|
|
 |
|
|
 |
В ТГУ знают, как спасти энергосети от последствий магнитной бури
В Тольяттинском государственном университете создана первая в России научно обоснованная система мониторинга геоиндуцированных токов для сетей 220 кВ и выше.
В Тольяттинском государственном университете (ТГУ) создана первая в России научно обоснованная система мониторинга геоиндуцированных токов для сетей 220 кВ и выше. Она позволит защитить электросети России от всплесков солнечной активности.
Магнитные бури способны выводить из строя силовые трансформаторы и оставлять без света целые регионы. Это давняя проблема, а самый громкий случай произошёл в 1989 году в канадской провинции Квебек: мощная геомагнитная буря на 9 часов оставила без электричества 6 миллионов человек. Полное отключение энергосистемы вызвали геоиндуцированные токи (ГИТ), которые наводятся в длинных линиях электропередачи и попадают в обмотки силовых трансформаторов. Эти токи имеют частоту намного ниже стандартных 50 герц, практически эквивалентны постоянному току и не предусмотрены в системах защиты российских электросетей.
В Тольяттинском госуниверситете это явление активно изучают. Год назад на Международной научно-практической конференции «Электротехника, электроника и управление в электротехнических системах: тренды, технологии, исследования» (ICEE-2025) доктор технических наук, профессор Вера Вахнина представила развёрнутый доклад о масштабах угрозы и необходимости защиты высоковольтных трансформаторов от геомагнитных воздействий. Сейчас учёные представили готовое техническое решение, разработанное при участии АО «Россети Научно-технический центр». На его основе можно спроектировать и собрать систему мониторинга ГИТ для энергосетей страны.
– Мы не просто говорим «нужно защищать трансформаторы», – поясняет один из авторов работы, главный научный сотрудник лаборатории «Моделирование электрофизических процессов» ТГУ, доктор технических наук Алексей Кувшинов. – Мы определили, в каких узлах электрической сети токи достигают опасных значений, какие трансформаторы уязвимы в первую очередь, какие датчики нужно устанавливать и какие критерии использовать, чтобы вовремя заметить насыщение магнитной системы. Это готовые требования для проектировщиков и энергетиков.
Учёные математически доказали, что опасность ГИТ зависит не только от силы магнитной бури, но и от топологии сети – того, как проложены линии электропередачи относительно направления геоэлектрического поля. На основе этого выделены критические узлы: тупиковые подстанции, а также узловые и проходные подстанции с резким изменением направления линий. Именно там необходимо устанавливать датчики в первую очередь.
После аварии 1989 года образцовой считается система мониторинга ГИТ в энергосистеме Hydro-Quebec. Однако учёные Тольяттинского госуниверситета доказали, что канадский подход не учитывает «фоновые» искажения тока в нейтрали трансформатора – в российских сетях они могут достигать сотен ампер, что маскирует картину и мешает вовремя заметить опасное насыщение. Специалисты предложили собственные критерии обнаружения опасного режима: появление чётных гармоник в фазных токах и рост шестой гармоники в токе нейтрали. Это позволяет надёжно отличить аномалию, вызванную магнитной бурей, от обычных эксплуатационных искажений.
Также в работе сформулированы требования к измерительному оборудованию. Датчики должны работать в частотном диапазоне от 0 до 0,1 герца, выдерживать токи короткого замыкания до 30 килоампер и при этом точно измерять слабые геоиндуцированные токи величиной от 10 ампер. Учёные ТГУ обосновали и выбор измерительных преобразователей прямого усиления – они более надёжны в российских условиях, чем компенсационные аналоги, используемые за рубежом.
– Силовой трансформатор – штучное изделие, – отмечает Алексей Кувшинов. – Если он выйдет из строя, замена может занять полтора года. Ущерб от аварии в Квебеке сегодня составил бы несколько миллиардов долларов. Наша система мониторинга позволяет диспетчеру видеть не просто абстрактные токи, а понятную индикацию: зелёный – всё нормально, жёлтый – внимание, красный – трансформатор в опасной зоне. Это даёт время на принятие решения: снизить нагрузку или отключить оборудование до того, как произойдёт повреждение.
Разработка учёных ТГУ может быть интегрирована с существующими автоматизированными системами управления электросетями. Она уже прошла апробацию на модели Объединённой энергетической системы Центра России и готова к внедрению на объектах напряжением 220 киловольт и выше.
Исследователи описали свою методику в статье, опубликованной в журнале «Электротехника» №2 за 2026 год. Это один из старейших российских научно-технических журналов в области электротехники и энергетики. Выходит в США на двух языках – русском и английском, индексируется в базе данных Scopus.
Контактное лицо: Ольга Владимировна (написать письмо автору)
Компания: ТГУ (все новости этой организации)
Добавлен: 21:57, 28.04.2026
Количество просмотров: 525
Страна: Россия
| Грибная перезагрузка: ученый Пермского Политеха рассказал, что меняется в лесу в конце лета, ПНИПУ, 11:07, 18.08.2026, Россия |
477 |
| Многие люди привыкли считать, что в августе лес продолжает давать те же грибы, что и в июле, только в больших количествах, но реальность гораздо сложнее. Ученый ПНИПУ рассказал, как меняется тихая охота в августе, почему сейчас так легко ошибиться и сорвать ядовитый двойник, и как правильно готовить августовские грибы. |
|
| Учёные ПНИПУ создали умные капсулы, которые удешевляют добычу нефти втрое, ПНИПУ, 17:05, 17.08.2026, Россия |
580 |
| Для добычи трудноизвлекаемой нефти используют специальный гель, чтобы создать трещины. После операции его нужно удалить, однако существующие средства срабатывают слишком рано или не выдерживают высоких температур. Учёные ПНИПУ создали новые капсулы для добычи, которые стоят в 3 раза дешевле аналогов. |
|
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
