Рабочая программа учебной дисциплины (стр. 3 )

Понятие о расчетных отказах систем электроснабжения. Расчетные отказы кратковременные, средней продолжительности и продолжительные.

Компетенции

способностью рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);

Модуль 2. Показатели надежности систем электроснабжения (32 часа)

[1], с.9..17; [3], с. 14..23; [4], с.36..50

Тема 2.1. Допущения и особенности режимов работы систем электроснабжения

Описание процессов функционирования элементов системы электроснабжения (СЭС) и СЭС в целом, факторы и особенности режимов работы, допущения, учитываемые в математической модели надежности элемента и СЭС.

Совокупность математический моделей надежности элементов и СЭС, используемых на практике, их сходство и отличие.

Способы представления математических моделей: словесный, графический, аналитический.

Показатели надежности СЭС

Компетенции

- способность разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-9);

- способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-11);

Тема 2.2. Определение показателей надежности СЭС, инженерный метод расчета

Последовательно-параллельное сложение показателей надежности систем электроснабжения. Инженерный метод расчета.

Три направления в решении задачи математических моделей надежности: поиск сразу приближенных решений с последующей проверкой их более мощными средствами; получение точных решений с последующим их упрощением; нахождение решений с регламентируемой степенью точности. Преимущества и недостатки направлений..

Методы, определяющие каждое из направлений. Их особенности, трудоемкость, математическая корректность.

Оценка точности математических моделей надежности и методов их исследования. Необходимость согласования их точности с точностью информационной базы о процессах функционирования, режиме работы, допущениях и т. п.

Обоснование для использования для оценки надежности СЭС специализированных математических моделей и соответствующих им методов расчета надежности в зависимости от напряжения (до 1000 В, 6-35 кВ и 110-220 кВ).

Компетенции:

способностью рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16);

- способность анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-28);

Модуль 3. Математические модели и количественные расчеты надежности систем(32 часов)

[1], с.45-54; [2], с. 167...181, [2], с. 30..63

Тема 3.1. Логико- вероятностный и логико-аналитический методы расчета

Общие сведения о логико-вероятностных методах расчета надежности. Основные этапы. Разновидность логических функций системы и способы их получения. Способы перехода к вероятностным функциям. Способы нахождения показателей надежности.

Логико-аналитический метод расчета надежности. Особенности и погрешность метода. Приближенные вычисления показателей надежности.

Компетенции:

- способность демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовность использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

- способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-11);

- способность графически отображать геометрические образы изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК-12);

- готовность осуществлять оперативные изменения схем, режимов работы энергообъектов (ПК-25);

Тема 3.2. Резервирование и важность элементов систем электроснабжения

Оценка влияния резервирования элементов системы электроснабжения на показатели надежности системы

Общие сведения об оценках важности элементов. Важность элементов на логическом уровне задания системы. Способы оценки. Практическое использование результатов оценок..

Важность элементов на вероятностном уровне задания системы. Способы получения оценок и области их использования.

Компетенции

- способность разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-9);

способностью рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16);

Модуль 4. Технико-экономическая оценка недоотпуска электроэнергии и надежности электроснабжения (24 часа)

[2], с. 30..45, [3], с. 52..55

Тема 4.1. Особенности технико-экономических расчетов с учетом расчета надежности

Особенности технико-экономических расчетов в энергетике. методы расчета недоотпуска электрической энергии с учетом особенности расчета надежности.

Компетенции:

- способность анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-28);

- готовностью систематизировать и обобщать информацию по использованию и формированию ресурсов предприятия (ПК-31);

Тема 4.2. Ущерб от ненадежности системы электроснабжения

Стоимостная оценка ущерба от ненадежности объекта энергетики. Убытки производителя поставщика и потребителя, вызванные ненадежностью объекта энергетики, а также связанные с ней экономические нарушения.

Ущерб для потребителя и для энергоснабжающей организации.

Компетенции:

- способность анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-28);

готовностью понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде (ПК-41);

Заключение [1], с. 62

Важность повышения надежности электроснабжения в современных условиях Необходимость нормирования показателей надежности для систем электроснабжения. Возможности персональных компьютеров. Адаптация бакалавра в современных рыночных отношениях в энергетике

Компетенции:

- готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

- готовностью систематизировать и обобщать информацию по использованию и формированию ресурсов предприятия (ПК-31);

4.2. Практические занятия (семинары)

Номер модуля (темы)	Наименование Практического занятия	Трудоемкость (час) при форме обучения
очно-заочной	заочной
ауд.	ДОТ	ауд.	ДОТ
Модуль 2 Темы 2.1-2.2	Определение показателей надежности СЭС. Инженерный метод расчета Компетенции :способностью рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16);	4	8	2	8
Модуль 3 Темы 3.1-3.2	Нахождение показателей надежности СЭС логико-вероятностным методом расчета Компетенции: - способность демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовность использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2)	6	6	2	8
Модуль 4 Темы 4	Определение значимости и веса элементов СЭС, определение ущерба от недоотпуска ЭЭ Компетенции: готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7)	4	6	-	6

4.3. Темы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Номера тем данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
Электрические станции и подстанции	1.2	2.2
Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем	3. 1	3.2
Техника высоких напряжений	1.1	2.1
Электроснабжение	1.1	1.2	4.1	4.2

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Для наиболее наглядного и эффективного представления теоретического материала при чтении лекций используются слайды, реализованные в про­граммной среде Microsoft Office Power Point.

Показатель	Требования ФГОС, %	Фактически, %
Удельный вес активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги), %	Не менее 20	25
Удельный вес занятий лекционного типа, %	Не более 40	33

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

Вопросы для самопроверки приведены в конце каждого раздела УМК «Надежность электроснабжения». Контроль знаний студентов осуществляется с помощью тестов, примеры которых приведены ниже:

4. Отказ – это …

а) событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния;

b) состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатации нецелесообразна;

c) состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации

d) событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

5. Вероятность безотказной работы статистически (на практике) определяется по формуле: (Ns - число однотипных элементов безотказно проработавших до момента времени t; N – число элементов, работоспособных в начальный момент) …

а) =

b) =

c) =

d) =

Адрес основной базы тестовых заданий: http://www. *****

6.2. Организация самостоятельной работы студента

№ темы	Виды работ	Контроль выполнения самостоятельной работы студента	Оценка результата выполнения самостоятельной работы
Освоение теоретического материала
Все	Изучение отдельных тем дисциплины. Работа с вопросами для самопроверки	Тестовый контроль	Результаты тестирования
Закрепление знаний теоретического материала
2.1; 2.2; 3.1; 3.2; 4.1; 4.2	Решение задач практических занятий	Тестовый контроль	Результаты тестирования
Применение полученных знаний и умений для формирования собственной позиции, теории, модели
2,2; 3.1; 3.2	Выполнение контрольной работы	Консультации в ходе выполнения контрольной работы	Защита КР

6.3. Формы промежуточной аттестации по освоению дисциплины

Тема контрольной работы – расчет параметров надежности системы электроснабжения в зависимости от ее схемы и местоположения потребителя в схеме

Вопросы для подготовки к зачеты:

1. Общее определение надежности объекта. Понятие о надежности системы электроснабжения промышленного предприятия.

2. Совокупность математических моделей надежности элементов и СЭС, используемых на практике, их сходство и отличие.

3. Безотказность, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость – свойства, определяющие надежность объекта; их определения.

4. Три направления в решении задачи математических моделей надежности

5. Восстанавливаемые и невосстанавливаемые объекты.

6. Основные показатели надежности – единичные и комплексные.

7. Нормирование надежности в Правилах устройства электроустановок.

8. Обоснование для использования для оценки надежности СЭС специализированных математических моделей и соответствующих им методов расчета надежности в зависимости от напряжения (до 1000 В, 6-35 кВ и 110-220 кВ).

9. Последствия перерывов электроснабжения и их технико-экономическая оценка.

10. Приближенные вычисления показателей надежности.

11. Прямой и дополнительный ущербы.

12. Восстанавливаемые и невосстанавливаемые объекты. Восстановление работоспособности системы электроснабжения

13. Показатели надежности невосстанавливаемых элементов системы электроснабжения

14. Понятие о расчетных отказах систем электроснабжения. Расчетные отказы кратковременные, средней продолжительности и продолжительные.

15. Показатели плановых ремонтов элементов систем электроснабжения

16 Применение основных положений и методов теории надежности к электроэнергетическим системам и системам электроснабжения потребителей..

17. Применение показателей надежности при анализе и выборе вариантов систем электроснабжения. Понятие об оптимальной надежности.

18. Общие сведения об оценках важности элементов. Важность элементов на логическом уровне задания системы.

19. Важность элементов на вероятностном уровне задания системы. Способы получения оценок и области их использования.

20. Способы представления математических моделей: словесный, графический, аналитический

21. Показатели надежности систем электроснабжения (для отказов любой продолжительности): параметр потока отказов, средняя продолжительность отказов, вероятность возникновения отказа, недоотпуск электроэнергии, ущерб от перерыва электроснабжения.

22. Показатели плановых ремонтов элементов систем электроснабжения: периодичность проведения, ремонтоприспособленность, коэффициент простоя в плановых ремонтах.

23. Коэффициенты готовности и простоя, коэффициент аварийности (опасность отказов).

24. Вероятность отказа, параметр потока восстановления для восстанавливаемых объектов.

25. Общие сведения о логико-вероятностных методах расчета надежности. Основные этапы

26. Среднее время восстановления, наработка между отказами, вероятность безотказной работы для восстанавливаемых объектов,

27. Разновидность логических функций системы и способы их получения. Способы перехода к вероятностным функциям

28. Понятие о нормировании надежности. Прямое и опосредствованное нормирование.

29. Методы расчета недоотпуска электрической энергии с учетом особенности расчета надежности.

30. Стоимостная оценка ущерба от ненадежности объекта энергетики.

31. Убытки производителя поставщика и потребителя, вызванные ненадежностью объекта энергетики, а также связанные с ней экономические нарушения.

6.4. Критерии оценок текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Формирование оценки текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины осуществляется с использованием балльно-рейтинговой оценки (БРО) работы студента. Набираемые студентом баллы указаны в таблице.

Тип контроля	ТК	РК	ТК	ТК	РТ	ТК	ТК	ТК	РК	ТК	ТК	РК	ЛК	S	ПК	S
Вид теста	ТТ1	РТ1	ТТ2	ПЗ1	РТ2	ТТ3	ПЗ2	КР	РТ3	ТТ4	ПЗ3	РТ4			ПТ
Максимум баллов	3	6	3	6	6	3	6	11	6	3	6	6	10	75	25	100
Мини-мум баллов	2	4	2	4	4	2	4	4	4	2	4	4	5	45	15	60
	Модуль 1	Модуль 2	Модуль 3	Модуль 4

ТК – текущий контроль;

ТТ – текущий тест;

ЛР - лабораторная работа;

РК – рубежный контроль (тест, реферат, контрольная, курсовая работа);

РТ – рубежный тест;

ЛК - личностные качества;

ПК – промежуточный контроль;

КР - курсовая (контрольная) работа;

ПТ – промежуточный (зачетный) тест.

Допуск к экзамену – при сумме баллов не менее 45. Для выставления оценки используется следующая шкала:

Сумма баллов	Текстовый формат	Цифровой формат
9	Отлично	5
71 - 90	Хорошо	4
51 – 70	Удовлетворительно	3
< 50	Неудовлетворительно	2

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Основная литература:

1. Калявин, и диагностика элементов электроустановок: учеб. пособие для ВУЗов/, . – СПб.: Элмор, 2009. – 331 с.

7.2. Дополнительная литература

2.  Китушин, энергетических систем/.. – М.:Высш. школа, 1984. – 256с.

3.  Лосев, расчета надежности систем электроснабжения/, , . – Куйбышев: Авиац. ин-т, 19с.

4.  Гук, надежности электроустановок/ , , . – М.: Энергия, 1974.-200с.

5.  Рябинин, и безопасность структурно-сложных систем/. – СПб.: Политехника,2000. − 248с.

6.  Надежность систем энергетики: терминология.- М.:Наука,-2002.-81с.

7.  Семёнов, -экономические расчеты и обоснования в энергетике/ёнов. – Л.:-СЗПИ 1973.-98с.

8.  Зайцев, вопросы электроснабжения: рабочая программа, метод. указания/, . – Л.:СЗПИ, 1989, − 18с.

9.  Правила пользования электрической и тепловой энергией.−М.: Энергоатомиздат, 1998. – 112с.

10.  Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. (СН174-75).

11.  Инструктивные материалы Главгосэнергонадзора. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

12.  ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

13.  Каазик, словарь/. – Таллинн: Валгус, 1985.–296 с.

14.  Методы расчета экономического ущерба от нарушения в энергетического оборудования. МТХЗ. – М., 1995. – 25с.

15.  Рекомендации по оценке показателей безотказности, ремонтопригодности и готовности энергетических блоков (агрегатов) электростанций. – М., СПООР-РАС, 1991.- 46с.

16.  Нечипоренко, анализ систем (эффективность и надежность)/. – М.: Сов. радио, 1977. – 216с.

7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

Электронная библиотека

http://www. /

7.4. Периодические издания

Журналы: «Электричество», «Электротехника», «Электрические станции», «Электрика».

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Кафедра электроснабжения имеет следующее оборудование и лаборатории для проведения занятий по дисциплине:

8.1. Мультимедийный класс для чтения лекций-презентаций (а.312, М5);

8.2. Дисплейный класс из 8 компьютеров, объединенных в локальную сеть, для выполнения практических занятий по курсовому проектированию (а. 312, М5);

8.3. Лицензионное программное обеспечение Microsoft Office;

9. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1. Методические рекомендации для преподавателей

Преподавание дисциплины базируется на компетентностном, практико-ориентированном подходе. Методика преподавания дисциплины направлена на организацию систематической планомерной работы студента в течение семестра независимо от формы его обучения. В связи с этим следует обратить внимание на особую значимость организаторской составляющей профессиональной деятельности преподавателя.

Основная работа со студентами очной формы обучения проводится на аудиторных лекциях и лабораторных и практических занятиях. Лекционный курс включает установочные, проблемные, обзорные лекции. Интерактивность лекционного курса обеспечивается оперативным опросом или тестированием в конце занятия. Широко применяются методы диалога, собеседований и дискуссий в ходе лекции. Проблемное обучение базируется на примерах из истории науки.

Самостоятельная работа студентов всех форм обучения организуется на учебном сайте университета. Учебные материалы, отражающие основные положения теоретических основ и практические методы дисциплины, в модульно-структурированном формате размещены на учебном сайте университета в программной среде MOODLE. Лабораторный практикум построен с целью ознакомления студентов с методами научных исследований, привития им навыков научного экспериментирования, творческого исследовательского подхода к изучению предмета, логического мышления.

9.2. Методические рекомендации для студентов

Освоение программы учебной дисциплины предусматривает достижение определенных компетенций. Это означает, что каждая тема программы должна быть освоена на уровне практических умений. Освоение теоретического материала дисциплины предусматривает работу с учебниками и учебными пособиями, а также использование современных информационных технологий.

Работа на учебном сайте. Учебно-методические материалы, необходимые для изучения данной дисциплины студентам всех форм обучения, кроме заочной формы с элементами дистанционных обучающих технологий (ЗФО ДОТ), размещены на сайте www. ***** в программной среде MOODLE. Материалы содержат: опорный конспект, задание на контрольную работу, методические указания к выполнению практических заданий, материалы для подготовки к зачету, глоссарий (перечень терминов), список литературы, а также все необходимые справочные данные.

Тестирование по темам и разделам учебной программы проводится на сайте http://www. *****.

Работа на учебном сайте организована следующим образом. Получив рейтинг-план по дисциплине, необходимо перейти к изучению модулей теоретического материала. Проработка каждой темы сопровождается тренировочным тестированием. Изучение каждого раздела (модуля) завершается контрольным тестированием. Баллы, полученные при каждом контрольном тестировании, суммируются и составляют итоговый рейтинг студента по дисциплине.

Работать на учебном сайте следует систематически, соблюдая временной график, указанный преподавателем.

Работа с книгой. Изучать курс рекомендуется по темам, предварительно ознакомившись с содержанием каждой из них по программе. При первом чтении следует стремиться к получению общего представления об излагаемых вопросах, а также отмечать трудные или неясные моменты. При повторном изучении темы необходимо освоить все теоретические положения, математические зависимости и их выводы. Рекомендуется вникать в сущность того или иного вопроса, но не пытаться запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений способствует более глубокому и прочному усвоению материала.

Для более эффективного запоминания и усвоения изучаемого материала, полезно иметь рабочую тетрадь (можно использовать лекционный конспект) и заносить в нее формулировки законов и основных понятий, новые незнакомые термины и названия, формулы и уравнения реакций, математические зависимости и их выводы и т. п. Весьма целесообразно пытаться систематизировать учебный материал, проводить обобщение разнообразных фактов, сводить их в таблицы. Такая методика облегчает запоминание и уменьшает объем конспектируемого материала.

Изучая курс, полезно обращаться и к предметному указателю в конце книги и глоссарию (словарю терминов). Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену.

Изучение курса должно обязательно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач. Решение задач – один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала. Этой же цели служат вопросы для самопроверки и тренировочные тесты, позволяющие контролировать степень успешности изучения учебного материала.

Консультации. Изучение дисциплины проходит под руководством преподавателя в режиме делового сотрудничества. В случае затруднений, возникающих при изучении учебной дисциплины, студентам следует обращаться за консультацией к преподавателю, реализуя различные коммуникационные возможности: очные консультации (непосредственно в университете в часы приема преподавателя или в иногороднем структурном подразделении университета в период командировки преподавателя), заочные консультации (посредством электронной почты или через форум учебного сайта).

10. МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЕ СОГЛАСОВАНИЕ

10.1. Согласование междисциплинарных связей с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование дисциплин, определяющих междисциплинарные связи	Кафедра	Ф. И.О. ведущих преподавателей	Подпись
1	Электрические станции и подстанции	Электро-снабжения
2	Электроснабжение
3	Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
4	Техника высоких напряжений

11. АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Аннотация дисциплины «Надежность электроснабжения»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часа.

Цели и задачи дисциплины: формирование у студентов базовых знаний в области теории надежности, показателей надежности систем электроснабжения и их элементов, понятий об оптимальной надежности и принципами нормирования надежности, понятий об ущербе от перерыва электроснабжения,

Основные дидактические единицы (модули):

Дисциплина «Надежность электроснабжения» состоит из следующих разделов:

- Задачи и исходные положения оценки надежности

- Показатели надежности систем электроснабжения

- Математические модели и количественные расчеты надежности систем

- Технико-экономическая оценка недоотпуска электроэнергии и надежности электроснабжения

Выпускник должен обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями (ОК-1, ОК-7, ПК-2, ПК-6, ПК-9, ПК-12, К-13, ПК-15, ПК-16, ПК-20, ПК-25, ПК-28, ПК-31, ПК-41).

В результате изучения дисциплины «Надежность электроснабжения» студент должен:

иметь представление о свойствах и основных показателях надежности отдельных элементов систем электроснабжения;

знать методы расчета надежности систем электроснабжения и методы определения недоотпуска и ущерба от ненадежности электроснабжения;

уметь рассчитать параметры надежности систем и схем электроснабжения и определять величину ущерба от недоотпуска электроэергии;

владеть методами оценки систем электроснабжения и определять оптимальный вариант системы электроснабжения с точки зрения надежности.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.