Электрическая энергия крупным потребителям передается обычно по трехфазным линиям электропередачи (ЛЭП) трехпроводного исполнения напряжением 110 кВ и выше.
Традиционно при анализе передачи электрической энергии по линиям электропередачи, в том числе и по многопроводным, анализируется передача энергии по одному проводу ЛЭП, а результаты такого анализа распространяют на остальные линейные провода [1, 2]. Это справедливо для абсолютно симметричных линий электропередачи, входящих в состав симметричной электроэнергетической системы.
Прогнозирование результатов передачи электрической энергии по таким линиям существенно упрощается [3]. Но добиться абсолютной симметрии и однородности ЛЭП практически невозможно. Речь может идти лишь об относительной симметрии и однородности. Достижение даже относительной симметрии современных электроэнергетических систем не просто. Поэтому речь следует вести о прогнозировании напряжений и токов по относительно однородному несимметричному участку трехфазной ЛЭП трехпроводного исполнения. Передаваемая по современным ЛЭП электрическая энергия нередко характеризуется низким качеством, а именно: большими уровнями несимметрии и искажений форм напряжений и токов. Об этом свидетельствуют данные инструментального энергетического обследования электрических сетей 110 кВ Межрегиональной распределительной сетевой компании Сибири [4]. В таких условиях распределение напряжений и токов даже в линиях сравнительно небольшой протяженности нелинейно, то есть проявляется «эффект длинных линий», поэтому такие ЛЭП следует представлять в виде линий с распределенными параметрами [1].
Понять физическую сущность передачи электрической энергии по трехфазной ЛЭП трехпроводного исполнения можно лишь на основании результатов всестороннего анализа этого процесса. В том числе на основании изучения режимов холостого хода и короткого замыкания линии электропередачи. Достоверное прогнозирование напряжений возможно лишь на основании уравнений распределения этих величин вдоль соответствующего участка ЛЭП.