В объединенной энергосистеме России существуют энергорайоны, имеющие мощное потребление активной мощности. Как правило, такие энергорайоны характеризуются развитым промышленным сектором (металлургические и горнодобывающие комбинаты, нефтеная промышленность и др.), т. е. в таких районах производство растет или, как минимум, остается на том же уровне. Рассматриваемые энергорайоны являются локомотивами всей промышленности России, они обеспечивают ее независимость от поставок из-за рубежа, усиливают экономическую мощь страны. Поэтому надежность электроснабжения мощных энергорайонов является первоочередной задачей.
В основном схема электроснабжения мощных энергорайонов состоит из двух основных питающих линий высокого класса напряжения и нескольких питающих линий меньшего класса напряжения, может находиться в работе генерация в самом районе потребления. Надежность электроснабжения таких районов резко снижается при выводе в ремонт одной из двух основных питающих линий. Рассмотрим такой электроэнергетический режим на примере следующей схемы.
При возможном отключении двух линий 330 кВ происходит загрузка линий 110 кВ до величин, равным или близким к длительно допустимым токовым значениям, потери напряжения увеличивают ся с возрастанием величины передающей мощности и увеличения длины, образуемых после аварийных отключений линий 330 кВ, электрических участков 110 кВ до шин 110 кВ рассматриваемой подстанции и в конечном итоге до потребителя электроэнергии. Потеря напряжения рассчитывается по следующей формуле:
где: P — передаваемая активная мощность (мега Вт);
Q — передаваемая реактивная мощность (мега Вар);
ro — активное сопротивление линии (Ом/м);
xo — индуктивное сопротивление линии (Ом/м);
L — длина образовавшегося электрического участка(линии) (кило м);
Uном — номинальное напряжение (кило В).
Из формулы видно, чтобы снизить потери напряжения, необходимо уменьшить величину передаваемой по линиям электропередач величину активной и реактивной мощности. Это достигается изменением величины потребления электрической мощности самими потребителями, вплоть до ввода графиков аварийного ограничения или автоматическим отключением части нагрузки действием противоаварийной автоматики.