Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Энергетика" №1 2022

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Учредитель – Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)» Журнал освещает актуальные теоретические и практические проблемы энергетики и электротехники, результаты научно-исследовательских работ, передовой опыт, определяющий направление и развитие научных исследований, публикует материалы научных конференций и совещаний. Основной целью журнала является консолидация сообщества ученых и практиков, способствование в формировании и развитии наиболее перспективных направлений исследовательской практики, представление информации о научных исследованиях и достижениях. Редакционная коллегия: Григорьев М.А., д.т.н., проф. (главный редактор) (Челябинск) Функ Т.А., к.т.н., доц. (ответственный секретарь) (Челябинск) Редакционный совет: Алюков С.В., д.т.н., доц. (Челябинск) Беспалов В.Я., д.т.н., проф. (Москва) Браславский И.Я., д.т.н., проф. (Екатеринбург) Бродов Ю.М., д.т.н., проф. (Екатеринбург) Бутырин П.А., д.т.н., проф., чл.-корр. РАН (Москва) Валеев Р.Г., к.т.н., доц. (Челябинск) Воронин С.Г., д.т.н., проф. (Челябинск) Ганджа С.А., д.т.н., проф. (Челябинск) Гладышев С.П., д.т.н., проф. (Дирборн, США) Гордон Я., Ph.D. (Миссиссога, Канада) Горожанкин А.Н., к.т.н., доц. (Челябинск) Грунтович Над.В., д.т.н., проф. (Гомель, Республика Беларусь) Дзюба М.А., к.т.н., доц. (Челябинск) Домрачев В.Г., д.т.н., проф. (Москва) Дудкин М.М., д.т.н., доц. (Челябинск) Исмагилов Ф.Р., д.т.н., проф. (Уфа) Карандаев А.С., д.т.н., проф. (Челябинск) Кирпичникова И.М., д.т.н., проф. Кодкин В.Л., д.т.н., проф. (Челябинск) Козярук А.Е., д.т.н., проф. (Санкт-Петербург) Колганов А.Р., д.т.н., проф. (Иваново) Корнилов Г.П., д.т.н., проф. (Магнитогорск) Куликова Л.В., д.т.н., проф., чл.-корр. САН ВШ (Барнаул) Лятхер В.М., д.т.н., проф. (Кливленд, США) Мещеряков В.Н., д.т.н., проф. (Липецк) Пятибратов Г.Я., д.т.н., проф. (Новочеркасск) Резник Л.Ф., Ph.D. (Ришон-ле-Цион, Израиль) Сарваров А.С., д.т.н., проф. (Магнитогорск) Тума И., д.т.н., проф. (Прага, Чешская Республика) Торопов Е.В., д.т.н., проф. (Екатеринбург) Фёдоров О.В., д.т.н., проф. (Нижний Новгород) Хохлов Ю.И., д.т.н., проф. (Челябинск) Шевырёв Ю.В., д.т.н., доц. (Москва) © Издательский центр ЮУрГУ, 2022

Стр.1

South Ural State University The journal covers urgent theoretical and practical problems of power engineering, results of research work, accumulated experience setting directions and development of scientific research in power engineering, publishes materials of scientific conferences and meetings, information on scientific work in higher educational institutions. The main goal of the journal is consolidation of scientific and industrial communities, promotion and development of the most promising areas of research practice, presentation information on scientific research and achievements. Editorial Board: Grigorev M.A., Dr. of Sci. (Eng.), Prof. (editor-in-chief), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Funk T.A., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof. (executive secretary), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Editorial Counsil: Aliukov S.V., Dr. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Bespalov V.Ya., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russian Federation Braslavskii I.Ya., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ural Power Engineering Institute, Ekaterinburg, Russian Federation Brodov Yu.M., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ural Power Engineering Institute, Ekaterinburg, Russian Federation Butyrin P.A., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russian Federation Valeev R.G., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Voronin S.G., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Gandzha S.A., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Gladyshev S.P., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Michigan-Dearborn University, Dearborn, United States of America Gordon Ya., Ph.D., HATCH, Mississauga, Ontario, Canada Gorozhankin A.N., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Gruntovich Nad.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Sukhoi State Technical University of Gomel, Gomel, Republic of Belarus Dzyuba M.A., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Domrachev V.G., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., State Institute of Information Technologies and Telecommunications, Moscow, Russian Federation Dudkin M.M., Dr. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Ismagilov F.R., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Ufa State Aviation Technical University, Ufa, Russian Federation Karandaev A.S., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Kirpichnikova I.M., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Kodkin V.L., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Kozyaruk A.E., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., National Mineral Resources University, Saint-Petersburg, Russian Federation Kolganov A.R., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Ivanovo Power Engineering Institute, Ivanovo, Russian Federation Kornilov G.P., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation Kulikova L.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Corresponding Member of the Siberian Academy of Sciences of the Higher School, Polzunov Altai State Technical University; Barnaul, Russian Federation Lyatkher V.M., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., New Energitics Inc., Cleveland, United States of America Meshcheryakov V.N., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russian Federation Pyatibratov G.Ya., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Platov South-Russian State Polytechnic University (Novocherkassk Polytechnic Institute), Novocherkassk, Russian Federation Reznik L., Ph.D., Payton Group International, Rishon LeZion, Israel; Sarvarov A.S., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation Tuma J., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Charles University, Prague, Czech Republic Toropov E.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., LLC Research and Production Company “UralTermoComplex”, Ekaterinburg, Russian Federation Fedorov O.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod, Russian Federation Khokhlov Yu.I., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Shevyrev Yu.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., National University of Science and Technology “MISIS” (MISIS), Moscow, Russian Federation

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ Электроэнергетика КОЖЕВНИКОВ Е.Е. Разработка микрогидроэлектростанций для малых рек горнозаводской зоны Челябинской области ..................................................................................................................................... КОРНИЛОВ Г.П., ШЕМЕТОВ А.Н., ШОХИН В.В., УСАТЫЙ Д.Ю., ЛЫГИН М.М. Опыт внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий в системах электроснабжения металлургического предприятия ............................................................................................................................................................ КОНДРАШОВА Ю.Н. Разработка системы автоматизированного расчета для определения рационального сечения и уровня напряжения линий электропередачи 10–35 кВ с целью повышения экономической эффективности расчетных значений ....................................................................................... ПРОКУДИН А.В., КОРЖОВ А.В. Расширение функциональных возможностей тиристорного устройства гашения поля для интенсификации управления процессом ......................................................... Электромеханические комплексы и системы ПОТАПЕНКО А.О., ЮСУПОВА А.О., ЛАТЫПОВ С.И. Способ диагностики повреждения короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя в режиме выбега ..................................................... ДЕРКАЧЁВ C.В. Выявление асинхронного режима и способ управления возбуждением синхронного электродвигателя ............................................................................................................................................ PISHNOGRAEV R.S., LUKYANOV S.I., LOGUNOVA O.S., SHVIDCHENKO N.V., SHVIDCHENKO D.V. Diagnosis of the electric drive of the discharge roller conveyor of a wide-strip hot mill ................................. 62 71 78 SAVOSTEENKO N.V., SEMENOVA K.D., KHRIUKIN D.Yu., MAKSIMOV N.M. Optimisation of new types of electromechanical converters for mechanisms with fan-type loads ................................................. 89 Теплоэнергетика ТАТАРИНЦЕВ В.А. Особенности накипеобразования в трубах теплообменных аппаратов ................. 97 Техносферная безопасность в электроэнергетике БОБОЕВ Х.Д., АВЕРЬЯНОВ Ю.И., БОГДАНОВ А.В., КРАВЧУК И.Л. Анализ погрешностей косвенного метода контроля параметров изоляции сети относительно земли в программной среде MATLAB/Simulink ......................................................................................................................................... 106 36 48 КИРПИЧНИКОВА И.М., ШИПИЛОВ С.С. Обеспечение бесперебойного электроснабжения высокотехнологичных предприятий ......................................................................................................................... 55 5 12 ТИХОНОВА О.В., МАЛЫГИН И.В., ПЛАСТУН А.Т. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя с кольцевыми обмотками .................................................................................... 21 Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2022. Т. 22, № 1 3

Стр.3

CONTENTS Electric power engineering KOZHEVNIKOV E.E. Development of microhydropower plants for small rivers in the Chelyabinsk region mining zone ....................................................................................................................................................... 5 KORNILOV G.P., SHEMETOV A.N., SHOKHIN V.V., USATYY D.Yu., LYGIN M.M. Experience in implementing energy and resource saving technologies in a electric power supply systems of metallurgical production ......................................................................................................................................................... 12 TIKHONOVA O.V., MALYGIN I.V., PLASTUN A.T. The equivalent circuit parameters calculation of induction motors with ring windings ............................................................................................................ 21 KONDRASHOVA Yu.N. Development of an automated calculation system for determining the rational cross-section and voltage level of 10–35 kV power lines for improving the economic efficiency of the calculated values .................................................................................................................................................... 36 PROKUDIN A.V., KORZHOV A.V. Expanding the functional capabilities of a thyristor field damning device for intensification of process control ..................................................................................................... 48 KIRPICHNIKOVA I.M., SHIPILOV S.S. Ensuring uninterrupted power supply to high-tech power enterprises ................................................................................................................................................................. 55 Electromechanical complexes and systems POTAPENKO А.О., YUSSUPOVA А.О., LATYPOV S.I. Method for diagnosing damage to squirrel-cage rotor of induction motor in run-down mode ...................................................................................................... 62 DERKACHEV S.V. Determination of asynchronous mode and method to control the excitation of a synchronous electric motor ..................................................................................................................................... 71 PISHNOGRAEV R.S., LUKYANOV S.I., LOGUNOVA O.S., SHVIDCHENKO N.V., SHVIDCHENKO D.V. Diagnosis of the electric drive of the discharge roller conveyor of a wide-strip hot mill ................................. 78 SAVOSTEENKO N.V., SEMENOVA K.D., KHRIUKIN D.Yu., MAKSIMOV N.M. Optimisation of new types of electromechanical converters for mechanisms with fan-type loads .................................................. 89 Heat-power engineering TATARINTSEV V.A. Features of scale formation in heat exchanger tubes .................................................... 97 Technological safety in electrical energy engineering BOBOEV Kh.D., AVER'YANOV Yu.I., BOGDANOV A.V., KRAVCHUK I.L. Error analysis of the indirect method for monitoring network isolation parameters relative to the ground in MATLAB/Simulink ........ 106 4 Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2022, vol. 22, no. 1

Стр.4