С июля 1880 года капитан переходит на службу в столицу Российской империи – на Санкт-Петербургский казённый патронный завод. Вначале он получает должность помощника начальника снаряжательного отдела, через некоторое время становится начальником отдела. Усердие, дисциплина, организаторские способности были учтены начальством. В 1881 году Кабалевский получает орден Святого Владимира 4-й степени. В марте 1883-го произведён в полковники. В 1886 году получает третий орден – Святого Станислава 2-й степени, а в 1891-м новую награду – орден Святой Анны 2-й степени.
Авторитет Кабалевского растёт, его высоко ценит командование. В 1889 году полковник Клавдий Кабалевский становится совещательным членом Оружейного отдела Артиллерийского комитета Главного артиллерийского управления Российской империи.
Где быть новому казённому заводу?
В 1891 году в России на вооружение была взята трёхлинейная винтовка (системы Мосина). Началось перевооружение армии. Однако оказалось, что Санкт-Петербургский казённый завод не мог обеспечить армию патронами в необходимых объёмах. Правительство России активно искало пути модернизации отечественной оборонной промышленности. Основными приоритетами были не только избавление от зависимости от иностранных поставок, но и от капризов частных производителей, зачастую «взвинчивающих» цены на стратегическую продукцию «оборонки». Именно потому было принято решение о строительстве нового крупного казённого патронного завода.
Правительство решает, что такой завод нужно строить на юге империи – потребность высокая, кроме того, очевидными были будущие «балканские проблемы», когда на южных рубежах России могли возникнуть войны. На юг России для выбора места под строительство нового завода отправляется комиссия в составе генерал-майора Иеремии Теннера (1836–1903) и председателя патронной проверочной комиссии полковника Якова Попова (1844–1918). Один список городов и посёлков, в которых они побывали, говорит об этой поездке: Харьков, Воронеж, Сумы, Кременчуг, Лисичанск, Краматоровка (сейчас – Краматорск), Юзовка (сейчас – Донецк), Дружковка, Константиновка, Кураховка, Павлоград, Екатеринослав (сейчас – Днепропетровск), Луганск, Кривой Рог, Бахмут (сейчас – Артёмовск), Рудничная (скорее всего, посёлок в Криворожском районе).
Выбор пал на Луганск. В его пользу сыграло сразу несколько факторов: сохранилось имущество казённого литейного завода (был закрыт в 1887 году) с железной дорогой, связанной с Донецкой каменноугольной дорогой; наличие опытных трудовых ресурсов; связь с другими промышленными центрами Донбасса и юга России.
