Труды КНЦ (Технические науки) 3/2022(13).

атмосферных перенапряжений на основном оборудовании, установленном на подстанциях, расположенных в специфических условиях Крайнего Севера. Оценены показатели грозоупорности электроэнергетического оборудования с учетом всех основных влияющих факторов. Показано, что действующие нормативные документы по грозозащите подстанций от волн, набегающих с линий электропередачи, нуждаются в существенной переработке. Впервые выполнены комплексные теоретические и экспериментальные исследования развития атмосферных перенапряжений на шинах и заземляющем устройстве действующей подстанции 330 кВ при набегании электромагнитного импульса с ЛЭП. Полученные результаты доказывают необходимость учета импульсных характеристик сопротивления заземления защитных аппаратов при анализе надежности грозозащиты подстанционного оборудования в условиях высокого удельного сопротивления грунта. Сформирована база данных для оценки перспектив внедрения нетрадиционных и возобновляемых источников в энергетику региона. Собрана информация по объемам и структуре производства и потребления электрической и тепловой энергии в Мурманской области. Выполнена оценка потенциала энергосбережения в сфере теплоснабжения потребителей Мурманской области, показаны основные направления его эффективного использования, в том числе вовлечение в оборот нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Разработана математическая модель схемы теплоснабжения потребителей Крайнего Севера и Арктики, расположенных в районах с повышенным потенциалом ветра, включающая источники на органическом топливе, ветроэнергетические установки и аккумуляторы тепловой энергии, позволяющая отслеживать режимы работы такой комплексной схемы теплоснабжения в зависимости от различных климатических данных. Выполнен цикл экспериментальных исследований нелинейных процессов в грунтах с низкой проводимостью при имитации разрядов молнии в элементы заземляющих устройств. Процессы растекания импульсных токов и распределения потенциалов в грунте изучались зондовым и оптическим методами при напряженностях электрического поля, соответствующих реальным токам молнии. Полученные экспериментальные результаты позволятуточнить существующую модель ионизации грунтапри протекании больших импульсных токов через заземлители. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена энергетическая эффективность электроимпульсного разрушения геоматериалов с помощью новых технических средств генерирования импульсов на базе высокочастотных зарядных устройств и импульсных трансформаторных схем. Показана возможность кардинального улучшения удельных массогабаритных и энергетических характеристик электроимпульсных технологических установок, что открывает путь к широкой практической реализации этих установок при решении различных научных, технических и технологических задач. На основе изучения электрофизических и электротехнических аспектов получения и применения низкотемпературной плазмы импульсного электрического пробоя твердых тел предложены варианты схем совместной работы двух импульсных источников, отличающихся уровнем напряжения и энергии для создания энергоэффективной техники генерирования высоковольтных импульсов электроимпульсного способа разрушения геоматериалов. Разработано и запатентовано портативное устройство для измерения частотно-зависимых электрических параметров грунта в частотном диапазоне токов молнии [31]. Создан макет прибора для измерения импульсных характеристик заземляющих устройств (ЗУ). Устройство предназначено для экспериментального определения и исследования стационарного сопротивления и импульсных характеристик ЗУ опор ЛЭП с грозозащитным тросом и без него, импульсных характеристик ЗУ распределительных устройств и защитных аппаратов. В ходе выполнения работ по разделу было разработано программное обеспечение, обладающее необходимыми средствами для решения задачи компьютерного моделирования ЗУ опор ЛЭП с учетом вертикальных и горизонтальных неоднородностей грунта в условиях северной климатической зоны [32]. Обоснован выбор приоритетных направлений изменения структуры энергопотребления региона за счет внедрения энергосберегающих мероприятий, определены целевые показатели для оценки их энергоэффективности. Сформулированы рекомендации по выбору энергосберегающих мероприятий в жилищно-коммунальной и бюджетной сферах и для оценки энергоэффективности внедряемых мероприятий. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 3. С. 5-20. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 5-20. © Кузнецов Н. М., Селиванов В. Н., 2022 15