Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Энергетика" №3 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: Аверьянов Ю.И., д.т.н., проф. (Челябинск) Алюков С.В., д.т.н., доц. (Челябинск) Беспалов В.Я., д.т.н., проф. (Москва) Богданов А.В., д.т.н., доц. (Челябинск) Бутырин П.А., д.т.н., проф., чл.-корр. РАН (Москва) Бухтояров В.Ф., д.т.н., проф. (Челябинск) 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) 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) Кравчук И.Л., д.т.н., проф. (Челябинск) 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) Осинцев К.В., к.т.н., доц. (Челябинск) 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) Сидоров А.И., д.т.н., проф. (Челябинск) 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: Aver’yanov Yu.I., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation 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 Bogdanov A.V., Dr. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, 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 Bukhtoyarov V.F., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, 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 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 Kravchuk I.L., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, 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 Osintsev K.V., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, 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 Sidorov A.I., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, 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 QASIM M.A., VELKIN V.I., SHCHEKLEIN S.E., HOSSAIN I., DU Y. Design and simulation of a solar-wind stand-alone system with a seven-level inverter ........................................................ 5 МИТРОФАНОВ С.В., ПЕРЕПЕЛКИН К.А. Математическое моделирование гибридной ветро-солнечной станции для электроснабжения собственных нужд ....................................... 18 ДЗЮБА М.А., САФОНОВ В.И. Приведение статических характеристик комплексной нагрузки к узлу электрической сети по данным измерений в удаленных узлах ........................... 27 СОЛДАТОВ В.А., КЛИМОВ Н.А., ЯБЛОКОВ А.С. Определение места повреждения в электрических сетях 35–10–6 кВ по эмпирическим критериям в координатах трех симметричных составляющих .............................................................................................................. 32 Электротехнические комплексы и системы МИРОШНИЧЕНКО Е.Е. Оценка влияния сил одностороннего магнитного притяжения на надежность подшипникового узла вентильно-индукторной электрической машины ........ 39 ВОРОНИН С.Г., КУРНОСОВ Д.А., КЛИНАЧЕВ Н.В., КУЛЁВА Н.Ю. Сравнительная оценка способов питания СДПМ в режиме вентильного двигателя .......................................... 52 НИКОЛАЕВ А.А., ИВЕКЕЕВ В.С., ТУЛУПОВ П.Г., РЫЖЕВОЛ С.С. Разработка усовершенствованных алгоритмов управления электрическими режимами установок ковш-печь с анализом гармонического состава токов дуг ............................................................................. 62 МАКСИМОВ Н.М., САВОСТЕЕНКО Н.В., КУШНАРЕВ В.А., ХРЮКИН Д.Ю. Система электропривода стана прокатки труб ПАО «ЧТПЗ» .................................................................... 76 Теплотехника ОСИНЦЕВ К.В., ПШЕНИСНОВ Н.А., ПШЕНИСНОВ А.И. Процессы загрязнения и очистки турбинного масла в системах смазки паровых турбин ................................................................ 83 ЕФИМОВ Н.Н., ДЬЯКОНОВ Е.М., ПАПИН В.В., БЕЗУГЛОВ Р.В., ЯНУЧОК А.И. Расчетный анализ использования бромисто-литиевого раствора для бытового абсорбционного трансформатора теплоты ................................................................................................................ 90 Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2022. Т. 22, № 3 3

Стр.3

CONTENTS Electric power engineering QASIM M.A., VELKIN V.I., SHCHEKLEIN S.E., HOSSAIN I., DU Y. Design and simulation of a solar-wind stand-alone system with a seven-level inverter ........................................................ 5 MITROFANOV S.V., PEREPELKIN K.A. Mathematical modeling of a hybrid wind-solar station for power supply of own needs ......................................................................................................... 18 DZIUBA M.A., SAFONOV V.I. Calculation of ZIP load model coefficients in the nearby parts of the electrical network using measurement data ............................................................................ 27 SOLDATOV V.A., KLIMOV N.A., YABLOKOV A.S. Fault location in electric 35–10–6 kV networks according to empirical criteria in the coordinates of three symmetric components .......... 32 Electrotechnical complexes and systems MIROSHNICHENKO E.E. Assessing the influence of one-way magnetic attraction forces on the reliability of the bearing unit of a switched reluctance electric machine .................................... 39 VORONIN S.G., KURNOSOV D.A., KLINACHEV N.V., KULEVA N.Yu. Comparative evaluation of the methods of powering the PMSM in a thyratron motor mode ...................................... 52 NIKOLAEV A.A., IVEKEEV V.S., TULUPOV P.G., RYZHEVOL S.S. Design of improved control algorithms for ladle furnaces with analysis of electric arc current harmonic composition ........ 62 MAKSIMOV N.M., SAVOSTEENKO N.V., KUSHNAREV V.A., KHRYUKIN D.Yu. Electric drive system of pipe rolling mill PJSC “Chelyabinsk Pipe Plant” .................................................... 76 Heat engineering OSINTCEV K.V., PSHENISNOV N.A., PSHENISNOV A.I. Processes of pollution and cleaning of turbine oil in lubrication systems of steam turbines ...................................................................... 83 EFIMOV N.N., DYAKONOV E.M., PAPIN V.V., BEZUGLOV R.V., YANUCHOK A.I. A case study computational analysis of lithium bromide solution for household absorption heat transformer ................................................................................................................................................ 90 4 Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2022, vol. 22, no. 3

Стр.4