Circuitos equivalentes de transformadores trifásicos y de las redes 12.0 eléctricas

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE ESTUDIO SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I Asignatura Clave Semestre Créditos Ingeniería Eléctrica Ingeniería Eléctrica de Potencia Ingeniería Eléctrica Electrónica División Departamento Carrera en que se imparte Asignatura: Horas: Total (horas): Obligatoria X Teóricas 4.5 Semana 6.5 Optativa Prácticas Semanas Modalidad: Curso, laboratorio Seriación obligatoria antecedente: Máquinas Eléctricas I. Aprobado: Fecha: Consejo Técnico de la Facultad 25 de febrero, 17 de marzo y 16 de junio de 2005 Consejo Académico del Área de las Ciencias 11 de agosto de 2005 Físico Matemáticas y de las Ingenierías Seriación obligatoria consecuente: Instalaciones Eléctricas Industriales (sólo para el módulo de Eléctrica de Potencia) Objetivo(s) del curso: El alumno podrá calcular los parámetros y modelos de las líneas de transmisión, así como determinar los circuitos equivalentes de transformadores, autotransformadores y generadores para su representación en el análisis de redes eléctricas operando en régimen equilibrado. Analizará el comportamiento de las redes eléctricas con la aplicación de las computadoras digitales a la solución del problema de flujos de potencia. Conocerá la normatividad aplicable a los sistemas de potencia. Temario NÚM. NOMBRE HORAS 1. Descripción y características generales de los sistemas de potencia Características eléctricas de las líneas de transmisión aéreas Características eléctricas de los cables subterráneos Circuitos equivalentes de líneas de transmisión Circuitos equivalentes de transformadores trifásicos y de las redes 12.0 eléctricas 6. Análisis de sistemas de potencia operando en régimen permanente 18.0 equilibrado. Flujos de potencia 72.0 Prácticas de laboratorio 32.0 Total 104.0

2 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I (2 / 5) 1 Descripción y características generales de los sistemas de potencia Objetivo: El alumno conocerá las características y componentes básicos de un sistema eléctrico de potencia y los aspectos generales de operación. Tendrá un panorama global del estado en el que se encuentra el Sistema Eléctrico de Potencia Nacional y de su desarrollo futuro. 1.1 El Sistema Eléctrico de Potencia Nacional Fuentes de energía Redes de transmisión y distribución Futuro del Sistema Eléctrico de Potencia Nacional 1.2 Características y componentes básicos Características de la carga eléctrica Calidad del servicio eléctrico. Continuidad, regulación de tensión, regulación de frecuencia y forma de la onda Normatividad relacionada con la calidad del suministro de energía eléctrica 1.3 Características fundamentales de los circuitos trifásicos balanceados Circuitos trifásicos balanceados 2 Características eléctricas de las líneas de transmisión aéreas Objetivo: El alumno aprenderá los algoritmos para calcular los parámetros característicos de las líneas de transmisión aéreas y la aplicación de las computadoras para este propósito. 2.1 Parámetros de líneas de transmisión aéreas Resistencia Inductancia y reactancia inductiva Capacitancia y reactancia capacitiva Efecto corona Aplicación de la computadora al cálculo de los parámetros de las líneas Normatividad aplicable a la construcción de líneas de transmisión 3 Características eléctricas de los cables subterráneos Objetivo: El alumno determinará los parámetros eléctricos de los cables subterráneos y conocerá las características de operación de los mismos. 3.1 Cables subterráneos Descripción de los distintos tipos de cables subterráneos 3.2 Parámetros de cables subterráneos Resistencia, inductancia y capacitancia Tensiones inducidas y corrientes circulantes en los forros metálicos Resistencia de aislamiento y factor de potencia en el dieléctrico Normatividad aplicable a la construcción de cables subterráneos

3 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I (3 / 5) 4 Circuitos equivalentes de líneas de transmisión Objetivo: El alumno conocerá los circuitos equivalentes de las distintas líneas de transmisión y los procedimientos para el análisis del comportamiento eléctrico de las mismas. 4.1 Circuitos equivalentes de líneas de transmisión Justificación de la clasificación de líneas de transmisión en: cortas, medias y largas Líneas cortas Regulación de tensión y control de la potencia reactiva Líneas medias Líneas largas Impedancia y potencia características, longitud de onda y velocidad de propagación de las ondas 5 Circuitos equivalentes de transformadores trifásicos y de las redes eléctricas Objetivo: El alumno conocerá los circuitos equivalentes de transformadores y autotransformadores y de las redes eléctricas. Conocerá el método de los sistemas en por unidad para el análisis del sistema. 5.1 Sistemas en por unidad Representación de las cantidades eléctricas en por unidad 5.2 Circuitos equivalentes en por unidad de transformadores y autotransformadores Transformadores y autotransformadores monofásicos Transformadores y autotransformadores trifásicos Circuitos equivalentes en por unidad de redes eléctricas 6 Análisis de sistemas de potencia operando en régimen permanente equilibrado. Flujos de potencia. Objetivo: El alumno tendrá los conocimientos para calcular y analizar el comportamiento eléctrico de un sistema de potencia operando en condiciones equilibradas y los algoritmos que se han desarrollado para resolver el problema de flujos de potencia por medio de las computadoras. 6.1 Análisis de sistemas de potencia equilibrados Representación del sistema de potencia por medio de un circuito equivalente Establecimiento del sistema en por unidad Planteamiento de las ecuaciones de la red 6.2 Flujos de potencia Algoritmos para la solución de las ecuaciones de la red Solución por medio de computadoras Análisis de resultados

4 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I (4 / 5) Bibliografía básica: Temas para los que se recomienda: GRAINGER y Stevenson Análisis de Sistemas de Potencia McGraw-Hill, 1996 VIQUEIRA L., Jacinto Redes Eléctricas I, D.F. Facultad de Ingeniería, UNAM Bibliografía complementaria: Temas para los que se recomienda: GLOVER J., D y Sarma Sistemas de Potencia, Análisis y Diseño 3a. edición Thompson ELGERD, O. Electric Energy Systems Theory McGraw-Hill, 1991 EATON J., R. Sistemas de Transmisión de Energía Eléctrica Prentice Hall, 1991 STAGG W., G. y El Abiad, A. Computer Analysis Methods For Power Systems McGraw-Hill, 1991 ARRILLAGA, Arnold y Harker Computer Modeling Electrical Power Systems John Wiley & Sons, 1991

5 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I (5 / 5) Sugerencias didácticas: Exposición oral X Lecturas obligatorias X Exposición audiovisual X Trabajos de investigación X Ejercicios dentro de clase X Prácticas de taller o laboratorio X Ejercicios fuera del aula X Prácticas de campo Seminarios Otras Forma de evaluar: Exámenes parciales X Participación en clase X Exámenes finales X Asistencias a prácticas X Trabajos y tareas fuera del aula X Otras Perfil profesiográfico de quienes pueden impartir la asignatura Los profesores que impartan esta asignatura deben tener un conocimiento amplio de circuitos eléctricos, máquinas síncronas, transformadores y tener experiencia en relación con la operación de los sistemas eléctricos de potencia.