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:
Радионов А.А., д.т.н., проф. (главный редактор)
Шишков А.Н., к.т.н., доц. (ответственный
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.
Ганджа С.А., 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. (Екатеринбург)
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, 2019
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:
Radionov A.A., Dr. Sci. (Eng.), Prof. (editor-in-chief), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Shishkov A.N., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof. (executive editor), 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
Gandzha S.A., 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., LLC Research and Production Company “UralTermoComplex”, Ekaterinburg, 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
ТОРОПОВ Е.В., ЛЫМБИНА Л.Е. Особенности процессов сжигания жидкого топлива ........................
Электроэнергетика
ПРОКУДИН А.В., ГОЛЬДШТЕЙН М.Е. Измерение некоторых параметров синхронного генератора
методом гашения поля с использованием штатных элементов систем возбуждения .............................. 26
АНДРЕЕВ М.В., СУВОРОВ А.А., АСКАРОВ A.Б., КИЕВЕЦ А.В., РУДНИК В.Е. Исследование
влияния возобновляемых источников энергии на функционирование релейной защиты ...................... 34
МАКАШЁВА С.И., ПИНЧУКОВ П.С. Расчет показателей надежности цифровой подстанции ........... 41
ВАРГАНОВА А.В., ГОНЧАРОВА И.Н., БАЙРАМГУЛОВА Ю.М., ЕФИМОВА В.А. Методика
оценки эффективности внедрения источников распределенной генерации ............................................. 52
КОРНИЛОВ Г.П., АБДУЛВЕЛЕЕВ И.Р., КОВАЛЕНКО А.Ю. Повышение надежности электроснабжения
металлургических агрегатов за счет схемотехнических решений ................................................. 59
ТРЕМАСОВ М.А., МАЛАФЕЕВ А.В. Анализ сенсорных элементов схемы и выявление слабых мест
в сетях генераторного напряжения ............................................................................................................... 70
ОМОРОВ Т.Т., КОЙБАГАРОВ Т.Ж., ТАКЫРБАШЕВ Б.К., ОСМОНОВА Р.Ч. К проблеме локализации
утечек тока в распределительной сети по данным АСКУЭ ................................................................ 79
ДАНИЛОВ М.И., РОМАНЕНКО И.Г. К проблеме определения векторов тока и напряжения в распределительной
сети по данным АИИС КУЭ .............................................................................................. 87
Альтернативные источники энергии
СОЛОМИН Е.В., СИРОТКИН Е.А., БУДАНОВ Г.В., КОЗЛОВ С.В., МИРОШНИЧЕНКО А.А. О целесообразности
применения магнитных подшипников в вертикально-осевых ветроэнергетических
установках ....................................................................................................................................................... 95
ГАНДЖА С.А., АМИНОВ Д.С., КОСИМОВ Б.И. Применение водопогружного гидрогенератора
комбинированного возбуждения в качестве альтернативного источника энергии для малых и средних
рек ............................................................................................................................................................. 102
БУТАКОВ С.В., ЧЕРВОЧКОВ А.С. Моделирование автономной фотоэлектрической системы в программной
среде MATLAB Simulink .............................................................................................................. 112
Преобразовательная техника
МИРГОРОДСКАЯ Е.Е., МИТЯШИН Н.П., ТОМАШЕВСКИЙ Ю.Б., МИРОШНИЧЕНКО А.Ю.
Влияние уровней напряжения и углов их включения в многоуровневом инверторе на структуру
спектра его выходного напряжения .............................................................................................................. 120
Устройства аналоговой и цифровой электроники
ВОЛОВИЧ Г.И., ЛИТВИНОВА Е.В., МУНТЬЯНОВ С.Н., ЯКОВЛЕВ В.А. Погрешность цифрового
вольтметра переменного тока, обусловленная квантованием по уровню ................................................. 132
5
ДУДКИН М.М., ОСИНЦЕВ К.В., КУСКАРБЕКОВА С.И. Опытное исследование работы парового
котла змеевикового типа при эксплуатации на северном нефтяном месторождении ............................. 14
Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика».
2019. Т. 19, № 4
3
Стр.3
CONTENTS
Heat-Power Engineering
TOROPOV E.V., LYMBINA L.E. Features of Liquid Fuel Burning Processes ..............................................
Electric Power Engineering
PROKUDIN A.V., GOL’DSTEIN M.E. Measurement of Certain Synchronous Generator Parameters by Field
Discharge Method Using Regular Excitation Systems Elements ...................................................................... 26
ANDREEV M.V., SUVOROV A.A., ASKAROV A.B., KIEVETS A.V., RUDNIK V.E. Research into
the Effects of Renewable Energy Sources on Relay Protection Operation ....................................................... 34
MAKASHEVA S.I., PINCHUKOV P.S. Digital Substation Reliability Evaluation ........................................ 41
VARGANOVA A.V., GONCHAROVA I.N., BAJRAMGULOVA Yu.M., EFIMOVA V.A. Efficiency
Estimation Method Used to Evaluate Distributed Generation Sources Introduction ........................................ 52
KORNILOV G.P., ABDULVELEEV I.R., KOVALENKO A.Yu. Improving the Reliability of Steel Producing
Units Electric Supply with Schematic Design Solutions ....................................................................... 59
TREMASOV M.A., MALAFEEV A.V. System Sensor Elements Analysis and Identification of the Weak
Units in the Generator Voltage System ............................................................................................................. 70
OMOROV T.T., KOIBAGAROV T.Zh., TAKYRBASHEV B.K., OSMONOVA R.Ch. The Localization of
Current Leakage in the Distribution Network Based on Automated Meter Reading and Control System
(AMRCS) Data ................................................................................................................................................. 79
DANILOV M.I., ROMANENKO I.G. On Determination of Current and Voltage Vectors in the Distribution
Network According to AIMS EMA ........................................................................................................... 87
Alternative Sources of Energy
SOLOMIN E.V., SIROTKIN E.A., BUDANOV G.V., KOZLOV S.V., MIROSHNICHENKO A.A. The Advisability
of Magnetic Bearings Application in Vertical-Axis Wind Turbines .................................................... 95
GANDZHA S.A., AMINOV D.S., KOSIMOV B.I. The Combined Excitation Submersible Haydrogenerator
as an Alternative Energy Source for Small and Medium Rivers ................................................................. 102
BUTAKOV S.V., CHERVOCHKOV A.S. Simulation of an Autonomous Photovoltaic System in MATLAB
Simulink Software Environment ....................................................................................................................... 112
Converting Technology
MIRGORODSKAYA E.E., MITYASHIN N.P., TOMASHEVSKY Yu.B., MIROSHNICHENKO A.Yu.
Influence of Voltage Levels and Angles of the Multilevel Inverter Level Switching on the Structure of Its
Output Voltage Spectrum .................................................................................................................................. 120
Analog and Digital Electronic Device
VOLOVICH G.I., LITVINOVA E.V., MUNTYANOV S.N., YAKOVLEV V.A. Digital AC Voltmeter Error
Caused by Level Quantization .......................................................................................................................... 132
5
DUDKIN M.M., OSINTSEV K.V., KUSKARBEKOVA S.I. Experimental Investigation of Coil Type Steam
Generator Performance when Used in North Oil Fields ................................................................................... 14
4
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering.
2019, vol. 19, no. 4
Стр.4