Развитие энергосистем г. Москвы и Московской обл. (МЭ) сопровождается увеличением суммарной установленной мощности электрических станций, вводом дополнительных шунтирующих связей для повышения пропускной способности сети, а также переводом воздушных участков линий электропередач (ЛЭП) в кабельное исполнение. Это является причиной непрекращающегося увеличения уровней токов короткого замыкания (КЗ) в аварийных режимах до значений, превышающих отключающую способность (ОС) коммутационного оборудования. Последнее обстоятельство вынуждает последовательно принимать меры по обеспечению соответствия ОС установленного коммутационного оборудования уровням токов КЗ. Несоблюдение данного требования может стать причиной повреждения оборудования, возникновения возгорания в электроустановках и спровоцировать системную аварию.
К особенностям МЭ, оказывающим влияние на уровень токов КЗ, можно отнести:
• большую сосредоточенность генерирующих мощностей на сравнительно небольшой территории;
• наличие значительного количества шунтирующих связей 110, 220 и 500 кВ;
• перевод воздушных участков ЛЭП в кабельное исполнение.
Наличие большого количества шунтирующих связей 110, 220 и 500 кВ в МЭ обусловлено историческими особенностями, постоянным увеличением энергопотребления в данном регионе, связанном с развитием производств и ростом бытового сектора, и, как следствие, строительство значительного количества ЛЭП, подстанций и станций, обеспечивающих надежное энергоснабжение потребителей.
Рост числа переводов воздушных участков ЛЭП в кабельное исполнение связан с особенностями плотной застройки и высокой стоимостью земельных участков, выводимых при такой реконструкции из охранной зоны ЛЭП. Кроме того, кабельная ЛЭП (КЛ) не подвержена атмосферным воздействиям, имеет меньшую повреждаемость, характеризуется компактностью и недоступностью для посторонних лиц. Но увеличение количества КЛ ведет также и к росту уровней токов КЗ. Поскольку расстояние между фазными проводниками у КЛ значительно меньше, чем у воздушных ЛЭП (ВЛ), удельное индуктивное сопротивление этих линий ниже, а, следовательно, ниже полное сопротивление.