В ТГУ знают, как спасти энергосети от последствий магнитной бури
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 Колпашникова
Компания: ТГУ
Добавлен: 21:29, 28.04.2026
Количество просмотров: 228
Страна: Россия
27 июня в Змеиногорске в рамках открытия 36-й летней Олимпиады сельских спортсменов Змеиногорского района состоялся Фестиваль гиревого спорта, посвященный 290-летию города Змеиногорска.
Студент 1 курса Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета Юрий Головко в настоящее время осваивает профессию агронома в производственных условиях ООО «Россия» (Новичихинский р-н).
В Алтайском крае с 16 по 18 июля пройдет «Всероссийский День поля – 2026», активное участие в котором примет Алтайский государственный аграрный университет.
Экспертный совет конкурса грантов Хакасского госуниверситета на выполнение научно-инновационных проектов в 2026 году подвёл итоги конкурса по созданию инновационных разработок.
Исследовательская группа профессора Центра медицинской химии Тольяттинского государственного университета Виталия Осянина использовала классическую реакцию Дильса-Альдера для создания хроменов.
Опубликован протокол заседания организационного комитета для проведения регионального этапа Международного конкурса «АгроНТРИ-2026», в котором объявлены имена его победителей и призеров.
Научный коллектив проекта молодых ученых кафедры сельскохозяйственной техники и технологии в составе к.т.н., доцента Романа Прокопчука и ассистента Данила Гребенюка, ставший обладателем гранта Ученого совета Алтайского государственного аграрного университета в размере 400 000 рублей, приступил к его реализации.
