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:
Ганджа С.А., д.т.н., проф.
Радионов А.А., д.т.н., проф. (главный редактор)
Функ Т.А., к.т.н., доц. (ответственный секретарь)
Редакционный совет:
Абрамович Б.Н., д.т.н., проф. (Санкт-Петербург)
Агапитов Е.Б., д.т.н., доц. (Магнитогорск)
Алюков С.В., д.т.н., доц.
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.
Воронин С.Г., д.т.н., проф.
Гладышев С.П., д.т.н., проф. (Дирборн, США)
Гольдштейн М.Е., к.т.н., проф.
Гордон Я., Ph.D. (Миссиссога, Канада)
Григорьев М.А., д.т.н., доц.
Домрачев В.Г., д.т.н., проф. (Москва)
Дудкин М.М., д.т.н., доц.
Исмагилов Ф.Р., д.т.н., проф. (Уфа)
Карандаев А.С., д.т.н., проф.
Кирпичникова И.М., д.т.н., проф.
Кодкин В.Л., д.т.н., проф.
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.
Усынин Ю.С., д.т.н., проф.
Фёдоров О.В., д.т.н., проф. (Нижний Новгород)
Хохлов Ю.И., д.т.н., проф.
Хусаинов Ш.Н., д.т.н., проф.
Шевырёв Ю.В., д.т.н., доц. (Москва)
© Издательский центр ЮУрГУ, 2018
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:
Gandzha S.A., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Radionov A.A., Dr. 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:
Abramovich B.N., Dr. Sci. (Eng.), Prof., St. Petersburg Mining University, St. Petersburg, Russian Federation
Agapitov E.B., Dr. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation
Aliukov S.V., Dr. Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Bespalov V.Ya., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russian Federation
Braslavskii I.Ya., Dr. 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. 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. 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. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Gladyshev S.P., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Michigan-Dearborn University, Dearborn, United States of America
Goldshteyn M.E., Cand. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Gordon Ya., Ph.D., HATCH, Mississauga, Ontario, Canada
Grigorev M.A., Dr. Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Domrachev V.G., Dr. Sci. (Eng.), Prof., State Institute of Information Technologies and Telecommunications,
Moscow, Russian Federation
Dudkin M.M., Dr. Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Ismagilov F.R., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Ufa State Aviation Technical University, Ufa, Russian Federation
Karandaev A.S., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Kirpichnikova I.M., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Kodkin V.L., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Kozyaruk A.E., Dr. Sci. (Eng.), Prof., National Mineral Resources University, Saint-Petersburg, Russian Federation
Kolganov A.R., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Ivanovo Power Engineering Institute, Ivanovo, Russian Federation
Kornilov G.P., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation
Kulikova L.V., Dr. 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. Sci. (Eng.), Prof., New Energitics Inc., Cleveland, United States of America
Meshcheryakov V.N., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russian Federation
Pyatibratov G.Ya., Dr. 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. Sci. (Eng.), Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation
Tuma J., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Charles University, Prague, Czech Republic
Toropov E.V., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Usynin Yu.S., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Fedorov O.V., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod, Russian Federation
Khokhlov Yu.I., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Khusainov Sh.N., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Shevyrev Yu.V., Dr. Sci. (Eng.), Prof., National University of Science and Technology “MISIS” (MISIS), Moscow, Russian Federation
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Теплоэнергетика
ЮШКОВ Н.В., ГУБАРЕВ В.Я. Исследование процесса тепломассообмена в пре-скруббере системы
мокрой газоочистки доменного газа проекта компании Paul Wurth ..........................................................
5
ДУБИНИН А.М., ЧЕРЕПАНОВА Е.В., ТУПОНОГОВ В.Г., ГРИЦУК С.А., ЕМЕЛЬЯНОВА А.А.
Термохимический реактор восстановительных атмосфер с окислением части продуктов паровой
конверсии метана ........................................................................................................................................... 12
Электроэнергетика
НЕСТЕРОВ А.С., ВАСИЛЬЕВ П.Ф., КОБЫЛИН В.П. Анализ и расчет пропускной способности воздушных
линий электропередачи ................................................................................................................... 21
ВОРОНОВ П.Л. Особенности применения матриц преобразования и уравнений связи при анализе
несимметричных повреждений ..................................................................................................................... 27
ГОЛЬДШТЕЙН М.Е., ПОСНОВ А.А., ПОСНОВА А.Д. Адаптивная кратность форсировки по току
синхронных генераторов с тиристорными системами самовозбуждения ................................................. 38
ОМОРОВ Т.Т., ОСМОНОВА Р.Ч., КОЙБАГАРОВ Т.Ж. Параметрическая идентификация распределительной
сети в составе АСКУЭ ................................................................................................................. 46
ОСАК А.Б., БУЗИНА Е.Я. Метод и программное обеспечение для оценивания состояния параметров
режима энергорайона ..................................................................................................................................... 53
ДМИТРИЕВ А.В., ДМИТРИЕВА О.С., МАДЫШЕВ И.Н. Использование дополнительного охлаждения
масляных трансформаторов при совместной работе термоэлектрических преобразователей и
грунтовых теплообменников ......................................................................................................................... 61
ФЕДОРОВ А.В. Твердотельные источники энергии установок СВЧ диэлектрического нагрева .......... 68
Преобразовательная техника
ГОЛЕМБИОВСКИЙ Ю.М., ТОМАШЕВСКИЙ Ю.Б., ЩЕРБАКОВ А.А., ЛУКОВ Д.Ю., СТАРКОВ А.В.
Автономный однофазный инвертор с высоким качеством выходного напряжения ................................ 75
УДОВИЧЕНКО А.В., ГРИШАНОВ Е.В., ДЫБКО М.А., КУЧАК С.В., БРОВАНОВ С.В. Математическая
модель для анализа электромагнитных процессов в многозонном полупроводниковом преобразователе
........................................................................................................................................................ 82
МАКЛАКОВ А.С. Гибридный алгоритм модуляции на основе пространственно-векторной ШИМ и
ШИМ с удалением выделенных гармоник ................................................................................................... 92
Электромеханические системы
KHRAMSHIN V.R., GASIYAROV V.R., KARANDAEV A.S., BASKOV S.N., LOGINOV B.M. Constraining
the Dynamic Torque of a Rolling Mill Stand Drive ............................................................................. 101
НЕУСТРОЕВ Н.И., КОТОВ А.А., КИЕСШ И.Е. Применение системы автоматического проектирования
ANSYS Maxwell для количественной оценки влияния эффекта вытеснения тока в электрических
машинах переменного тока ................................................................................................................... 112
КОЗЯРУК А.Е., ВАСИЛЬЕВ Б.Ю., ЯЦЕНКО Ю.О., ИВАНОВСКИЙ А.И. Математическое и имитационное
моделирование электропривода с преобразователем частоты нефтегазового оборудования ..... 122
КУЛАКОВСКИЙ Ю.М., АРИСТОВ А.В. Определение влияния параметров источника питания на
резонансный режим работы вентильного электропривода колебательного движения ........................... 133
Краткие сообщения
НИЗАМУТДИНОВА Н.С., КИРПИЧНИКОВА И.М., ПТАШКИНА-ГИРИНА О.С. Мировой и российский
опыт применения государственной поддержки возобновляемой энергетики ........................... 140
Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика».
2018. Т. 18, № 1
3
Стр.3
CONTENTS
Heat-Power Engineering
YUSHKOV N.V., GUBAREV V.Ya. Studying the Process of Heat and Mass Transfer in the Pre-Scrubber
of Blast-Furnace Gas Wet Scrubbing System Designed by Paul Wurth Co. ....................................................
5
DUBININ A.M., CHEREPANOVA E.V., TUPONOGOV V.G., GRITSUK S.A., EMEL'YANOVA A.A.
Reducing-Atmosphere Thermochemical Reactor with Partial Oxidation of Methane Steam Reforming
Products ............................................................................................................................................................ 12
Electric Power Engineering
NESTEROV A.S., VASILYEV P.F., KOBYLIN V.P. Calculation and Analysis of Overhead Transmission
Line Capacity .................................................................................................................................................... 21
VORONOV P.L. On Using Trasformation Matrices and Constraint Equations for Analysis of NonSymmetric
Faults .............................................................................................................................................. 27
GOL’DSHTEIN M.E., POSNOV A.A., POSNOVA A.D. Adaptive ratio of Current Forcing of Synchronous
Generators with Thyristor Self-Excitation System ................................................................................... 38
OMOROV T.T., OSMONOVA R.CH., KOIBAGAROV T.Zh. Parametric Identification of a Distribution
Network as Part of ASCME .............................................................................................................................. 46
OSAK A.B., BUZINA E.Ya. Method and Software for Identifying the Parameters of a Power District ......... 53
DMITRIEV A.V., DMITRIEVA O.S., MADYSHEV I.N. Use of Additional Cooling of Oil Transformers
in the Joint Operation of Thermoelectric Converters and Ground-Coupled Heat Exchangers ......................... 61
FEDOROV A.V. Solid State RF Energy Sources of Dielectric Heating Installations ...................................... 68
Converting Technology
GOLEMBIOVSKY Yu.M., TOMASHEVSKY Yu.B., SCHERBAKOV A.A., LUKOV D.Yu., Starkov A.V.
Autonomous Single-Phase Inverter with High Quality of Output Voltage ....................................................... 75
UDOVICHENKO A.V., GRISHANOV E.V., DYBKO M.A., KUCHAK S.V., BROVANOV S.V. Mathematical
Model for Electromagnetic Processes Analysis in Semiconductor Converters .................................... 82
MAKLAKOV A.S. Hybrid Modulation Based on SHEPWM and SVPWM .................................................... 92
Electromechanical Systems
KHRAMSHIN V.R., GASIYAROV V.R., KARANDAEV A.S., BASKOV S.N., LOGINOV B.M. Constraining
the Dynamic Torque of a Rolling Mill Stand Drive ............................................................................. 101
NEUSTROEV N.I., KOTOV A.A., KIESSH I.E. Using the ANSYS Maxwell Cad system for Quantitative
Evaluation of the Current Displacement Effect in AC Machines ..................................................................... 112
KOZYARUK A.E., VASIL'EV B.Yu., YATSENKO Yu.O., IVANOVSKIY A.I. Mathematical and Imitation
Modelling of Bearing Currents Driving Machines in Oil & Gas Equipment Semiconductor Transformer
Drives ............................................................................................................................................................ 122
KULAKOVSKIY Yu.M., ARISTOV A.V. How Power Supply Parameters Affect the Resonant State of
Oscillatory BLDC Drives .................................................................................................................................. 133
Brief Reports
NIZAMUTDINOVA N.S., KIRPICHNIKOVA I.M., PTASHKINA-GIRINA O.S. World and Russian
Experience of the Renewable Energy State Support Application ..................................................................... 140
4
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering.
2018, vol. 18, no. 1
Стр.4