CC BY
31
8. Saravanan S., Kannan S., Thangaraj C. ForecastingIndia's electricity demand using Artificial Neural Network // IEEE-International Conference On Advances In Engineering, Science And Management (ICAESM -2012). 2012. P. 79-83.
9. Karunathilake Shashikala L., Nagahamulla Harshani R. K. Artificial neural networks for daily electricity demand prediction of Sri Lanka // Seventeenth International Conference on Advances in ICT for Emerging Regions (ICTer). 2017. P. 1-6.
10. Nattapon Jaisumroum, Jirarat Teeravaraprug. Forecastinguncertainty of Thailand's electricityconsumptioncom-pare with using artificial neural network and multiple linearregressionmethods // 12th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA). 2017. P. 308-313.
11. Морозова Н. С. Методы и модели прогнозирования электропотребления и электрических нагрузок энергосистем: моногр. Омск: ОмГТУ, 2015. 112 с.
УДК 378.147.88
БАЗОВАЯ КАФЕДРА - ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ШКОЛЫ БУДУЩЕГО BASE DEPARTMENT - INSTRUMENT ENGINEERING SCHOOLS OF THE FUTURE
М. Ю. Николаев1, Е. В. Николаева1, В. И. Полочанский2, В. П. Сосков2, Г.В. Мальгин3, А. В. Варварский4,
В. А. Лариошкин4
'Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия 2АО «Территориальная генерирующая компания № 11», г. Омск, Россия 3Нижневартовский государственный университет, г. Нижневартовск, Россия 4АО «Нижневартовская ГРЭС», г. Нижневартовск, Россия
M. Yu. Nikolaev1, E. V. Nikolaeva1, V. I. Policansky2, G. V. Malgin3, A. V. Barbarian4, V. A. Larichkin4
'Omsk State Technical University, Omsk, Russia 2VP Nipples JSC "Territorial generating company № 11", Omsk, Russia 3Nizhnevartovsk state University, Nizhnevartovsk, Russia 4JSC Nizhnevartovsk GRES, Nizhnevartovsk, Russia
Аннотация. Высшим учебным заведениям, с целью усиления практической подготовки обучающихся, министерством образования и науки рекомендовано создавать базовые кафедры на профильных предприятиях. Функционирование профильной базовой кафедры является незаменимым при подготовке прикладного бакалавриата. Базовая кафедра является структурным подразделением университета, заведующем базовой кафедрой является руководитель предприятия. Учебный процесс не является оторванным от производства, сотрудники профильных кафедр понимают специфику и проблематику производства, часть практических занятий по дисциплинам проводится сотрудниками предприятия с использованием оборудования предприятия.
Ключевые слова: базовая кафедра, связь с производством, образовательный инструмент.
DOI: 10.25206/2310-9793-2018-6-3-67-72
I. Введение
Базовая кафедра - это интегрированный образовательный инструмент при подготовке специалистов технических направлений. Несмотря на стремление выпускающих кафедр технических направлений повысить свой лабораторный фонд до современных стандартов, большинство высокоэффективного оборудования находится в работе у промышленных предприятий. Для того, чтобы познакомить студентов с работой и опытом управления таким оборудованием, необходимо университетам и предприятиям иметь юридическую нормативную базу. Такой базой как раз и обладает базовая кафедра.
II. Постановка задачи
В соответствие с приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 958 от 14 августа 2013 г. высшим учебным заведениям, с целью усиления практической подготовки обучающихся, рекомендовано создать базовые кафедры на профильных предприятиях.
Таким образом, возможности базовых кафедр в направлении повышения качества учебного процесса за счет материально-технической базы и опытного квалифицированного персонала предприятий направлены узко на
усиление практической подготовки обучающихся, в то время как основная теоретическая база дается исключительно профессорско-преподавательским составом университета.
Вопросы построения инженерной школы не возможно решать без привлечения опытных грамотных наставников-практиков с производства, готовых передать свой личный опыт, практические и организационные навыки следующему поколению инженеров, готовых безаварийно и эффективно управлять и совершенствовать оборудование и производство. Это особенно важно в современной энергетике с ее высокотехнологичным оборудованием. Привлечение таких специалистов из числа работников и менеджмента базовых предприятий в учебном процессе университета является инструментарием для создания инженерной школы будущего.
III. Теория
Базовая кафедра является структурным подразделением университета, координирующим и обеспечивающим учебную, методическую, научно-исследовательскую работу по одной или нескольким родственным специальностям (направлениям подготовки). Базовую кафедру возглавляет заведующий кафедрой, как правило, руководитель предприятия или уполномоченное им лицо. Назначение заведующего базовой кафедрой осуществляется совместным приказом ректора университета и руководителем предприятия. Базовая кафедра использует для обеспечения своей деятельности учебно-лабораторную, научную, информационную, производственную и материально-техническую базу как университета, так и предприятия. Предполагается, что не менее 10% часовой нагрузки на каждого студента будет проводится квалифицированными сотрудниками предприятия. Руководство практикой также осуществляется сотрудниками предприятия. Оплата труда персонала базовой кафедры осуществляется на основании заключенных трудовых договоров в соответствии с утвержденным штатным расписанием в пределах средств, выделяемых на эти цели университетом и, по возможности, предприятием. Материально-техническое обеспечение учебного процесса на базовой кафедре определяется ежегодным планом мероприятий, утверждаемым ректором университета и руководством предприятия. Предполагается наличие на территории предприятия не менее одного специализированного учебного класса. Оснащение этого класса специализированным учебным оборудованием возможно, при необходимости, за счет средств университета. Положительным для сторон моментом является создание и оснащение специализированной аудитории в учебном фонде университета для нужд и в корпоративном стиле базового предприятия, оснащенного макетами и примерами основного эффективного оборудования. В таком классе повышается эффективность учебного процесса, а также возможно проведение курсов повышения квалификации для работников предприятия. Например, применительно к энергетике, в такой аудитории может корректироваться методика поверки [1, 2] или разработка регулирующих компонентов для систем газоочистки [3].
Обучение на базовой кафедре приводит к следующим положительным аспектам для студентов:
• обеспечение связи студентов с предприятием, получение рабочих профессий и навыков будущей работы, практическое знакомство с оборудованием;
• привлечение высококвалифицированных специалистов предприятия к учебному процессу, руководству курсовым и дипломным проектированием, обеспечение связи производства и науки;
• усиление практической направленности процесса обучения за счет привлечения технической базы и специалистов предприятия к образовательному процессу;
• воспитание у студентов позитивного отношения к труду специалиста и к предприятию.
«Инженерная школа будущего» подразумевает единую региональную образовательную среду, которая способствует развитию человеческого капитала и формирует высококвалифицированных специалистов, ориентированных на работу на высокотехнологичных предприятиях региона. В основе проекта лежит обучение школьников по разветвленной системе форм и их подготовка к выбору профессии через массовые бесплатные программы дополнительного образования. Это интернет-лицеи, политехническая школа, а также программы, ориентированные на талантливых детей и реализуемые с помощью индустриальных партнеров. В дальнейшем таких школьников профориентируют на поступление в технические ВУЗы. Абитуриентов готовят для успешной сдачи ЕГЭ лучшие преподаватели факультетов довузовской подготовки. Наиболее талантливые школьники по рекомендациям индустриальных партнеров принимаются на целевые места, которые заранее заявлены предприятиями.
В рамках образовательного процесса дальнейшее «выращивание» высококвалифицированных специалистов, готовых работать в новых индустриальных условиях, проходит на базе образовательных центров профессиональных компетенций, созданных в университете с помощью индустриальных партнеров и учитывающих особенности технологических цепочек. Научные исследования и технологические разработки, которые ведут студенты в рамках образовательного процесса, нацелены на решение конкретных производственных задач.
IV. Результаты внедрения
Базовая кафедра "Промышленная энергетика Югры" была образована 5 апреля 2016 года на основании совместного приказа № 059-0/479 ЗАО "Нижневартовская ГРЭС" и ФГБОУ ВО "Нижневартовский государствен-
ный университет". Приказ подписан ректором НВГУ Сергеем Ивановичем Горловым и генеральным директором Нижневартовской ГРЭС Виктором Анатольевичем Лариошкиным. Заведующим базовой кафедрой назначен главный инженер ЗАО "Нижневартовская ГРЭС" Андрей Вадимович Варварский. В период с 28 ноября по 7 мая 2016 года на базовой кафедре "Промышленная энергетика Югры" при поддержке директора ГРЭС Виктора Анатольевича Лариошкина были проведены занятия (теоретическая часть + экскурсия с демонстрацией оборудования) для студентов всех курсов направлений 13.03.02 - «Электроэнергетика и электротехника» профиль «Электроснабжение» и 13.03.01 - «Теплоэнергетика и теплотехника» профиль «Промышленная теплоэнергетика» НВГУ. На базовой кафедре со студентами были проведены занятия по следующим темам: ознакомление, тренинг студентов по вопросам техники безопасности и поведения на ГРЭС; вводная лекция для студентов по назначению и технологическим процессам работы ГРЭС; тренинг для студентов по вопросам пропускного режима на ГРЭС, проведение вводного и первичного инструктажа по технике безопасности; деловая игра и интервьюирование на тему: технический уровень знаний, навыков, опыт работы и обязанности начальника смены станции на ЦЩУ (центральный щит управления); демонстрация оборудования и технологий котлотурбинного цеха; деловая игра и интервьюирование на тему: технический уровень знаний, навыков, опыт работы и обязанности дежурного персонала блочного щита управления блоков №1 и №2; демонстрация оборудования и технологий электрического цеха; демонстрация оборудования и технологий вспомогательных цехов и их назначение; деловая игра и интервьюирование на тему: технический уровень знаний, навыков, опыт работы и обязанности дежурного персонала щита управления блока №3 ПГУ; демонстрация оборудования и технологий блока ПГУ. За указанный период обучение на кафедре прошли 240 студентов.
Базовая кафедра "Промышленная энергетика" была образована 15 августа 2017 года на основании совместного приказа № 440/299 АО " Территориальная генерирующая компания № 11" и ФГБОУ ВО "Омский государственный технический университет". Приказ подписан ректором и.о. ректора ОмГТУ Анатолием Владимировичем Мышлявцевым и и.о. генерального директора ТГК-11 Владимиром Павловичем Сосковым. Заведующим базовой кафедрой назначен генеральный директор АО "ТГК-11" Владислав Иосифович Полочанский. В период с 1 ноября по 7 мая 2018 года на базовой кафедре "Промышленная энергетика " при поддержке заведующего кафедрой были проведены занятия (теоретическая часть + экскурсия с демонстрацией оборудования) для студентов 2 и 3 курса направления и 13.03.01 - «Теплоэнергетика и теплотехника» профиль «Промышленная теплоэнергетика» ОмГТУ. На базовой кафедре со студентами были проведены занятия по следующим темам: ознакомление, тренинг студентов по вопросам техники безопасности и поведения на ТЭЦ-3; вводная лекция для студентов по назначению и технологическим процессам работы ТЭЦ; тренинг для студентов по вопросам пропускного режима на ТЭЦ, проведение вводного и первичного инструктажа по технике безопасности; деловая игра и интервьюирование на тему: технический уровень знаний, навыков, опыт работы и обязанности начальника смены станции на ГЩУ (главный щит управления); демонстрация оборудования и технологий котельного и турбинного цеха; демонстрация оборудования и технологий электрического цеха; демонстрация оборудования и технологий вспомогательных цехов и их назначение; деловая игра и интервьюирование на тему: технический уровень знаний, навыков, опыт работы и обязанности дежурного персонала щита управления блока ПГУ; демонстрация оборудования и технологий блока ПГУ. Занятия со студентами проводились в рамках дисциплины "Системы учета электрической и тепловой энергии" и "Электроснабжение" для будущих теплоэнергетиков. За указанный период обучение на кафедре прошли 80 студентов.
Для продвижения проекта инженерной школы будущего специалистами АО "ТГК-11" и ОмГТУ были проведены рабочие совещания на структурных подразделениях индустриального партнера. На такие совещания привлекались ведущие профильные технические руководители и специалисты и руководители научных направлений и заделов из университета. В результате совместной работы были выделены следующие научные направления:
• Разработка системы диагностики механических повреждений обмоток трансформаторов в процессе эксплуатации позволяющая надежно диагностировать смещения обмоток, возникающие при ослаблении крепежа и под воздействием электромагнитных сил при коротких замыканиях за трансформатором;
• Комплексное обследование эффективности работы газоочистного оборудования, моделирование и экспериментальное исследование распределения газов в фильтрах, подбор оптимальных технологических решений повышения эффективности золоулавливания»;
• Разработка информационно-вычислительного комплекса для мониторинга режимов работы высоковольтных электродвигателей для приводов различных агрегатов систем собственных нужд структурных подразделений АО "ТГК-11";
• Исследования и оптимизация режимов питания электрофильтров и периодичности встряхивания осади-тельных и коронирующих электродов в условиях возникновения «обратной короны»;
• Исследования влияний изменений технологических и электрических параметров электрофильтров и разработка методов и средств обеспечения снижения выбросов до предельно-допустимой концентрации;
• Исследования электрофизических параметров электрофильтров и агрегатов питания с целью разработки и реализации мероприятий по уменьшению «обратной короны», оптимизации режимов встряхивания электродов, распределения газов в электрофильтрах для снижения пылезолоуноса.
V. Обсуждение результатов
Работа базовой кафедры приводит к следующим позитивным результатам:
• Предприятие участвует в формировании учебных планов и программ, что позволяет готовить специалистов «под себя», получает по окончании обучения готовые адаптированные к предприятию высококвалифицированные кадры;
• Привлечение высококвалифицированных специалистов предприятия к учебному процессу, руководству курсовым и дипломным проектированием, оплачиваемым из фонда оплаты труда университета резко повышает эффективность образовательного процесса;
• Учебный процесс не является оторванным от производства, т.к. часть практических занятий по дисциплинам проводится сотрудниками предприятия с использованием оборудования предприятия;
• Появляется дополнительное денежное стимулирование сотрудников предприятия за счет фонда оплаты труда, выделяемого университетом на проведение учебных часов в рамках штатного расписания базовой кафедры;
• Сотрудники предприятия, которые находятся в "руководящем резерве", получают возможность развивать и совершенствовать себя при подготовке к занятиям со студентами, становятся обладателями уникальных компетенций преподавательской деятельности и наставничества;
• Сотрудники отдела управления персоналом предприятия получают уникальную возможность для отбора будущих сотрудников и мониторинга роста личностного, социального и производственного потенциала и знаний у студентов и абитуриентов.
• Благодаря специально составленному договору о целевой контрактной подготовке, предусматривающему отработку обучающегося после окончания учебы на предприятии, предприятие получает специалиста, знакомого с оборудованием, технологиями, производственным процессом на предприятии, что исключает стажи-ровочный, ознакомительный и адаптационный период;
• Возникает возможность дополнительного стимулирования сотрудников предприятия, дети которых будут обучаться в рамках целевой контрактной подготовки на местах, финансируемых за счет средств Федерального бюджета в рамках именных квот, проводимых через профильные Министерства РФ, что также упрощает им поступление в университет и получение высшего образования. Становится возможным формирование трудовых династий;
• Университет получает связь учебного процесса с производством, профессорско-преподавательский состав проникается проблематикой производства, появляется дополнительная привлекательность при наборе абитуриентов как их реальное конкурентное преимущество на рынке труда по окончании университета;
• В результате совместной работы прорабатываются научно-исследовательские темы и опытно-конструкторские разработки для нужд индустриального партнера. В процессе выполнения таких работ в рамках инженерной школы будущего предполагается создание студенческих конструкторских бюро по вышеуказанным тематикам.
На сегодняшний день по линии Минобрнауки России индустриальные партнеры могут получить поддержку от государства на сумму до 300 млн. руб. для выполнения своих стратегических задач развития и реализации программ развития.
Рассмотрим существующие варианты поддержки:
• Постановление Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 г. N 218 "О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства". Цель проекта: запуск высокотехнологического производства на предприятии реального сектора (глубокая модернизация). Объем государственной субсидии - до 300 млн. руб. за три года. Интерес индустриального партнера - покрытие до 50% затрат на модернизацию. Структурная схема проекта представлена на Рис.1.
Рис. 1. Структурная схема поддержки кооперации
• Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы». Цель проекта: разработка технологии или промышленного образца для последующего внедрения в производство. Объем государственной поддержки проекта - до 100 млн руб. за три года. Интерес индустриального партнера - покрытие до 75% затрат на разработку новой технологии производства. Структурная схема проекта представлена на рис.2.
Рис. 2. Структурная схема поддержки по приоритетным направлениям
VI. Выводы и заключение
1. Организация и функционирование базовой кафедры позволяет создать и использовать в будущем нормативную базу документов, благодаря которым на юридически-правовой основе осуществляется взаимодействие университета и профильного предприятия, направленное на углубленную практически направленную подготовку будущих специалистов из числа студентов.
2. Благодаря специально составленному договору о целевой контрактной подготовке, предприятие получает специалиста, знакомого с оборудованием, технологией, производственным процессом на предприятии, что исключает стажировочный, ознакомительный и адаптационный период. Предприятие может формировать свой будущий кадровый потенциал из числа молодых специалистов, а также формировать трудовые династии.
3. Участие базовой кафедры в учебном процессе используется в качестве инструмента инженерной школы будущего, когда наиболее профессиональные и эффективные инженеры и сотрудники предприятия передают свои уникальные практические и организационные навыки следующему поколению инженеров из числа студентов, абитуриентов и школьников.
Список литературы
1. Nikolayev M. U., Nikolayeva E. V., Lyashkov A. A. Data measuring channels calibration procedure // 2016 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics) 2016. Р. 1-4. DOI: 10.1109/Dynamics.2016.7819052.
2. Николаев М. Ю., Николаева Е. В., Лесков И. А., Бирюков С. В., Лариошкин В. А., Варварский А. В. Calibration algorithm automation for data measuring channels of electrical power systems // 2017 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics) 2017. P. 1-6. DOI: 10.1109/Dynamics.2017.8239489.
3. Макаров В. В., Кузнецова О. П., Николаев М. Ю. Влияние электрического воздействия на эффективность работы фильтров систем газоочистки // XII International Conference Radiation-thermal Effects and Processes in Inorganic Materials; Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 168. DOI: 10.1088/1757-899X/168/1/012005.
УДК 621.315.1
АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ РАЗОМКНУТЫХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
ANALYSIS ELECTRIC REGIMES OF OPEN OVERHEAD TRANSMISSION LINES
А. В. Проничев1, Е. О. Солдусова1, Е. М. Шишков2
'Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия 2Филиал Самарского государственного технического университета, г. Новокуйбышевск, Россия
А. V. Pronichev1, E. O. Soldusova1, E. M. Shishkov2
'Samara state technical university, Samara, Russia 2Branch of Samara state technical university, Novokuibyshevsk, Russia
Аннотация. Для целей организации продольной компенсации на сверхдальних воздушных линиях электропередачи в предыдущих работах авторов предложен способ использования собственной распределённой ёмкости - построение разомкнутой линии электропередачи с расщепленной фазой, составляющие которой электрически изолированы друг от друга таким образом, что часть составляющих подключена только к шинам источника питания, а часть - только к шинам потребителя. В настоящей работе произведена оценка предела передаваемой мощности разомкнутых воздушных линий при различных значениях нагрузки. Для анализа эффективности применения разомкнутых линий электропередачи использовались методы математического моделирования в среде MATLAB/Simulink с использованием библиотеки элементов SimScape SimPowerSystems. Исходными данными для анализа являлись геометрические конфигурации опор воздушных линий и параметры сталеалюминиевых проводов. Составлена математическая модель для анализа режимов нагрузки и холостого хода разомкнутой линии. Проведен расчёт некоторых аварийных режимов работы разомкнутой линии. С использованием данной модели проведена оценка некоторых видов замыканий. Результаты первичного анализа аварийных режимов РВЛ позволяют утверждать о возможности использования традиционных принципов организации защит линий. В режимах с шунтированием внутрифазной ёмкости не происходит нарушения устойчивости работы линии, однако, для обнаружения внутрифазных повреждений необходимо предусматривать нетоковые виды релейных защит: дистанционные, высокочастотные.
Ключевые слова: воздушная линия электропередачи, продольная компенсация, самокомпенсированная линия.
DOI: 10.25206/2310-9793-2018-6-3-72-77
I. Введение
Установки продольной компенсации являются неотъемлемым элементом сверхдальних передач переменного тока [1]. Одним из способов достижения цели продольной компенсации - уменьшения продольной индуктивности воздушной линии (ВЛ) - является настройка линии на резонанс напряжений или резонанс токов. Эта идея была предложена в работах И.И. Соловьёва и А.А. Вульфа [2] в первой половине XX века. Позднее профессором Н.Ф. Ракушевым в работе [3] был предложен способ реализации данной идеи - разомкнутая линия электропередачи, каждая фаза которой состоит из двух изолированных друг от друга проводников, один из которых (прямая составляющая) подключен к шинам передающей подстанции, а второй (встречная составляющая) - к шинам приёмной. При достаточной длине линии взаимная емкостная проводимость, созданная между прямой и обратной составляющий, могла бы полностью скомпенсировать собственную индуктивность линии.
