Надежное и качественное электроснабжение (ЭС) потребителей зависит от качества проектирования и эксплуатации электроэнергетического оборудования (ЭЭО). Современные условия дефицита времени требуют от специалистов электроэнергетической отрасли принятия оперативных, технически грамотных и обоснованных решений. Таковые могут быть приняты лишь грамотными и опытными специалистами на основании инженерных изысканий и соответствующих расчетов. В частности, выбор параметров электротехнического (ЭТ) и ЭЭО основан на результатах расчета установившихся электрических режимов и токов короткого замыкания (ТКЗ). Оперативный расчет данных параметров возможен только при наличии персонала, способного использовать современное прикладное программное обеспечение. Обучение прикладных специалистов для нужд современного производства включает в себя изучение современных наиболее распространенных прикладных программ, которые повышают производительность труда, и качество получаемых результатов. Цифровое моделирование современных электроэнергетических систем (ЭЭС) в настоящее время является неотъемлемой частью повседневной исследовательской деятельности.
Электрическая система как часть ЭЭС представляет собой широко разветвленную сеть источников электромагнитной энергии (генераторов) и потребителей этой энергии (нагрузок), соединенных между собой передачами. Работа электрической системы характеризуется режимом и параметрами электрической системы, вернее значениями мощности, частоты, напряжений в узловых точках сети и значениями токов, протекающих по ее элементам, и электрическими параметрами элементов системы. Количественный показатель работы электрической системы – это вырабатываемая мощность, но со стороны потребителя качество вырабатываемой энергии характеризуется неизменными значениями напряжения и частоты [5].
Для ЭЭС характерны следующие режимы работы: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным, а остальные – продолжительными. Основной причиной перехода энергосистемы из нормального (ремонтного) состояния к аварийному является КЗ. Для расчета ТКЗ необходимы параметры элементов электрической сети: ЛЭП, трансформаторов, автотрансформаторов, токоограничивающих реакторов, а также параметры источников ТКЗ: синхронных генераторов, асинхронных и синхронных двигателей. Допущения при расчете ТКЗ складываются из допущений метода расчета и допущений, принятых при формировании математической модели энергосистемы [10].