TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA CALIDAD Y AHORRO DE ENERGÍA EN COMPETENCIAS PROFESIONALES
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- Javier Páez Villanueva
- hace 7 años
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1 TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA CALIDAD Y AHORRO DE ENERGÍA EN COMPETENCIAS PROFESIONALES ASIGNATURA DE SISTEMAS Y PLANOS ELÉCTRICOS 1. Competencias Dirigir proyectos de ahorro y calidad de energía eléctrica, con base en un diagnóstico energético del sistema, para contribuir al desarrollo sustentable (medio ambiente, impacto ambiental, cambio climático y contaminación) a través del uso racional y eficiente de la energía. 2. Cuatrimestre Cuarto 3. Horas Teóricas Horas Prácticas Horas Totales Horas Totales por Semana 7 Cuatrimestre 7. Objetivo de aprendizaje El alumno diagnosticará la operación de un suministro eléctrico mediante el uso y diseño de diagramas unifilares, planos eléctricos, cálculos y pruebas para garantizar el uso eficiente de la energía eléctrica en un sistema productivo. Unidades de Aprendizaje Horas Teóricas Prácticas Totales I. Sistema eléctrico y sus etapas II. Diagrama unifilar III. Subestación eléctrica IV. Cogeneración V. Cotas, escalas y proyecciones VI. Diseño asistido por computadora (CAD) Totales
2 1. Unidad de aprendizaje 2. Horas Teóricas 3 3. Horas Prácticas 4 4. Horas Totales 7 5. Objetivo de la Unidad de Aprendizaje SISTEMAS Y PLANOS ELÉCTRICOS UNIDADES DE APRENDIZAJE I. Sistema eléctrico y sus etapas El alumno identificará los elementos que conforman el sistema eléctrico nacional para explicar su estructura y operación. Temas Saber Saber hacer Ser Elementos de un sistema de energía eléctrica Describir los elementos y sus características del sistema de energía eléctrico mexicano. Elaborar un esquema que represente las etapas del transporte de la energía eléctrica en México. Clasificación de la energía eléctrica en México Explicar la clasificación de las tarifas eléctricas que rigen el sistema eléctrico mexicano. Interpretar el reglamento de la ley del servicio público de energía eléctrica que rige la aplicación de las tarifas eléctricas.
3 Temas Saber Saber hacer Ser Elementos de líneas de transmisión aéreas y subterráneas Identificar los elementos que intervienen en las líneas de transmisión aéreas y subterráneas. Interpretar la normatividad que rige las instalaciones interiores y exteriores aplicadas a líneas de transmisión.
4 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Elabora un reporte que incluya: - La descripción mediante un esquema de las etapas de transporte de energía eléctrica: generación, transmisión, sub transmisión, distribución - Clasificación de las tarifas eléctricas nacionales, considerando las regiones en las que se divide el sistema eléctrico nacional - Describir los elementos que constituyen las líneas de transmisión aérea y subterránea de acuerdo a la NOM Secuencia de aprendizaje 1. Identificar conceptos de suministro eléctrico y sus etapas: generación, transmisión, sub transmisión y distribución 2. Comprender como se clasifican las tarifas eléctricas nacionales y su relación con las regiones geográficas 3. Interpretar la normatividad que rige el sistema del suministro eléctrico nacional 4. Diferenciar las características y elementos que integran a las líneas aéreas y subterráneas Instrumentos y tipos de reactivos Examen oral Examen escrito Ejercicios prácticos
5 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Elaboración de ensayo Tareas de investigación Medios y materiales didácticos Normas técnicas de suministro eléctrico Material Audiovisual Internet ESPACIO FORMATIVO Aula Laboratorio / Taller Empresa X
6 1. Unidad de aprendizaje 2. Horas Teóricas 6 3. Horas Prácticas 8 4. Horas Totales Objetivo de la Unidad de Aprendizaje SISTEMAS Y PLANOS ELÉCTRICOS UNIDADES DE APRENDIZAJE II. Diagrama unifilar El alumno elaborará un diagrama unifilar para representar la conexión y componentes de la red eléctrica. Temas Saber Saber hacer Ser Simbología de los sistemas eléctricos y subestaciones Identificar los símbolos eléctricos empleados en la representación de una red eléctrica. Clasificar los símbolos eléctricos de acuerdo a la operación de la red eléctrica (elementos de protección, conductores, fuentes de generación, transformadores y cargas). Trabajo en equipo Diseño e Interpretación de un Diagrama Unifilar Definir el concepto de diagrama unifilar y su uso en la representación de la red eléctrica. Integrar en un diagrama unifilar los elementos que conforman la red eléctrica basada en su operación y conexión. Trabajo en equipo
7 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Elabora un diagrama unifilar de un sistema de suministro eléctrico industrial utilizando software especializado que contenga lo siguiente: - Elementos de protección - Buses y conexiones - Fuentes de generación - Transformadores - Cargas Secuencia de aprendizaje 1. Identificar la simbología aplicada a diagramas eléctricos unifilares 2. Describir la función de los elementos que integran el diagrama unifilar 3. Elaborar diagramas eléctricos unifilares mediante el uso de software especializado Instrumentos y tipos de reactivos Proyectos Instrucción programada Practica en laboratorio
8 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Aprendizaje basado en proyectos Práctica demostrativa Ejercicios prácticos Medios y materiales didácticos Software especializado CAD Laboratorio de computo ESPACIO FORMATIVO Aula Laboratorio / Taller Empresa X
9 1. Unidad de aprendizaje III. 2. Horas Teóricas Horas Prácticas Horas Totales Objetivo de la Unidad de Aprendizaje SISTEMAS Y PLANOS ELÉCTRICOS UNIDADES DE APRENDIZAJE Subestación eléctrica El alumno diagnosticará la operación de subestaciones eléctricas, mediante pruebas y diagramas la operación, para proponer mejoras al sistema de energía eléctrica de una organización industrial. Temas Saber Saber hacer Ser Elementos de Subestaciones Eléctricas Pruebas a Subestaciones Eléctricas Explicar el concepto de una subestación eléctricas, así como sus elementos y características que la conforman. Describir los procedimientos para realizar las pruebas de: relación de transformación, prueba de aislamiento y factor de potencia, así como los equipos y materiales empleados. Distinguir los elementos primarios de una Subestación Eléctrica en función de la importancia del suministro eléctrico del sistema productivo. Diagnosticar la operación de la subestación, mediante la ejecución e interpretación de las principales pruebas eléctricas: relación de transformación, prueba de aislamiento y factor de potencia, así como los equipos y materiales empleados.
10 Temas Saber Saber hacer Ser Sistemas de Tierras Describir los conceptos fundamentales de los sistemas de tierras, así como sus procedimientos y normas que apliquen. Calcular los elementos de una red de tierras en función de la normatividad y requerimientos del suministro de energía eléctrica.
11 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Elabora una memoria técnica para diagnosticar la operación de una subestación eléctrica que contenga: - Lista de elementos primarios y su importancia - Procedimientos y resultados de pruebas aplicadas - Cálculos y selección de los elementos de una red de tierras - Conclusiones y resultados Secuencia de aprendizaje 1. Identificar los elementos primarios y relacionarlos con la simbología correspondiente 2. Interpretar las características operativas de cada componente que constituyen a las subestaciones eléctricas 3. Comprender los procedimientos y normas que rigen las pruebas realizadas a las subestaciones eléctricas 4. Realizar las pruebas de relación de transformación, prueba de aislamiento y factor de potencia 5. Seleccionar los elementos propios de una red de tierras Instrumentos y tipos de reactivos Proyecto Prácticas de laboratorio Lista de verificación
12 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Visita industrial Aprendizaje basado en proyectos Medios y materiales didácticos Diagramas, ilustraciones y esquemas Manuales de fabricantes Catálogos de fabricantes Equipos de pruebas ESPACIO FORMATIVO Aula Laboratorio / Taller Empresa X
13 1. Unidad de aprendizaje IV. Cogeneración 2. Horas Teóricas 3 3. Horas Prácticas 4 4. Horas Totales 7 5. Objetivo de la Unidad de Aprendizaje SISTEMAS Y PLANOS ELÉCTRICOS UNIDADES DE APRENDIZAJE El alumno describirá las características y tipos de sistemas de cogeneración para identificar ventajas y desventajas de la cogeneración contra la generación de energía eléctrica convencional. Temas Saber Saber hacer Ser Características y funcionamiento de un sistema de Cogeneración Explicar el concepto de cogeneración eléctrica en un sistema hibrido de suministro eléctrico. Representar mediante un diagrama unifilar un sistema de cogeneración. Clasificación y tipos de los sistemas de Cogeneración Identificar los tipos y su clasificación de los sistemas de cogeneración comercial. Elaborar un comparativo de las ventajas y desventajas de la cogeneración contra la generación convencional.
14 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Elabora un reporte que describa las características y tipos de cogeneración, que contenga: - Definición de cogeneración - Representar mediante diagrama unifilar - Clasificación y tipos - Ventajas y desventajas Secuencia de aprendizaje 1. Definir el concepto de cogeneración 2. Describir los elementos que integran un diagrama unifilar de cogeneración 3. Interpretar las ventajas y desventajas contra la generación convencional Instrumentos y tipos de reactivos Tarea de investigación Ensayo
15 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Mapa conceptual Elaboración de ensayo Medios y materiales didácticos Internet Computadora Proyector Catálogos de fabricantes ESPACIO FORMATIVO Aula Laboratorio / Taller Empresa X
16 UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. Unidad de aprendizaje V. Cotas, escalas y proyecciones 2. Horas Teóricas 3 3. Horas Prácticas 4 4. Horas Totales 7 5. Objetivo de la Unidad de Aprendizaje El alumno elaborará planos y diagramas mediante el uso de la nomenclatura, simbología y normas técnicas para el análisis de un sistema eléctrico. Temas Saber Saber hacer Ser Escalas y acotaciones Identificar las líneas de cota y escalas usadas en el dibujo. Elaborar un dibujo empleando las líneas de cota y escalas correspondientes. Trazados manuales y con instrumentos Identificar las herramientas de dibujo a mano alzada. Elaborar un croquis a mano alzada.
17 Temas Saber Saber hacer Ser Nomenclatura y Simbología eléctrica Identificar la nomenclatura, simbología y normas utilizadas en planos eléctricos, así como los tipos de planos y diagramas usados en un sistema eléctrico. Elaborar un diagrama utilizando la simbología y normas eléctricas. Interpretar planos y diagramas conforme a la simbología y normas eléctricas. Vistas Identificar los tipos de vistas de dibujos de figuras en los sistemas americano y europeo. Interpretar planos de sistemas eléctricos con base en las vistas correspondientes.
18 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Elabora, a partir de un caso, un reporte de interpretación de planos que incluya: Plano o diagrama con las siguientes características: Escala Acotaciones Simbología eléctrica Normas aplicables Interpretación Secuencia de aprendizaje 1. Identificar los tipos de escalas y cotas 2. Comprender el uso y los tipos de vistas 3. Identificar tipos de simbologías usadas en el área eléctrica 4. Comprender el uso de las herramientas e instrumentos del dibujo técnico 5. Elaborar planos y diagramas eléctricos Instrumentos y tipos de reactivos Ejercicios prácticos Lista de cotejo
19 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Ejercicios prácticos Equipos colaborativos Tareas de investigación Medios y materiales didácticos Proyector de video Laptop Pintarrón ESPACIO FORMATIVO Aula Laboratorio / Taller Empresa X
20 1. Unidad de aprendizaje 2. Horas Teóricas 4 3. Horas Prácticas Horas Totales Objetivo de la Unidad de Aprendizaje SISTEMAS Y PLANOS ELÉCTRICOS UNIDADES DE APRENDIZAJE VI. Diseño asistido por computadora (CAD) El alumno elaborará planos y dibujos técnicos en AutoCAD, para la representación y diagnóstico de los sistemas eléctricos. Temas Saber Saber hacer Ser Introducción al diseño asistido por computadora Definir el concepto de CAD. Identificar los diferentes tipos de documentos electrónicos generados por diversos programas CAD. Entorno del software de CAD Identificar las barras, menús y otros elementos del entorno de trabajo del software de CAD. Localizar en el entorno del software los principales comandos usados para el dibujo asistido por computadora.
21 Temas Saber Saber hacer Ser Sistema de coordenadas Identificar los sistemas de coordenadas y sus características (absolutas, polares y relativas). Determinar las coordenadas absolutas, polares y relativas de puntos con 2 y 3 ejes. Creación y edición de entidades en 2D y 3D Exportación e impresión de planos Indicar los parámetros necesarios para construir y editar objetos en 2 y 3 dimensiones. Identificar los comandos escritos, barras de herramientas y menús de AutoCAD para construir y editar objetos en 2 y 3 dimensiones. Definir la escala para imprimir diseños en diferentes tamaños de papel. Definir las opciones de configuración en la impresión de diseños. Definir el procedimiento para exportar archivos CAD e imágenes de diseños. Construir y editar objetos en 2 y 3 dimensiones, a través de comandos escritos o de las herramientas y menús del software CAD. Elaborar planos y diagramas conforme a la simbología y normas eléctricas. Emplear la escala para imprimir diseños en diferentes tamaños de papel. Configurar las opciones para la impresión de diseños. Exportar archivos CAD e imágenes de diseños considerando las normatividad en planos.
22 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Elabora y entrega, a partir de un caso práctico, en formato electrónico e impreso planos y diagramas eléctricos que incluyan: Escala Acotaciones Simbología eléctrica Normas aplicables Secuencia de aprendizaje 1. Identificar las características y funciones de un software de CAD 2. Comprender el entorno de trabajo del software de CAD 3. Configurar los parámetros iniciales de un plano o diagrama como límites, escalas, cotas, rejillas, etc. en el software de CAD 4. Crear planos en el software CAD Instrumentos y tipos de reactivos Ejercicios prácticos Lista de cotejo
23 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Ejercicios prácticos Equipos colaborativos Tareas de investigación Medios y materiales didácticos Pizarrón Proyector de video Computadora con software CAD ESPACIO FORMATIVO Aula Laboratorio / Taller Empresa X
24 CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad Establecer las características de los equipos y elementos que constituyen un sistema eléctrico a través de un levantamiento en campo para determinar tipologías del sistema eléctrico. Criterios de Desempeño Elabora una presentación con diapositivas que muestren los elementos que constituye un sistema eléctrico (de suministro) donde se muestre la etapa de generación, transmisión, distribución y comercialización de la energía eléctrica: Determinar el sistema eléctrico (de suministro) existente en la región de influencia con base en informes fotográficos y análisis de información de la compañía suministradora de energía eléctrica. - Fotografías, videos - Diagrama esquemático que muestre la configuración del sistema, fuentes de suministro y líneas de distribución Elabora un reporte técnico que contenga la siguiente información: - Datos históricos, análisis estadístico, gráficas de tendencias y proyección de generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica en el país - Datos históricos, análisis estadístico, gráficas de tendencias y proyección de generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica en la región Proponer acciones que conlleven a la adecuada selección electromecánica del sistema considerando los estándares de seguridad, construcción y eficiencia, cumpliendo los requerimientos de la organización, de acuerdo a la normatividad y políticas aplicables, así como los catálogos de fabricantes y especificaciones de la compañía suministradora de energía eléctrica. Elabora propuesta que incluya: - Cuadro comparativo resaltando las especificaciones técnicas de equipo, análisis costo, condiciones de configuración de un sistema aéreo de distribución y un sistema subterráneo
25 Capacidad Monitorear los flujos de energía en los sistemas eléctricos mediante el análisis de información técnica de los sistemas eléctricos para generar, transportar, distribuir y comercializar la energía eléctrica. Criterios de Desempeño Elabora un reporte técnico que contenga la siguiente información: - Diagramas unifilares de sistemas eléctricos de potencia - Diagramas unifilares de sistemas de distribución Determinar a tipología de los sistemas eléctricos y la forma de operación de estos mediante el análisis de su utilización para cumplir con las políticas de la empresa suministradora. Elabora un informe que contenga la siguiente información: - Comparativo de los sistemas eléctricos por área. -Sistema eléctrico en área rural -Sistema eléctrico en área urbana Calcular las condiciones de operación a través de las mediciones del consumo eléctrico de los elementos que integran el sistema para seleccionar el equipo adecuado. Determinar las condiciones y adecuaciones para la instalación del sistema de energías renovables mediante diagramas, simbología y normatividad aplicable para el cumplimiento de las condiciones de la instalación. Elabora un inventario de consumos eléctricos que contenga: Listado de equipos Cantidad de equipos Localización Tiempo de operación Datos Técnicos Elabora un plano con base en la normatividad que integre los diagramas de instalación electromecánica, incluyendo las adecuaciones pertinentes a la infraestructura. Seleccionar los elementos del sistema de energía renovable con base en el diagnostico y las especificaciones del equipo en el mercado para cumplir con los requerimientos del sistema. Establece los criterios de selección de cada uno de los elementos del sistema con base al diagnóstico y elabora una tabla comparativa de los disponibles en el mercado y selecciona los apropiados.
26 Capacidad Supervisar el mantenimiento de los sistemas de energía renovable con base en las características especificadas, procedimientos y condiciones de seguridad para garantizar su funcionamiento continuo. Criterios de Desempeño Verifica las acciones del programa de mantenimiento, considerando: Cumplimiento en tiempos de ejecución Medidas de seguridad Funcionalidad Informa el resultado de la supervisión. Supervisar la instalación e integración de los elementos del sistema de energías renovables cumpliendo con los requerimientos del usuario para garantizar la operación del sistema. Instala el sistema de energía renovable y verifica su correcta operación de acuerdo a la normatividad y requerimientos del usuario.
27 FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor Año Título del Documento Ciudad País Editorial Wildi T Navarro, S R Ortega G L (2002) Irving L Kosow (2004) Gilberto Enríquez Harper Henry Spencer, John Dygdon (2004) Máquinas Eléctricas y sistemas de potencia Máquinas eléctricas y transformadores Guía para el diseño de instalaciones eléctricas residenciales, industriales y comerciales D.F. D.F. México México Pearson Educación Prentice Hall / Pearson D.F. México Limusa (2003) Dibujo Técnico Barcelona España Alfa-Omega Cecil Jensen, Jay Helsel (2006) Dibujo y Diseño en Ingeniería Distrito Federal México Mc Graw Hill Normas Nacionales e Internacionales de Dibujo Técnico: Instituto Mexicano de Normalización y Certificación (I.M.N.C.) Organización Internacional de Normalización (ISO) VIGENT ES Escalas: NMX-DT-5455-IMNC o ISO Acotaciones: PROY-NMX-DT-007- IMNC-2008 Líneas en sist. CAD: PROY-NMX-DT IMNC-2009 ISO :1997 Vistas: PROY-NMX-DT IMNC-2009 ISO :2001 Simbología eléctrica: Norma UNE-E (IEC-60617) México México SECOFI
28 Autor Año Título del Documento Ciudad País Editorial Jon Mcfarland (2009) AutoCAD 2010 Madrid España Edc Anaya Multimedia Mediaactive (2010) Aprender AutoCAD 2010 con 100 Ejercicios Prácticos Barcelona España Alfaomega Gpo Edr
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