03.04.2023 12:30
Новости.
Просмотров всего: 6811; сегодня: 1.

В Тольятти нашли способ спасти от магнитных бурь энергосети Арктики

Систему, способную нейтрализовать влияние высокой солнечной активности на работу силовых трансформаторов, разрабатывают учёные Тольяттинского госуниверситета.

Магнитные бури влияют не только на самочувствие человека. Они могут стать причиной техногенной катастрофы и вывести из строя системы электроснабжения целого региона на длительное время*. Масштабные перебои в работе электросетей вызывают не сами геомагнитные бури, а генерируемые ими геоиндуцированные токи. Они нагревают металлические элементы конструкции силовых трансформаторов и могут привести к полному их повреждению. Ущерб – миллиарды рублей.

В Тольяттинском госуниверситете (ТГУ) эту тему изучают 15 лет и в настоящее время разрабатывают лабораторный образец устройства, которое будет отслеживать геомагнитные возмущения и блокировать их негативное действие на силовые трансформаторы электросетей. Авторы проекта – специалисты кафедры «Электроснабжение и электротехника» ТГУ под руководством заведующего кафедрой доктора технических наук Веры Вахниной и доцента, кандидата технических наук Алексея Черненко.

Устройство состоит из системы мониторинга на основе датчика Холла (измерительный преобразователь для измерения величины магнитного поля. – Прим. ред.) и системы управления режима нейтрали силового трансформатора. При геомагнитном возмущении геоиндуцированные токи будут втекать в нейтрали и обмотки трансформаторов. Система отследит этот момент и даст сигнал на отключение нейтрали – сработает защита, и трансформатор не почувствует воздействия геоиндуцированных токов из-за геомагнитной бури.

– Такие системы мониторинга и устройства защиты силовых трансформаторов особенно могут быть востребованы в российских энергосетях, расположенных в арктической зоне, – отмечает Вера Вахнина. – Геомагнитные бури развиваются на высоких широтах. Но мониторинг сбоев в работе энергосистем из-за воздействия негативных природных факторов ведут только на пяти электрических подстанциях Кольского полуострова. Это проблема. По данным Ростехнадзора, большое количество повреждений силовых трансформаторов в северных регионах происходит по невыявленным причинам. Хотя можно предположить, что деформация обмоток трансформатора, «пожар стали», любые серьёзные сбои в электросетях могли стать следствием геомагнитного возмущения.

Для России, треть территории которой расположена в арктической и северной зонах, это актуальный вопрос. И решать его нужно как можно быстрее, так как геофизики говорят об ещё одной усиливающейся тенденции – изменению положения магнитных полюсов Земли. Полвека назад по координатам Северный магнитный полюс располагался ближе к Канаде. В настоящее время учёные Института физики Земли РАН отмечают дрейф Северного магнитного полюса в сторону Сибири.

– Если этот дрейф сохранится, то уже ближе к 2050 году Северный магнитный полюс окажется на территории российской Арктики. Тогда наша энергосистема будет ещё сильнее подвержена воздействию повышенной магнитной активности. К этому уже сейчас нужно готовиться, чтобы понимать, как защищать наши энергетические сети, – подчёркивает Вера Вахнина. – К сожалению, пока изучением влияния природных явлений, в том числе геомагнитных бурь, на энергосистему в нашей стране мало кто занимается. В этом вопросе далеко продвинулись учёные Канады, США, скандинавских стран.

В России среди тех, кто имеет хороший опыт, – научный коллектив кафедры «Электроснабжение и электротехника» института химии и энергетики ТГУ, учёные Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта Российской академии наук и Российского федерального ядерного центра (РФЯЦ-ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики). Исследования и разработку методов защиты энергетических объектов при воздействии различных природных и атмосферных явлений специалисты ведут совместно.

В 2022 году учёные кафедры «Электроснабжение и электротехника» ТГУ и РФЯЦ изучали воздействие природных факторов на энергосистему центральной части России. Расчётное моделирование показало: при сильной магнитной буре возможно развитие системной аварии на ряде объектов энергетической системы Центра России (снижение напряжения, массовое отключение линий электропередач, недопустимый нагрев элементов конструкции силовых трансформаторов).

В результате учёные пришли к выводу, что повышать надёжность электроснабжения необходимо не только в высокоширотных регионах. Смещение магнитных полюсов Земли делает уязвимой от геомагнитного возмущения и энергонасыщенную центральную часть России.

Специалисты ТГУ и РФЯЦ рассчитали оптимальные режимы работы Объединённой энергетической системы Центра России, которые позволили бы минимизировать негативное воздействие космической природы на линии электропередач, электрические станции и трансформаторные подстанции. Результаты были озвучены на совещании в министерстве энергетики РФ. Научная статья будет опубликована в журнале «Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки» весной 2023 года.

Сотрудничество ТГУ и РФЯЦ ведется в рамках реализации программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»).

*В 1859 году магнитная буря привела к отказу телеграфных систем по всей Европе и Северной Америке. В 1989 году мощная геомагнитная буря стала причиной отключения электричества на девять часов на всей территории канадской провинции Квебек («Квебекский инцидент»). Электрическая инфраструктура вышла из строя буквально за пару минут. Тогда были повреждены силовые трансформаторы сверхвысокого напряжения. Наблюдались в том числе сбои в работе энергосетей США. Геомагнитное возмущение было такой силы, что северное сияние можно было наблюдать на Кубе.

 

Тольятти Самарской области является моногородом в соответствии с официальным перечнем моногородов, утвержденным Правительством Российской Федерации. Моногород - населенный пункт, экономическая деятельность которого тесно связана с единственным (градообразующем) предприятием или группой жестко интегрированных между собой предприятий. Развитие моногородов России предусматривает меры по диверсификации экономики, развитию социально-экономического положения и улучшению городской среды.

Тематические сайты: Изобретательство и рационализация, Наука
Сайты моногородов субъектов РФ: Самарская область - Тольятти
Сайты стран: Канада, Соединенные Штаты Америки
Сайты регионов мира: Америка Северная

Ньюсмейкер: Тольяттинский государственный университет — 320 публикаций
Сайт: www.tltsu.ru/about_the_university/news/detail.php?ID=363683

Интересно:

Любимые игры Екатерины Великой
17.06.2026 09:06 Аналитика
Любимые игры Екатерины Великой
Сегодня мы поговорим о Екатерине II не как об императрице, продолжавшей дела Петра Великого и устроившей российскому дворянству «золотой век», а как о женщине на троне, которой были весьма не чужды и простые житейские утехи. Верхом и с ружьем В отличие от своих предшественниц на троне, императрица-просветительница вместо балов и маскарадов ежедневно занималась рутинной государственной работой. А ее любимые развлечения немного отличались от того, что радовало душу ее предшественницам-императрицам. Одним из любимых занятий Екатерины было катание верхом. Современники рассказывали, что она правила лошадьми как профессиональный наездник. Государыне очень нравилось вырываться из общей кавалькады. В те времена дамы по-мужски не ездили, это было не принято. У Екатерины же было специальное английское седло. С его помощью уже по ходу движения она принимала мужскую посадку и поэтому...
Значение Крымской войны 1853-1856 гг. обсудили на конференции в Москве
14.06.2026 00:37 Мероприятия
Значение Крымской войны 1853-1856 гг. обсудили на конференции в Москве
10 июня 2026 года в московском Доме русского зарубежья им. А.И. Солженицына прошла масштабная межрегиональная научно‑практическая конференция, приуроченная к 170‑летию окончания Крымской войны (Восточной) войны 1853–1856 гг. и подписанию Парижского мирного договора (Парижского трактата) «Значение Крымской (Восточной) войны 1853-1856 гг. для России и мира». Инициаторами и организаторами конференции выступило Российское Дворянское Собрание (РДС) во главе с М.Ю. Лермонтовым, Общества потомков участников Отечественной войны 1812 г. и Первой мировой войны (В.И. Алявдин) при поддержке Московского отделения Императорского Православного Палестинского Общества (ИППО).Парижский трактат, подписанный 18(30) марта 1856 г. Российской Империей, с одной стороны, и странами-союзниками по Крымской войне (Османской империей, Британией, Францией, Австрией, Королевством Сардиния и Пруссией), с...
11.06.2026 15:05 Интервью, мнения
«Гигант — Компьютерные системы»: борьба с кибермошенничеством
Эксперт «Гигант— Компьютерные системы» рассказал, почему 7 часов 48 минут до блокировки не стоит называть прорывом и как антифрод-инфраструктура влияет на защиту граждан.  Минцифры опубликовало отчет о ходе реализации государственной программы «Информационное общество» нацпроекта «Экономика данных» за 2025 год. Один из ключевых показателей - среднее время блокировки фишинговых и мошеннических ресурсов. Фактический результат составил 7 часов 48 минут при плановом ориентире 8 часов. Также в отчете говорится о росте доли предотвращенного кибермошенничества на 53,7% и расширении числа организаций, участвующих в системе противодействия киберпреступлениям. В этот контур входят органы исполнительной власти, операторы связи и финансовые организации. Именно они формируют базовую инфраструктуру реагирования на цифровое мошенничество. О том, как корректно оценивать эти показатели, почему рост...
В строю бессмертных: снайпер Ивченко и его последний бой за Родину
07.06.2026 11:39 Персоны
В строю бессмертных: снайпер Ивченко и его последний бой за Родину
В славной летописи Великой Отечественной войны, написанной кровью и мужеством советских воинов, особое место занимают подвиги гвардейцев-героев. Их имена, как яркие звёзды, озаряют путь грядущим поколениям, служа примером беззаветной преданности Социалистической Родине, народу и Коммунистической партии. В этом бессмертном строю — гвардии ефрейтор Михаил Лаврентьевич Ивченко.  Уроженец деревни Тимонино Красноярского края, он, как и миллионы его сверстников, вышел из трудовой крестьянской семьи. Получив начальное образование, Михаил Ивченко добросовестно трудился в колхозе, пройдя путь от возчика до бригадира, воспитывая в себе качества сознательного строителя социалистического общества. В 1940 году по призыву Родины он был направлен для прохождения службы в стрелковые части, дислоцированные на Крайнем Севере. С первых дней вероломного нападения гитлеровских захватчиков товарищ...
В Москве подготовили культурную программу к Дню русского языка
05.06.2026 09:05 Мероприятия
В Москве подготовили культурную программу к Дню русского языка
Культурные учреждения столицы подготовили программу ко Дню русского языка, который отмечается 6 июня, в день рождения поэта Александра Пушкина. В нее войдут концерты, лекции, презентации книг, экскурсии, викторины и многое другое. Об этом сообщила Наталья Сергунина, заместитель Мэра Москвы. «В городских музеях, библиотеках, парках, усадьбах и на других площадках пройдет больше 300 мероприятий. Москвичи и туристы смогут посмотреть спектакли на основе произведений Александра Сергеевича, их экранизации разных лет, узнать больше о его жизни и творчестве», — рассказала Наталья Сергунина. 6 июня в течение всего дня в Государственном музее А.С. Пушкина будут проводить экскурсии для всех желающих. Посетителям расскажут о культуре и быте XIX века, истории создания журнала «Современник», покажут редкие издания книг, портреты известных людей того времени и подлинные...