03.04.2023 12:30
Новости.
Просмотров всего: 6583; сегодня: 1.

В Тольятти нашли способ спасти от магнитных бурь энергосети Арктики

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
Поделиться:

Интересно:

Международный Муниципальный Форум БРИКС стартовал в Санкт-Петербурге
01.11.2025 11:49 Новости
Международный Муниципальный Форум БРИКС стартовал в Санкт-Петербурге
Международный Муниципальный Форум БРИКС (ММФ БРИКС) начался в Санкт-Петербурге 29 октября. Генеральным партнером мероприятия выступает Правительство Москвы. В организации и работе мероприятия активное участие принимает Департамент внешнеэкономических и международных связей города Москвы (ДВМС) и Московский Центр Международного Сотрудничества. В ходе пленарной сессии «Стратегии развития умных городов: управление инфраструктурой» выступили руководитель ДВМС Сергей Черёмин, заместитель Министра иностранных дел России Сергей Рябков, председатель Московской городской Думы Алексей Шапошников, управляющий член совета директоров международной инвестиционной компании «Хуамин» (КНР) Ли Чжэн, Губернатор Гаваны Янет Эрнандес Перез и другие официальные лица. Они обсудили модели устойчивого развития муниципалитетов, эффективные «умные» технологии и цифровые решения, эффективные форматы обмена...
История рекламы в России
30.10.2025 19:02 Аналитика
История рекламы в России
В Средние века на Руси, чтобы привлечь покупателей, коробейники и зазывалы устраивали театрализованные представления со стихами и музыкой. О том, как на смену такой рекламе пришли газетные объявления, плакаты и телевизионные ролики - читайте в материале. Первая реклама: выкрики, прибаутки и лубки Первая реклама на Руси появилась на рубеже X и XI веков. Тогда купцы стали нанимать коробейников и зазывал, которые придумывали про товары небольшие стишки. В то же время на ярмарках были распространены выкрики и прибаутки. В них продавцы описывали товары, сообщали об их цене. Чтобы завлечь покупателей, зазывалы придумывали шутки. Выступления часто сопровождались театральными представлениями и музыкой. Возникла в это время и первая антиреклама — остроумные...
Вечный источник тока: загадка "багдадской батарейки", которой 2000 лет
29.10.2025 19:03 Новости
Вечный источник тока: загадка "багдадской батарейки", которой 2000 лет
В 1936 году недалеко от Багдада нашли странный древний артефакт. Казалось бы, обычная керамика возрастом две тысячи лет. Но когда специалисты изучили находку, ахнули: конструкция способна производить электрический ток. Могли ли древние цивилизации знать об электричестве? Или это величайшая археологическая ошибка, которую до сих пор не хотят признавать? Уникальная находка, которую никто не искал История началась в местечке Худжут-Рабу, неподалеку от древнего Ктесифона — столицы Парфянской империи. Рабочие копали траншею для железнодорожных путей и обнаружили развалины древнего поселения. Среди руин нашли необычный глиняный сосуд. Находкой заинтересовался Вильгельм Кениг — немецкий археолог, работавший в Национальном музее Ирака. Впрочем, как именно артефакт попал к нему, доподлинно не известно. Одни источники утверждают, что Кениг сам участвовал в раскопках 1936 года. Другие —...
Как родные: история обрусевших вещей
29.10.2025 13:10 Аналитика
Как родные: история обрусевших вещей
Многие изобретения древних народов сегодня были бы знакомы лишь историкам, если бы не получили второе рождение в России. Кто помнит, что предок кокошника родом из Древней Греции, а валенки пришли к нам от иранских племен, кочевавших в Центральной Азии? О самых известных русских «брендах» с нерусскими корнями - читайте в материале. Купола церквей После принятия христианства на Руси началось строительство храмов по византийскому крестово-купольному образцу. При этом древнерусские церкви не были их точной копией. Они отличались большими внутренними объемами и особой устремленностью ввысь. Византийские культовые сооружения строились из камня, а русские — в основном из дерева, хотя до наших дней сохранились именно каменные сооружения. Отличались русские храмы и количеством куполов:...
Они взяли Берлин. Через 30 лет...
27.10.2025 19:01 Аналитика
Они взяли Берлин. Через 30 лет
Шесть полных кавалеров Георгиевского креста стали Героями Советского Союза. Георгиевский крест считался самой почетной солдатской наградой в русской армии эпохи Первой мировой. Награда имела четыре степени. И счет полных кавалеров Георгиевского креста шел на тысячи. А воинов, ставших еще и Героями Советского Союза, можно пересчитать по пальцам. Иван Тюленев (1892 - 1978) Происхождение. Сын солдата. Чин, место службы. Драгун, младший унтер-офицер 5-го драгунского Каргопольского полка. Заслуги. Крест IV степени - за отличие в бою 11 сентября 1914 года, когда, "будучи в разъезде у д. Холупки-Сечки окруженным противником, прорвался через неприятельские цепи и присоединился к эскадрону, дав ценные сведения о противнике и его тыле"1. Крест III степени - за лихую разведку на реке Бзуре 15 марта 1915 года2. Крест III степени, замененный крестом II степени, - за то, что 14 июля...