Передача електричної енергії

  1. Рік заснування, історія створення

У 1893 році в єдиному дореволюційному Харківському вищому технічному навчальному закладі – Харківському практичному технологічному інституті (ХПТІ) вперше розпочато викладання електротехніки. Спеціалізовану підготовку в області електротехніки можна пов’язувати з організацією електротехнічного факультету в ХПТІ, урочисте відкриття якого відбулося 22 січня 1921 року. Деканом факультету був призначений професор П. П. Копняєв.

У 1922-1923 рр. до роботи на факультеті були залучені два професори – Олександр Олександрович Потебня і Василь Михайлович Хрущов (фото 1).

Професор Потебня О. О. читав курси електричної тяги і вимірювань, а професор Хрущов В. М. – перехідних процесів електричних мереж і колекторних машин змінного струму.

За 10 років (з 1920 р. по 1930 р.) – електротехнічний факультет ХТІ випустив 304 інженера-електрика.


Василь Михайлович Хрущов

17 квітня 1930 року електротехнічний факультет ХТІ був перетворений в самостійний електротехнічний інститут (ХЕТІ). А за місяць до того, в березні 1930 р., сформована кафедра «Передача електричної енергії» (ПЕЕ), яку очолив академік АН України Хрущов В. М.

У 1932 році відбувся перший випуск інженерів за спеціальністю «Електричні системи і мережі» в кількості 5 чоловік. Всього за передвоєнні роки число випускників кафедри перевищило 200 осіб.

У 1933 р. колективом кафедри розроблено генератор імпульсної напруги на 3 млн вольт, який був виконаний пересувним, що робило його придатним для досліджень в польових умовах.

Академік Хрущов В. М. завідував кафедрою з 1930 р. до початку Великої Вітчизняної війни. Він також був одним з активних організаторів ХЕТІ та інституту «Промислової енергетики» в Харкові. З евакуації Хрущов В. М. повернувся до міста Києва, де прийняв участь у створені інституту «Електродинаміки АН України». В своїх роботах Хрущов В. М. першим почав використовувати методи економічного аналізу для вирішення мережевих завдань.

  1. Всі завідувачі кафедри

За 95 років свого існування кафедрою ПЕЕ керували видатні вчені, кожен з яких не просто виконував обов’язки керівника, а залишав неповторний слід у розвитку енергетичної науки та освіти.

Хрущов Василь Михайлович (1930-1941) ‑ справжній піонер української електроенергетики. Під його керівництвом кафедра не лише формувалася як навчальний центр, а й стала потужною науковою платформою. Саме Хрущов  В. М. першим запровадив методи економічного аналізу при проектуванні енергосистем, що було революційним для 1930-х років. Його роботи з моделювання мережевих завдань заклали основи сучасного проектування електромереж. Під його керівництвом було розроблено унікальний генератор імпульсної напруги на 3 мільйони вольт-технологію, яка дозволила проводити польові дослідження грозових розрядів.

Фертик Саул Маркович (1943-1951) прийняв керівництво в найскладніший період: під час та відразу після Другої світової війни. Його дослідження деформації хвиль під впливом корони мали не лише теоретичне, а й практичне значення для відбудови зруйнованої енергетики країни. Розроблені ним методи оцінки крутизни хвиль, що набігають на підстанції, знайшли застосування при проектуванні систем захисту по всій Радянській Україні.


Саул Маркович Фертик

В роки відновлення інституту кафедру очолював доцент В. В. Гусєв (1951-1955 рр.).

Вайнер Абрам Львович (1955-1972) перетворив кафедру на потужний науково-освітній комплекс. За його керівництва було створено:

  • унікальні навчальні лабораторії («Електричні мережі», «Техніка високих напруг», «Електроізоляційні матеріали»);
  • розроблено новітні на той час навчальні курси за фахом «Електричні системи і мережі», а також курси по вивченню процесів передачі електричної енергії високою напругою на довгі відстані;
  • видано фундаментальні підручники;
  • організовано три Всесоюзні наради з питань заземлення.

Його роботи з імпульсних характеристик заземлювачів стали класикою електроенергетики і досі використовуються при проектуванні.


Абрам Львович Вайнер

Кафедрою також завідували:

  • доцент В. І. Гуль (1972–1978 рр.);
  • доцент В. А. Скубко (1978–1987 рр.).

Бондаренко Володимир Омелянович (1987–2019) ‑ рекордсмен за тривалістю керівництва (33 роки), який провів кафедру крізь складні 1990-2000 роки. За його ініціативи:

  • було повністю оновлено лабораторну базу;
  • відкрито перший на факультеті комп’ютерний центр (1990 р.);
  • запроваджено контрактну форму навчання з енергокомпаніями (Харківобленерго, Сумиобленерго, Полтаваобленерго);
  • сформовано повністю кандидатський склад викладачів;
  • започатковано новий науковий напрям ‑ діагностику високовольтного обладнання.

Під його керівництвом захищено 5 кандидатських та 2 докторські дисертації.


Володимир Омелянович Бондаренко

Шевченко Сергій Юрійович (з 2019 року). За його керівництва:

  • обсяг наукового фінансування перевищив 3 млн грн на рік;
  • відкрито нову спеціалізацію «Цифрова енергетика», яка об’єднує знання не тільки в галузі енергетики, а й галузі інформаційних технологій, що суттєво підвищить рівень конкурентоздатності випускників на сучасному ринку праці;
  • започатковано міжнародний науковий журнал Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, який входить до категорії «В» переліку рекомендованих міністерством освіти і науки України;
  • у 2016 року створено наукове товариство «ELECTROLIUM»;
  • активно розвивається міжнародна співпраця (проєкт «Горизонт 2020»).


Сергій Юрійович Шевченко

Шевченко С.Ю. особисто керує роботою з молодими вченими, що дозволило оновити склад кафедри новими перспективними фахівцями. Під його керівництвом захищено 5 кандидатських та 1 докторська дисертація.

Кожен з цих керівників не просто виконував службові обов’язки, вони формували освітню філософію кафедри, виховували нові покоління фахівців і залишили помітний слід у розвитку вітчизняної електроенергетики. Від економічного аналізу Хрущова до цифрових технологій Шевченка ‑ такий шлях пройшла кафедра за 95 років під керівництвом цих видатних особистостей.

  1. Наукові школи

Кафедра ПЕЕ виростила цілі покоління вчених, чиї ідеї назавжди змінили обличчя енергетики.

Школа Хрущова. Цей напрям народився в 1930-х роках, коли академік Хрущов В. М. вперше заговорив про «вартість електроенергії». Його інноваційний підхід до техніко-економічних розрахунків став революцією для радянської енергетики. У лабораторіях кафедри виникали перші методики оцінки ефективності ліній електропередач, які згодом перетворилися на цілу філософію енергетичного менеджменту. Сьогодні ці ідеї знаходять нове життя в роботах професора Черкашиної В. В., єдиної в Україні жінки-доктора наук у цій галузі, чиї дослідження ринкових механізмів в енергетиці стали основою для сучасних бізнес-моделей.

Школа захисту від блискавки. Заснована Фертиком С. М. і розвинена Вайнером А. М., нагадує епічну сагу про боротьбу людини зі стихією. У післявоєнні роки, коли країна відбудовувала зруйновану енергетику, саме їхні дослідження захисту від перенапруг рятували життя і обладнання. Унікальна лабораторія «Струми в землі» у Старому Салтові стала полігоном для вивчення поведінки блискавки, а розроблені тут принципи захисту донині використовуються від єгипетських пустель до кримських гір. Сучасне втілення цієї школи – це роботи професора Шевченка С. Ю., який перетворив столітній досвід на цифрові алгоритми прогнозування та запобігання аварій.

Школа діагностики маслонаповненого обладнання. Заснована Бондаренко В.О та розвинена Шутенко О.В. використовує статистичний  аналіз даних обладнання з врахуванням практично усіх можливих експлуатаційних впливів таких як перенапруги, струми короткого замикання, завантаженість та температура навколишнього середовища. Результатом роботи школи є виявлення дефектів обладнання на ранній стадії розвитку, що дозволяє запобігти аварійним ситуаціям. Роботи Шутенка О.В відомі за кордоном.

Сучасні лабораторії майбутнього. У високовольтній залі, де колись вивчали поведінку розрядів, тепер моделюють роботу цифрових підстанцій. Колишні дослідження заземлення переросли в складні системи діагностики обладнання, де кожен вимір ‑ це точка в величезній базі даних. В розпорядженні кафедри ПЕЕ знаходиться єдина в Харківському регіоні високовольтна зала з каскадом трансформаторів напругою 1 млн вольт (фото 6) та лабораторний комплекс в польових умовах з генераторами імпульсних напруг 1,2 і 4 млн вольт.


Високовольтна зала

А працюючий з 2016 року науковий осередок «ELECTROLIUM» став місцем народження сміливих ідей: від «розумних» мереж до гібридних систем з відновлюваними джерелами енергії. На теперішній час до складу організації входять понад 30 учасників: студенти та аспіранти різних курсів навчання, молоді вчені (фото 7). Наукове товариство є частиною системи громадського самоврядування університету, що сприяє розвитку науки в молодіжному середовищі університету, забезпечує захист прав та інтересів студентів, аспірантів, молодих вчених з питань наукової діяльності, надає підтримку перспективним науковим ідеям, та інноваціям.


Осередок студентського об’єднаного наукового товариства «ELECTROLIUM»

 Видатні випускники

Кафедра ПЕЕ виховала цілу плеяду видатних фахівців, чиї імена стали синонімами розвитку вітчизняної та світової енергетики. Від міністерських кабінетів до керівних посад у великих енергетичних компаніях, такий їхній шлях надихає нові покоління інженерів.

Ці фахівці, розкидані по всій Україні та за її межами, формують «золотий фонд» вітчизняної енергетики. Від проектувальних інститутів до експлуатаційних служб, від наукових центрів до виробничих підприємств ‑ скрізь можна знайти випускників кафедри ПЕЕ, які втілюють у життя принципи та знання, отримані в стінах альма-матер.

Їхні професійні досягнення ‑ це найкращий доказ якості освіти та наукової школи кафедри ПЕЕ.

Випускники кафедри в різний час обіймали/обіймають:

  • посади генерального директора ПАТ «Донбасенерго» ‑ Семенов Ю.К., згодом Міністр енергетики та електрифікації,
  • заступника Міністра та головного інженера інституту «Енергосетпроект» доктор технічних наук Єршевич В.В.;
  • заступника Міністра енергетики України ‑ Мартинюк В.І., Тимченко В. І., Кривіцкий В. В.,
  • заступника директора Запорізького трансформаторного заводу ‑ Кривопал В.В.;
  • директор високовольтних електричних мереж ВАТ «Харківобленерго» ‑ Сухонос К.Б.,
  • начальник електротехнічного відділу Інституту «Харківпроект» Лягов В.М.),
  • директор енергосистеми Донбасу ‑ Дробот В.К.;
  • голова правління АТ «Харківобленерго» ‑ Кирик С.В.;
  • технічний директор АТ «Харківобленерго» ‑ Ганус А.І.;
  • головний інженер високовольтних мереж ‑ Косарєв В.М.,
  • директор міських електричних мереж ‑Жданов В.І.,
  • головний інженер міських електричних мереж ‑ Резніченко М .В.,
  • заступник головного інженера АТ «Харківобленерго» ‑ Сінельніков О.Є.;
  • директор ДП «Енергозбут» ‑ Парієнко В.А. та головний інженер Чепуштанов В.Г.

У Північній енергетичній системі кафедра ПЕЕ гідно представлена заступником директора Руснаком І. В., головним диспетчером Мовчаном В. І., начальниками служб Киричеком А.І ., Савченко В. П. та багатьма іншими провідними фахівцями.

У галузевому інституті Міненерго «Укренергопроект» кафедру представляли: директори Яровий В. М., Чевичелов В. А., Линник Є. М., заступник директора Бабушкін В. М., начальник науково технічного відділу Нейман В. О.

Провідну корпорацію в галузі будівництва електричних мереж «Електропівденмонтаж» очолює Сенча В. І. Багато випускників поповнили ряди вчених вищих навчальних закладів та науково-дослідних інститутів (доктор технічних наук, професор Сивокобиленко В. Ф., доктор технічних наук Казарновський А. С., кандидат технічних наук Кривушкін Л. Ф., кандидат технічних наук Абрамова Л.І., кандидат технічних наук Качев А. С., кандидат технічних наук Чевичелов В. А.).

  1. Найбільші здобутки

Кафедра ПЕЕ реалізувала широкий спектр проєктів: від енергетичних рішень у складних кліматичних умовах до впровадження сучасних цифрових технологій в електроенергетиці. Її діяльність сприяла оновленню технічних підходів, підвищенню ефективності енергосистем та формуванню нових галузевих стандартів.

Наукові прориви, що змінили галузь. У 1960-х роках, коли в єгипетській пустелі зводили грандіозну Асуанську ГЕС, кафедра ПЕЕ отримала унікальне завдання – захистити 500-кіловольтну лінію, що простяглася через піски Лівії. Під керівництвом Вайнера А. Л. була розроблена революційна система заземлення, яка враховувала палюче сонце, піщані бурі та особливі ґрунти. Ця розробка стала класикою світової енергетики, її принципи досі живуть у сучасних проектах.

А коли Радянський Союз задумав створити єдину енергосистему, саме харківські фахівці стали архітекторами неможливого – магістральних ліній 750 кВ та фантастичної на той час лінії 1150 кВ Екібастуз-Центр. В їхніх лабораторіях народжувалися принципи, що згодом перетворилися на міжнародні стандарти.

За 95 років кафедра стала автором низки революційних розробок:

  1. Перший у світі пересувний генератор імпульсної напруги (1933 рік).
  2. Унікальна методика грозозахисту для пустельних умов (1960-ті).
  3. Система моніторингу стану високовольтного обладнання (1990-ті).
  4. Системи блискавкозахисту ліній з захищеними проводами (2010-ні)
  5. Алгоритми керування «розумними» мережами (2020-ті).

Унікальна наукова інфраструктура. Справжньою гордістю залишається унікальна високовольтна зала з напругою 1 мільйон вольт – єдина в Україні лабораторія, де народжуються технології для арктичних регіонів та космічних програм. Тут були розроблені:

  • інноваційні системи ізоляції для екстремальних умов експлуатації;
  • методи випробувань обладнання для арктичних регіонів;
  • технології захисту від особливо складних видів перенапруг.

Міжнародна співпраця та визнання. Кафедра активно працює у міжнародних проектах:

  • Участь у програмі ЄС «Горизонт 2020».
  • Співпраця з CIGRE (Міжнародна рада з великих електричних систем).
  • Проведення міжнародних конференцій з енергоефективності. З 2020 р. проводиться Міжнародна науково‑технічна конференція «Енергоефективність та енергетична безпека електроенергетичних систем».
  • Видання наукового журналу, індексованого у міжнародних базах, який став візитівкою української науки, його сторінки висвітлюють найсміливіші ідеї: від квантових обчислень до космічних технологій передачі енергії.

Дослідження професора Данильченка Д. О. в галузі відновлюваної енергетики вже впроваджуються в Україні та ЄС.

Кафедра виховала понад 10 000 фахівців, чиї знання і досвід знайшли застосування у більш ніж 30 країнах світу. Від Канади до Південної Африки, від ОАЕ до Бразилії: скрізь працюють інженери, що зберігають зв’язок з рідною кафедрою. Особливо варто відзначити підготовку спеціалістів для країн Близького Сходу, де випускники кафедри брали безпосередню участь у створенні національних енергосистем.

Сьогодні кафедра, як і завжди, дивиться у майбутнє: бездротова передача енергії, цифрові двійники енергооб’єктів, системи зі штучним інтелектом. Кожен із цих проектів продовжує славні традиції, закладені поколіннями вчених. І якщо колись їхні ідеї здавалися фантастикою, то завтра вони стануть новою реальністю. Адже справжня наука – це коли неможливе стає звичайним, а звичайне – досконалим.