03.04.2023 12:30
Новости.
Просмотров всего: 6758; сегодня: 2.

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:

Пять поколений Голенищевых-Кутузовых на службе Отечеству
16.05.2026 11:22 Аналитика
Пять поколений Голенищевых-Кутузовых на службе Отечеству
Автор: Людмила Вадимовна Голенищева-Кутузова Недавно женщина-туроператор, просматривая мою анкету на визу, участливо спросила: «Как же Вы живете с такой фамилией?» Однозначного ответа не получилось. И я задумалась: кто из моих родителей проявил большую заботу о будущем ребенка – отец, который записал в метрику родившейся дочери «Кутузова Людмила», или бабушка, восстановившая полную фамилию внучке перед поступлением в школу? Наверное, каждый из них был по-своему прав. В 1945 г. мой отец, Вадим Дмитриевич Голенищев-Кутузов, сын репрессированного «врага народа», старался обезопасить свою дочь от будущих проблем, связанных с этой громкой фамилией. У бабушки, его матери, взявшей меня на воспитание, были в 1953 г. другие мотивы. После смерти Сталина появилась, видимо, надежда на восстановление справедливости и на «светлое будущее», поэтому надо было сохранить для...
Герой двух стран Фёдор Полетаев
10.05.2026 10:38 Персоны
Герой двух стран Фёдор Полетаев
Более восьми десятилетий отделяет нас от майского дня 1945 года, когда весь мир вздохнул с облегчением, когда на исстрадавшуюся землю Европы пришёл мир. Победа была одержана благодаря мужеству и героизму советского народа, воинов Красной армии, внёсшей главный вклад в разгром ненавистного врага. Были и другие факторы, которые приближали Победу. Особое место в разгроме фашизма в Европе стало движение Сопротивления. Начало Второй мировой войны ознаменовалось тем, что многие патриоты пошли в действующую армию, а после оккупации – в подполье. Движение Сопротивления было распространено во Франции, Польше, Югославии, Греции и в других странах, но костяк многих групп Сопротивления, что очень примечательно, составляли русские люди, бывшие военнопленные, эмигранты. Во многих странах до сих пор бережно хранят память о русских солдатах, которые плечом к плечу вместе с местными бойцами громили...
08.05.2026 18:04 Интервью, мнения
ГИГАНТ - Компьютерные системы: новый закон об ИИ
Игорь Юрин, технический директор (CTO) компании «ГИГАНТ - Компьютерные системы» рассказал о том, что российские производители в целом готовы к росту спроса на ИИ-инфраструктуру, описал три базовых архитектурных сценария для таких систем, а также объяснил, какие факторы ведут к неизбежному удорожанию проектов из-за локализации.  Насколько российские производители серверов и вычислительных систем готовы к возможному росту спроса на инфраструктуру для обучения и эксплуатации ИИ-моделей? Мы более 10 лет занимаемся разработкой, проектированием и поставкой суперкомпьютеров для различных задач, в том числе для инженерных, прогнозных и сложных вычислений, поэтому у нас накоплена значительная экспертиза в построении таких систем. Изначально решения создавались на базе западного оборудования и программного обеспечения, однако за последние три года мы освоили построение аналогичных систем...
Банк Уралсиб стал партнером форума «Золото Дальнего Востока»
08.05.2026 16:20 Мероприятия
Банк Уралсиб стал партнером форума «Золото Дальнего Востока»
Банк Уралсиб выступил финансовым партнером ежегодного горного форума-выставки «Золото Дальнего Востока: стратегии устойчивого развития», посвященного разведке и добыче золота и других твердых полезных ископаемых на Дальнем Востоке. Форум объединил представителей финансовых и бизнес-структур, инвесторов и поставщиков инженерно-технологических решений, а также представителей органов государственной власти. Участие в его работе приняло руководство Федерального агентства по недропользованию (Роснедра), министры природных ресурсов Магаданской области и Хабаровского края, представители крупнейших компаний-золотодобытчиков и переработчиков драгметаллов. Одной из ключевых задач этого мероприятия являлось формирование комплексной среднесрочной стратегии развития золотодобывающего сектора Дальнего Востока – с учетом реальной специфики минерально-сырьевой базы и условий работы на данной...
Город, который не сдался: пять портретов героев обороны Москвы
08.05.2026 14:29 Аналитика
Город, который не сдался: пять портретов героев обороны Москвы
81 год отделяет от Великой Победы. Но чем дальше, тем отчетливее понимание: она случилась во многом благодаря жертвам миллионов людей — каждый день, каждую смену, каждое ночное дежурство. Москва в 1941-м стояла на краю: враг был в нескольких десятках километров от города. И все-таки она не сдалась — единственная из европейских столиц. За этим стоят герои, награжденные медалью «За оборону Москвы», и многие из тех, кто не дожил до заслуженной награды. Государственный музей обороны Москвы собрал множество историй — вот лишь некоторые из них. Под ударом, но не сломлена К концу 1941 года в Москве оставалось 2,25 миллиона жителей — вдвое меньше, чем до войны. Почти 55 процентов из них составляли женщины, каждый четвертый москвич —...