A kritikus kiürítési szög definiálva van, mint a hibák során a terhelési szög görbének legnagyobb engedélyezett változása, ami felett a rendszer szinkronizmusa elveszik, ha a hiba nem törölhető. Lényegében, amikor egy hiba bekövetkezik az elektromos rendszerben, a terhelési szög növekedni kezd, és a rendszer instabilitásra kerül kockára. Az a konkrét szög, amelyen a hiba törlése visszaállítja a rendszer stabilitását, a kritikus kiürítési szögnek nevezik.
Egy adott kezdeti terhelési állapot esetén létezik egy specifikus kritikus kiürítési szög. Ha a valóságban a hiba törlésének szöge meghaladja ezt a kritikus értéket, a rendszer instabil lesz; fordítva, ha ez a határérték alatt marad, a rendszer stabilitást tart fenn. A lenti ábrán láthatóan, az A görbe ábrázolja a teljesítmény-szög viszonyt normális, egészséges működési feltételek mellett. A B görbe pedig a hiba idején lévő teljesítmény-szög viszonyt, míg a C görbe a hiba elszigetelése utáni viselkedést mutatja be.

Itt γ1 jelöli a rendszer reaktanciának arányát a normál (egészséges) működés során azon reaktanciához képest, amikor hiba történik. Ugyanakkor γ2 jelöli a rendszer állandó állapotú teljesítményhatárának arányát a hiba elszigetelése után a rendszer kezdeti működési feltételeinek képest. A tranzient stabilitási határ tekintetében egy kulcsfontosságú kritérium, hogy két konkrét terület egyenlő, azaz A1 = A2. Részletesebben, az adec görbe alatti terület (téglalap alakú) meg kell egyezzen a da'b'bce görbe alatti területtel. Ez a területek egyenlősége alapvető feltétel abban, hogy becslésre vegyük, a hiba során és után a rendszer stabil-e, biztosítva, hogy a hiba által bevezetett energia-egyensúlytalanságok megfelelően kezelhetőek, hogy elkerüljük a rendszer összeomlását.

Tehát, ha γ1, γ2, és δ0 ismert, akkor meghatározható a kritikus kiürítési szög, δc.