
■ 防止發(fā)電機(jī)投切過電壓
發(fā)電機(jī)并網(wǎng)不可能是意義上的“同期”，以及切除發(fā)電機(jī)，必然給系統(tǒng)帶來沖擊，尤其是小系統(tǒng)。虛擬接地吸收泄放這種沖擊產(chǎn)生的能量，消除其產(chǎn)生的影響。
■ 抑制不對稱諧波，降低不對稱諧波對變壓器、電機(jī)、電纜、電容器的影響，減小變壓器電機(jī)噪聲、發(fā)熱并有節(jié)能效果。
在供電系統(tǒng)設(shè)計時，系統(tǒng)中感性元件的阻抗容易計算，但系統(tǒng)對地容抗很難計算，這主要是設(shè)備安裝的位置、線路敷設(shè)的路徑及高度、海拔高度、氣候環(huán)境、空氣的濕度、環(huán)境污染程度等都影響著系統(tǒng)對地的電容值 設(shè)計時計算參數(shù)匹配合理，而現(xiàn)場實際參數(shù)匹配不合理。
參數(shù)匹配不合理的系統(tǒng)，當(dāng)受到某種“激勵”（如操作、故障、雷擊等）時，系統(tǒng)往往就會發(fā)生諧振，過電壓倍數(shù)很高造成事故。
虛擬接地吸收泄放“激勵”和諧振的能量，從源頭上消除其影響，防止產(chǎn)生過電壓，因此設(shè)計上無需考慮系統(tǒng)參數(shù)匹配問題。
■ 拒絕電壓互感器鐵磁諧振過電壓
電壓互感器發(fā)生諧振時，虛擬接地吸收泄放諧振能量，從源頭消除諧振過電壓，三相電壓很快恢復(fù)到正常電壓水平，不僅保護(hù)了系統(tǒng)的絕緣安全，防止了諧振過電壓對系統(tǒng)絕緣的危害，同時保證電壓互感器的特性永遠(yuǎn)處于線性區(qū)域，呈高感抗，保障諧振不會發(fā)展，具有小電阻、高阻接地的優(yōu)點。
■ 實現(xiàn)瞬間故障（架空線路、電纜接頭）消弧
一方面接地燃弧期間，虛擬接地吸收了接地激發(fā)的能量，大幅度降低接地振蕩過程，降低暫態(tài)過程對系統(tǒng)的危害；另一方面虛擬接地快速消耗弧光熄滅時刻對地電容儲存的電荷，降低故障點弧道對地電壓恢復(fù)的速度，有利于弧道絕緣介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)，使弧道絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度大于對地電壓的恢復(fù)速度，同時虛擬接地使故障點對地電壓接近相電壓（沒有虛擬接地時故障點對地電壓恢復(fù)值為2倍相電壓），因此故障點不會再次擊穿，從而實現(xiàn)消弧。
■ 電纜線路弧光接地過電壓的抑制
當(dāng)有虛擬接地裝置時，由于虛擬接地裝置吸收泄放了故障點擊穿激發(fā)的能量，大幅度降低燃弧期間過渡過程，使暫態(tài)過電壓小于2.5倍；弧光熄滅時，虛擬接地快速消耗弧光熄除了對地電容儲存的電荷，降低對地電壓的恢復(fù)速度，消除了對地電容儲存電荷的影響，使燃弧次數(shù)減少一半，對于故障點再次擊穿電壓小于線電壓的故障雖然不能消弧，但由于虛擬電壓裝置吸收泄放了故障點燃弧熄弧激發(fā)的能量，可以抑制過電壓倍數(shù)在2.5倍以內(nèi)，燃弧次數(shù)減少一半，且大幅度降低燃弧的過渡過程。
由于過電壓倍數(shù)較低，可延時切除或快速切除故障，滿足各種用戶不同的運行要求．具有極大的靈活性。
■ 雷擊過電壓的抑制
大能容過電壓保護(hù)器限制大氣過電壓及操作過電壓。
■ 拒絕斷線諧振過電壓
電網(wǎng)中出現(xiàn)斷線諧振過電壓時，可發(fā)生系統(tǒng)中性點位移、負(fù)載變壓器相序反轉(zhuǎn)、繞組電流急劇增加、鐵芯發(fā)出響聲、導(dǎo)線發(fā)出電暈聲等現(xiàn)象。在嚴(yán)重情況下，會使絕緣閃烙，避雷器爆炸，甚至損壞電力設(shè)備。虛擬接地吸收泄放因斷線產(chǎn)生的“激勵”能量，使斷線根本無法引發(fā)斷線諧振。
■ 防止發(fā)電機(jī)投切過電壓
發(fā)電機(jī)并網(wǎng)不可能是意義上的“同期”，以及切除發(fā)電機(jī)，必然給系統(tǒng)帶來沖擊，尤其是小系統(tǒng)。虛擬接地吸收泄放這種沖擊產(chǎn)生的能量，消除其產(chǎn)生的影響。
■ 抑制不對稱諧波，降低不對稱諧波對變壓器、電機(jī)、電纜、電容器的影響，減小變壓器電機(jī)噪聲、發(fā)熱并有節(jié)能效果。
