ANX-PR/CL/ GUÍA DE APRENDIZAJE. ASIGNATURA Utilización de la energía eléctrica. CURSO ACADÉMICO - SEMESTRE Primer semestre

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1 ANX-PR/CL/ GUÍA DE APRENDIZAJE ASIGNATURA Utilización de la energía eléctrica CURSO ACADÉMICO - SEMESTRE Primer semestre GA_06RE_ _1S_

2 Datos Descriptivos Nombre de la Asignatura Titulación Centro responsable de la titulación Semestre/s de impartición Materias Carácter Utilización de la energía eléctrica 06RE - Grado en Ingenieria de los Recursos Energeticos, Combustibles y Explosivos Quinto semestre Especialidad Obligatoria Código UPM Nombre en inglés Use of the electrical power Datos Generales Créditos 6 Curso 3 Curso Académico Período de impartición Septiembre-Enero Idioma de impartición Castellano Otros idiomas de impartición Requisitos Previos Obligatorios Asignaturas Previas Requeridas El plan de estudios Grado en Ingenieria de los Recursos Energeticos, Combustibles y Explosivos no tiene definidas asignaturas previas superadas para esta asignatura. Otros Requisitos El plan de estudios Grado en Ingenieria de los Recursos Energeticos, Combustibles y Explosivos no tiene definidos otros requisitos para esta asignatura. Conocimientos Previos Asignaturas Previas Recomendadas Ampliacion de matematicas Electromagnetismo Electrotecnia Otros Conocimientos Previos Recomendados IMPORTANTE: es prácticamente indispensable haber cursado la asignatura de ELECTROTECNIA. El alumno debe saber resolver circuitos eléctricos y modelizar ciertos elementos de las redes eléctricas, conocimientos que se imparten en la ELECTROTECNIA de 2º GA_06RE_ _1S_

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4 Competencias CG2 - Poseer capacidad para diseñar, analizar, calcular, proyectar, construir, mantener, conservar, explotar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos, sistemas y procesos en los distintos ámbitos de las Tecnologías Mineras, usando técnicas analíticas, computacionales o experimentales apropiadas, incluyendo la función de asesoría en estos campos. CG4 - Comprender el impacto de la Ingeniería de los Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos en el medio ambiente, el desarrollo sostenible de la sociedad. desarrollando la capacidad para la realización de estudios de ordenación del territorio y de los aspectos medioambientales relacionados con los proyectos, plantas e instalaciones, en su ámbito. CG5 - Saber comunicar los conocimientos y conclusiones, tanto de forma oral, escrita y gráfica, a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. CG9 - Organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones de proyectos y equipos humanos. F24 - Industrias de generación, transporte, transformación y gestión de la energía eléctrica y térmica. Resultados de Aprendizaje RA202 - Conocer y utilizar la normativa y reglamentación de baja tensión. RA201 - Comprender la estructura del sistema de distribución eléctrica y sus garantías de calidad de servicio. RA203 - Interpretar y esquematizar circuitos eléctricos de redes de alimentación y receptores. RA204 - Valorar los riesgos asociados a la electrificación en instalaciones domésticas e industriales. RA205 - Conocer los tipos de canalizaciones eléctricas. Seleccionar cables y su aparamenta de maniobra y protección. RA206 - Comprender el funcionamiento de las máquinas eléctricas y sus aplicaciones. RA207 - Seleccionar la máquina y el sistema de alimentación adecuados al tipo de servicio. RA208 - Seleccionar los elementos de protección y control de las máquinas eléctricas. RA209 - Comprender los distintos aspectos de eficiencia energética en las instalaciones y maquinas eléctricas. GA_06RE_ _1S_

5 Profesorado Profesorado Nombre Despacho Tutorías Valiño Lopez, Vanesa (Coordinador/a) 505 X - 12:00-14:00 J - 12:00-14:00 Fernandez Ramon, Carlos 519 carlos.fernandezr@upm.es X - 08:00-10:00 J - 08:00-10:00 V - 10:00-12:00 Nota.- Las horas de tutoría son orientativas y pueden sufrir modificaciones. Se deberá confirmar los horarios de tutorías con el profesorado. GA_06RE_ _1S_

6 Descripción de la Asignatura Cálculo y concepción del proyecto eléctrico en baja tensión. Introducción al estudio de las máquinas eléctricas. Análisis y aplicaciones del motor asíncrono. Temario 1. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN 1.1. Configuración del sistema eléctrico de potencia. Tensiones normalizadas 1.2. Estructura y configuraciones típicas de las redes de distribución Condiciones de servicio y calidad de suministro: previsión de cargas, factores de simultaneidad, caídas de tensión y aplicación a diferentes distribuidores Aislamiento eléctrico: tipos de aislantes, características y comportamiento, perforación dieléctrica, clases térmicas y definiciones para equipos 1.5. Sobretensiones: causas y tipos, coordinación de aislamiento, ensayos de tensión sobre los equipos 1.6. Normativa relativa al tema 2. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN DE BAJA TENSIÓN 3. FALLOS ELÉCTRICOS Y SUS EFECTOS EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS 3.1. Cortocircuitos: tipos y efectos Evolución temporal de las corrientes de cortocircuito dependiendo del punto del fallo Cálculo de corrientes de cortocircuito. Método de componentes simétricas. Redes de secuencia Aplicación a cortocircuitos simétricos trifásicos y desequilibrados. Impedancias de secuencia Normativa relativa al tema. 4. CANALIZACIONES ELÉCTRICAS 4.1. Constitución y tipo de cables Criterios de selección de cables: aislamiento, corriente admisible, corriente de cortocircuito y caída de tensión Condicionantes adicionales: régimen de servicio y cambios en las condiciones de referencia Normativa relativa al tema. GA_06RE_ _1S_

7 5. APARAMENTA DE MANIOBRA Y PROTECCIÓN: CARACTERÍSTICAS Y ESPECIFICACIONES 5.1. Introducción. Funciones y mecanismos de la aparamenta. Extinción del arco eléctrico Funcionamiento, tipos y características nominales de la aparamenta industrial de maniobra y protección: seccionadores, interruptores, contactores, fusibles y pararrayos. Criterios de selección de aparamenta. Circuitos de mando Combinación de aparamenta. Transformadores de protección. Subestaciones, configuraciones. Celdas de protección. Transformadores de medida Protecciones. Perturbaciones en la redes. Funcionamiento y tipos de relés. Relés de sobrecorriente Coordinación y combinación de protecciones. Esquemas típicos de protección de los elementos de las redes Normativa relativa al tema. 6. ELECTRIFICACIÓN EN AMBIENTES CON RIESGO Y ELECTROCUCIÓN 6.1. Tipos de contactos eléctricos. Curvas de electrocución. Tensión de paso y de contacto. Prevención frente a la electrocución Puestas a tierra. Tipos y partes de un sistema de puesta a tierra. Cálculo de la resistencia de puesta a tierra. Mediciones Protección frente a contactos eléctricos. Regímenes de neutro de las instalaciones y dispositivos de corte de los defectos a tierra Normativa relativa al tema. 7. FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 7.1. Introducción a las máquinas eléctricas: generalidades, construcción, principio de funcionamientos, fundamentos magnéticos y generación de campos Rendimientos: pérdidas y rendimeintos, calentamiento Características de máquinas eléctricas: asignación de características nominales según el servicio; selección de máquinas eléctricas; estabilidad de funcionamiento; maniobras. 8. TRANSFORMADORES DE POTENCIA 8.1. Constitución, tipos y principio de funcionamiento. Circuito equivalente del transformador. Parámetros característicos Grupos de conexión. Tratamiento del neutro y aparición de armónicos. Cargas desequilibradas. Configuraciones usuales según aplicación Selección de transformadores. Características de funcionamiento y criterios de selección. Protecciones específicas en transformadores Ejecuciones especiales en transformadores de potencia. Transformadores con tomas de regulación. Transformadores con varios secundarios. 9. MÁQUINAS ASÍNCRONAS 9.1. Constitución, principio de funcionamientos de las máquinas de inducción y circuito equivalente Curvas características de las máquinas asíncronas y dependencias. Valores asignados y características nominales Selección de máquinas asíncronas: cargas mecánicas típicas, criterios de selección Maniobra y protección en máquinas asíncronas. Arranque y frenado Motores monofásicos: constitución y características; particularidades del arranque Usos de las máquinas asíncronas: aplicaciones como motor; aplicaciones como generador. GA_06RE_ _1S_

8 10. ALIMENTACIÓN DE CARGAS Introducción a la electrónica de potencia. Convertidores Accionamientos eléctricos. Métodos de regualación de la velocidad de las máquinas asíncronas. GA_06RE_ _1S_

9 Cronograma Horas totales: 75 horas y 30 minutos Horas presenciales: 73 horas y 30 minutos (47.1%) Peso total de actividades de evaluación continua: 100% Peso total de actividades de evaluación sólo prueba final: 100% Semana Actividad Prensencial en Aula Actividad Prensencial en Laboratorio Otra Actividad Presencial Actividades Evaluación Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Semana 6 Semana 7 Presentación Duración: 00:45 Temas 1.1; 1.2 y 1.3 Duración: 01:15 Tema 1.3 Duración: 04:00 Temas 1.4; 1.5; 3.1; 3.2. Duración: 04:00 Temas 3.2; 3.3; 3.3 y 3.4 Duración: 03:00 Temas 3.2; 3.3; 3.3 y 3.4 Duración: 01:00 Tema 3.4 Temas 4.1 y 4.2 Temas 4.2 y 4.3 Temas 4.2 y 4.3 Temas 5.1; 5.2; 5.3 y 5.4 Duración: 03:00 Temas 5.1; 5.2; 5.3 y 5.4 Duración: 01:00 GA_06RE_ _1S_

10 Semana 8 Semana 9 Semana 10 Semana 11 Semana 12 Temas 5.3 y 5.4 Tema 5.5 Temas 6.1; 6.2 y 6.3 Temas 6.1; 6.2 y 6.3 Temas 6.1; 6.2 y 6.3 Tema 7.1 Temas 7.2, 7.3 Temas 7.1; 7.2 y 7.3 Temas 9.1; 9.2 y 9.3 Temas 9.1; 9.2 y 9.3 Práctica 1 Duración: 02:30 PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio Semana 13 Semana 14 Temas 9.3; 9.4 y 9.5 Temas 9.3; 9.4 y 9.5 Temas 9.6 Examen Práctica 1 Duración: 01:00 EP: Técnica del tipo Examen de Prácticas Evaluación continua y sólo prueba final Actividad no presencial Examen Test 1 (ExT1) Duración: 01:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial GA_06RE_ _1S_

11 Semana 15 Temas 9.6 Temas 10.1; 10.2 Práctica 2 Duración: 02:30 PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio Semana 16 Temas 10.1; 10.2 Duración: 04:00 Examen práctica 2 Duración: 01:00 EP: Técnica del tipo Examen de Prácticas Evaluación continua y sólo prueba final Actividad no presencial Examen Test 2 (ExT2) Duración: 01:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial Semana 17 Examen (ExP) Duración: 01:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial Examen Test Final (ExTF) Duración: 01:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación sólo prueba final Actividad presencial Examen Final (ExPF) Duración: 01:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación sólo prueba final Actividad presencial Actividades de Evaluación continua: interrogaciones de clase + problemas propuestos + cuestionarios Moodle Duración: 04:00 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial Nota.- El cronograma sigue una planificación teórica de la asignatura que puede sufrir modificaciones durante el curso. Nota 2.- Para poder calcular correctamente la dedicación de un alumno, la duración de las actividades que se repiten en el tiempo (por ejemplo, subgrupos de prácticas") únicamente se indican la primera vez que se definen. GA_06RE_ _1S_

12 Actividades de Evaluación Semana Descripción Duración Tipo evaluación Técnica evaluativa Presencial Peso Nota mínima Competencias evaluadas 13 Examen Práctica 1 01:00 Evaluación continua y sólo prueba final 13 Examen Test 1 (ExT1) 01:30 Evaluación continua 16 Examen práctica 2 01:00 Evaluación continua y sólo prueba final 16 Examen Test 2 (ExT2) 01:30 Evaluación continua 17 Examen (ExP) 01:30 Evaluación continua 17 Examen Test Final (ExTF) 01:30 Evaluación sólo prueba final 17 Examen Final (ExPF) 01:30 Evaluación sólo prueba final EP: Técnica del tipo Examen de Prácticas EX: Técnica del tipo Examen Escrito EP: Técnica del tipo Examen de Prácticas EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito No 10% CG5, F24 Sí 12.5% 4 / 10 CG5, CG2, CG9 No 10% CG5, F24 Sí 12.5% 4 / 10 CG5, CG2, F24 Sí 25% 4 / 10 CG5, F24, CG9 Sí 40% 2.5 / 10 CG5, F24, CG9 Sí 40% 2.5 / 10 CG5, CG2, CG4, F24, CG9 17 Actividades de Evaluación continua: interrogaciones de clase + problemas propuestos + cuestionarios Moodle 04:00 Evaluación continua EX: Técnica del tipo Examen Escrito Sí 30% 5 / 10 CG5, CG2, CG4, F24, CG9 Criterios de Evaluación PRÁCTICAS DE LABORATORIO: L Se harán 2 prácticas de laboratorio: práctica 1 y práctica 2. Cada una se califica de 0 a 10 puntos. Es requisito necesario para poder aprobar la asignatura haber realizado las prácticas y haber realizado la actividad de evaluación planteada relacionada con los laboratorios (examen de prácticas, informe, etcétera). La nota de Prácticas de Laboratorio (L) se calculará como media de la calificación de cada una de las prácticas realizadas. Criterios de evaluación: Montajes y medidas correctas realizadas en el laboratorio, según explicaciones previas y/o guiones de prácticas.además se evalúa que el informe y/o examen de cada práctica tenga todos los apartados requeridos con los resultados de cálculo correctos y una presentación y redacción claras y adecuadas. En caso de realizar informe, los alumnos seguirán las pautas específicas que se publican en la plataforma Moodle de la asignatura. No seguir dichas indicaciones puede implicar penalizaciones en la nota de laboratorio. Nota para alumnos repetidores: si la calificación obtenida en el curso de las prácticas de laboratorio es L >= 4, se guarda la nota para los dos cursos siguientes ( y ). A partir del tercer curso ( ), si la calificación inicialmente obtenida en el curso de las prácticas de laboratorio es L > 5, se procede a bajar la nota a un 5. Si el alumno desea una nota superior deberá volver a repetir las prácticas y realizar las pruebas de evaluación correspondientes. En caso de nota de laboratorio L GA_06RE_ _1S_

13 Recursos Didácticos Descripción Tipo Observaciones Máquinas eléctricas (Chapman, 2005) Máquinas eléctricas (Fitzgerald, 2004) Máquinas eléctricas (Fraile-Mora, 2008) Instalaciones eléctricas (Conejo et al., 2007) Instalaciones eléctricas en media y baja tensión (García, 2009) Bibliografía CHAPMAN, S. Máquinas eléctricas. Mc Graw-Hill, México. (4ª Edición), Bibliografía FITZGERALD, A. E. Máquinas eléctricas. Mc Graw-Hill, México (6ª Edición), Bibliografía FRAILE MORA, j. Máquinas eléctricas. Mc Graw-Hill, México (6ª Edición), Bibliografía CONEJO, A.J. y coautores. Instalaciones eléctricas. Mc Graw-Hill, México (1ª Edición), Bibliografía GARCÍA TRASANCOS, J. Instalaciones eléctricas en media y baja tensión. Paraninfo (6ª Edición), Tecnología eléctrica (Guirado, 2006) Puesta a tierra en edificios y en instalaciones eléctricas (Martínez y Toledano, 1997) Protecciones en las instalaciones eléctricas. Evaluación y perspectivas (Montané, 1990) Transformadores de potencia, de medida y de protección (Ras, 1991) Teoría de circuitos: fundamentos (Ras, 1987) Bibliografía Bibliografía Bibliografía Bibliografía Bibliografía GUIRADO TORRES, R y coautores. Tecnología eléctrica. Mc Graw-Hill, México (1ª Edición), MARTÍNEZ REQUENA, J y TOLEDANO GASCA, J. Puesta a tierra en edificios y en instalaciones eléctricas. Paraninfo, 1997 MONTANÉ, P. Protecciones en las instalaciones eléctricas. Evaluación y perspectivas. Marcombo, Barcelona, (2ª Edición) RAS, E. Transformadores de Potencia, de Medida y de Protección. Marcombo (7ª Edición), 1991 RAS, E. Transformadores de Potencia, de Medida y de Protección. Marcombo (7ª Edición), 1991 Corrientes de cortocircuitos en redes trifásicas: (Roeper, 1985) Tecnología eléctrica (Roger et al., 2010) Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión Bibliografía ROEPER, R. Corrientes de cortocircuito en redes trifásicas. Marcombo (2ª Edición), Bibliografía ROGER FOLCH, J y coautores. Tecnología eléctrica. Editorial Síntesis (3ª Edición), Bibliografía Reglamento Electrotécnico para Baja tensión. Ed. Thomson-Paraninfo. (1ª Edición), (R.D. 842/2002 e ITCs). Regalmento sobre centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación (RAT) Bibliografía Reglamento sobre centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación (RAT). (R.D. 3275/1982 e ITCs). MINER. Campus virtual de Schneider Recursos web Plataforma de telenseñanza Moodle Material del laboratorio de Ingeniería Eléctrica del Dpto. de Energía y Combustibles Recursos web Equipamiento GA_06RE_ _1S_