Datos Descriptivos. Guía de Aprendizaje Información al estudiante

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1 Guía de Aprendizaje Información al estudiante Datos Descriptivos ASIGNATURA: ELECTROTECNIA MATERIA: CRÉDITOS EUROPEOS: 6 CARÁCTER: Obligatoria TITULACIÓN: CURSO/SEMESTRE 2º Curso / 4º Semestre ESPECIALIDAD: Común Grado en Ingeniería en Tecnología Minera (GITM) Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos (GIRECE) Grado en Ingeniería Geológica (GIG) CURSO ACADÉMICO 2º PERIODO IMPARTICION IDIOMA IMPARTICIÓN Septiembre- Enero Febrero - Junio X Sólo castellano Sólo inglés Ambos X

2 DEPARTAMENTO: Sistemas Energéticos PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO (C = Coordinador) DESPACHO Correo electrónico Mª Dolores Prado Herrero (C) M3-53 mariadolores.prado@upm.es Profesores de Laboratorio: Luis Mª Arribas de Paz M3-509 luismaria.arribas@upm.es Pablo Reina Peral M3-56 pablo.reina@upm.es Vanesa Valiño López M3-503 vanesa.valino@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Sistema Internacional de Unidades Conocimientos básicos generales de Física y Matemáticas, por lo que es recomendable haber aprobado las asignaturas: Cálculo I y Cálculo II Ampliación de Matemáticas Física I y Física II Electromagnetismo 2

3 Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG CG3 CG5 CG6 CE6 (GITM, GIRECE y GIG) CE7 (GITM, GIRECE y GIG) CE8 (GITM, GIRECE y GIG) CE34 (GITM, GIRECE y GIG) CE35 (GITM, GIRECE y GIG) CE36 (GITM, GIRECE y GIG) F7 (GITM, GIRECE y GIG) Conocer y aplicar conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería en Tecnología Minera, Ingeniería Geológica o Ingeniería de los Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas dentro de contextos amplios y multidisciplinarios, siendo capaces de integrar conocimientos, trabajando en equipo multidisciplinares. Saber comunicar los conocimientos y conclusiones, de forma oral, escrita y gráfica, a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. Poseer habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de la vida para su adecuado desarrollo profesional Comprender el funcionamiento de los circuitos eléctricos. Diseñar y calcular instalaciones eléctricas. Comprender el funcionamiento de las máquinas eléctricas y sus aplicaciones. Comprender los principios del transporte, distribución y gestión de la energía eléctrica. Conocer los tipos de líneas y conductores eléctricos. Aplicar la reglamentación y normativa de alta y baja tensión. Conocimientos fundamentales sobre el sistema eléctrico de potencia: generación de energía, red de transporte, reparto y distribución, así como sobre tipos de líneas y conductores. Conocimiento de la normativa sobre baja y alta tensión. CE: Competencias específicas de la asignatura COMPETENCIAS BOE (GITM, GIRECE y GIG) Conocimiento Análisis, Síntesis Análisis, Síntesis Aplicación Aplicación Análisis, Síntesis Aplicación Conocimiento Aplicación Aplicación Análisis, Síntesis 3

4 Los Resultados de Aprendizaje GLOBALES de la asignatura son: Código RA RA2 RA3 RA4 RA5 RA6 RA7 (GIRECE) RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Comprender los fundamentos del sistema eléctrico de potencia. Plantear las ecuaciones de los sistemas eléctricos y resolverlas en diversos regímenes de funcionamiento. Calcular flujos de potencia y energía de circuitos eléctricos en régimen armónico senoidal. Comprender el funcionamiento y la aplicación de las máquinas eléctricas: transformadores y motores. Seleccionar las características idóneas de máquinas eléctricas y elementos eléctricos (canalizaciones y protecciones) de un circuito. Interpretar y utilizar esquemas eléctricos. Comprender el concepto de sostenibilidad eléctrica y el proceso de tratamiento de residuos. Los Resultados de Aprendizaje GLOBALES, se desarrollan en los siguientes Resultados de Aprendizaje Evaluables: Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA RA RA2 RA3 Comprender los fundamentos del sistema eléctrico de potencia. RA- Conocer los conceptos básicos para la utilización de la energía eléctrica (generadores y receptores) y correlacionar con los conceptos de potencia y energía. RA-2 Comprender el esquema básico del Sistema Eléctrico de Potencia español, distinguiendo las funciones y componentes de sus Subsistemas: producción, transporte, distribución y receptores. Conocer los agentes principales que operan el sistema eléctrico de potencia y sus interrelaciones, RA-3 comprendiendo como es su gestión técnica y económica (mercado), así como la comercialización de la energía eléctrica. RA-4 Comprender la estructura de la red eléctrica de transporte y distribución y su topología. Conocer los reglamentos eléctricos aplicables. Plantear las ecuaciones de los sistemas eléctricos y resolverlas en diversos regímenes de funcionamiento. Comprender los modelos y ecuaciones para los componentes eléctricos: dipolos pasivos (R, L, C) y RA2- dipolos activos (fuentes de tensión y de corriente - circuitos equivalentes de Thevenin y de Norton - máxima potencia transferible y rendimiento máximo) RA2-2 Aplicar los modelos y ecuaciones de los componentes eléctricos para resolver circuitos en corriente continua e interpretar los resultados obtenidos. RA2-3 Conocer y aplicar el cálculo simbólico para plantear y resolver las ecuaciones que modelizan circuitos en régimen permanente senoidal, usando impedancias (y admitancias) complejas. Conocer la justificación técnica de los circuitos trifásicos (distinguiendo entre equilibrados y no RA2-4 equilibrados) y comprender las conexionas en estrella y triángulo con sus magnitudes simples y compuestas. Entender el concepto de circuito monofásico equivalente. Plantear las ecuaciones de circuitos trifásicos equilibrados y resolverlas en régimen armónico RA2-5 senoidal, valorando sus resultados (desde la generación eléctrica hasta su consumo). Calcular caídas de tensión y correlacionar con la reglamentación aplicable. Calcular flujos de potencia y energía de circuitos eléctricos en régimen armónico senoidal. RA3- Comprender los conceptos de potencia activa, reactiva y aparente en circuitos eléctricos en corriente alterna y conocer cómo es su cálculo (factor de potencia y su compensación). Conocer el cálculo de potencias en circuitos trifásicos (equilibrados y desequilibrados). RA3-2 Comprender los efectos térmicos de la electricidad y conocer su modelo matemático e interpretación. 4

5 RA3-3 Saber como se realiza la medición de magnitudes eléctricas en circuitos monofásicos y trifásicos. RA4 RA3-4 RA4- Plantear y resolver ecuaciones de circuitos monofásicos y trifásicos en régimen armónico senoidal (desde la generación eléctrica hasta su consumo), analizando los resultados de flujos de potencia y energía. Comprender el funcionamiento y la aplicación de las máquinas eléctricas: transformadores y motores. Comprender la finalidad y el funcionamiento del transformador monofásico de potencia: - Aspectos constructivos y especificaciones técnicas. - Funcionamiento del transformador monofásico de potencia en vacío. Ensayo de vacío. - Funcionamiento del transformador monofásico de potencia en carga y rendimiento. Ensayo de cortocircuito. - Circuito equivalente del transformador monofásico de potencia - Rendimiento RA4-2 Resolver circuitos con transformadores monofásicos y evaluar los resultados obtenidos. RA4-3 Conocer y comprender la finalidad y el funcionamiento del transformador trifásico de potencia: - Aspectos constructivos y especificaciones técnicas - Circuito monofásico equivalente. - Grupos de conexión e índice horario. Acoplamiento en paralelo de transformadores. RA4-4 Plantear y resolver circuitos con transformadores trifásicos y evaluar los resultados obtenidos. RA4-5 Comprender la finalidad y el funcionamiento de auto-transformadores y transformadores de varios secundarios. RA4-6 Comprender el funcionamiento y el uso de transformadores de medida y protección. RA4-7 Entender los fundamentos electromagnéticos de las máquinas rotativas y distinguir las diferencias entre las principales máquinas eléctricas y sus aplicaciones. Conocer y comprender la finalidad y el funcionamiento del motor asíncrono trifásico de inducción: RA4-8 - Circuito equivalente, curvas características y balance de potencias (pérdidas, calentamiento y rendimientos). - Aspectos constructivos, especificaciones técnicas y tipos de servicio. RA4-9 Plantear y resolver circuitos con motores asíncronos para diferentes tipos de cargas y accionamientos, evaluando los resultados obtenidos. Comprender el funcionamiento y finalidad de: RA4-0 - Motor de inducción monofásico - Máquinas de corriente continua. RA5 Seleccionar las características idóneas de máquinas eléctricas y elementos eléctricos (canalizaciones y protecciones) de un circuito. RA4-2 y Plantear y resolver circuitos con transformadores monofásicos y trifásicos y evaluar los resultados RA4-4 obtenidos. RA4-9 Plantear y resolver circuitos con motores asíncronos para diferentes tipos de cargas y accionamientos, evaluando los resultados obtenidos. RA5- Comprender el método de cálculo de corrientes de cortocircuito simétrico (trifásico). RA5-2 Comprender los métodos de cálculo de corrientes de cortocircuito asimétrico (monofásico y bifásico). RA5-3 Conocer y comprender los aspectos constructivos y especificaciones técnicas de las canalizaciones eléctricas (cables y elementos de su instalación). Conocer y comprender la finalidad, el funcionamiento y las especificaciones técnicas de los dispositivos de maniobra y protección: RA5-4 - Seccionador e interruptor - Fusible - Interruptores diferenciales RA5-5 Conocer y comprender el funcionamiento de las puestas a tierra: finalidad y esquema básico de su instalación. RA5-6 Conocer y comprender los esquemas de distribución en baja tensión: TT, TN, IT. RA5-7 Conocer y comprender los sistemas de protección frente a contactos directos e indirectos. 5

6 RA6 RA5-8 Seleccionar los cables idóneos en una instalación eléctrica mediante el cálculo de: cargas de servicio, caídas de tensión y cortocircuitos, aplicando la reglamentación en vigor. RA5-9 Diseñar y calcular redes eléctricas en baja tensión, considerando la aparamenta de maniobra y protección adecuada, aplicando la reglamentación en vigor. Interpretar y utilizar esquemas eléctricos. RA7 (GIRECE) RA6- Conocer e interpretar la estructura general de una instalación eléctrica industrial y su representación. RA5-8 Seleccionar los cables idóneos en una instalación eléctrica mediante el cálculo de: cargas de servicio, caídas de tensión y cortocircuitos, aplicando la reglamentación en vigor. RA5-9 Diseñar y calcular redes eléctricas en baja tensión, considerando la aparamenta de maniobra y protección adecuada, aplicando la reglamentación en vigor. Comprender el concepto de sostenibilidad eléctrica y el proceso de tratamiento de residuos. RA7- Calcular y evaluar en circuitos eléctricos (corriente continua y corriente alterna), en qué condiciones se obtiene la máxima potencia transferible o el rendimiento máximo de la instalación. RA7-2 Calcular y evaluar el factor de potencia de una instalación eléctrica y saber cómo se compensa, para que cumpla la reglamentación en vigor. Calcular y evaluar pérdidas de potencia por efectos térmicos RA7-3 Plantear y resolver circuitos con transformadores trifásicos y motores asíncronos para evaluar los resultados obtenidos, en cuanto a maximizar su rendimiento y minimizar pérdidas de potencia. RA7-4 Plantear y resolver circuitos para calcular y evaluar las caídas de tensión y poder minimizarlas, aplicando la reglamentación en vigor. 6

7 Contenidos y Actividades de Aprendizaje CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPITULO TEMA Introducción a los circuitos eléctricos TEMA 2 Circuitos eléctricos en corriente alterna TEMA 3 Circuitos eléctricos trifásicos TEMA 4 Transformadores APARTADO Utilización de la energía eléctrica: conceptos básicos. Convenios: generador y receptor. Potencia y energía en circuitos eléctricos Modelos y ecuaciones para los componentes eléctricos: dipolos pasivos Modelos y ecuaciones para los componentes eléctricos: dipolos activos. Circuitos equivalentes de Thevenin y de Norton (máxima potencia transferible y rendimiento máximo) Resolución de circuitos en corriente continua. Circuitos eléctricos en corriente alterna. Circuitos en régimen permanente senoidal. Cálculo simbólico. Representación vectorial de las magnitudes eléctricas. Impedancia y Admitancia complejas. Potencia en circuitos eléctricos en corriente alterna. Conceptos de potencia activa, reactiva y aparente. Factor de potencia y su compensación. Planteamiento y resolución de circuitos (desde la generación eléctrica hasta su consumo) en corriente alterna. Efectos térmicos de la electricidad (modelo matemático e interpretación) Circuitos trifásicos: equilibrados y no equilibrados. Conexiones: estrella y triángulo. Magnitudes simples y compuestas. Potencias en circuitos trifásicos. Medida de magnitudes eléctricas en circuitos monofásicos y trifásicos. Circuito monofásico equivalente. Resolución de circuitos trifásicos equilibrados. Resolución de circuitos trifásicos equilibrados: cálculo de caídas de tensión (reglamentación aplicable en baja tensión). Transformador monofásico de potencia. Aspectos constructivos y especificaciones técnicas. Funcionamiento del transformador monofásico de potencia en vacío. Ensayo de vacío. Funcionamiento del transformador monofásico de potencia en carga y rendimiento. Ensayo de cortocircuito. Circuito equivalente del transformador monofásico de potencia. Resolución de circuitos monofásicos con transformadores. Transformador trifásico de potencia. Circuito monofásico equivalente. Resolución de circuitos trifásicos con transformadores. Rendimiento de transformadores. Grupos de conexión e índice horario. Acoplamiento en paralelo de transformadores. Transformadores especiales: auto-transformadores y transformadores de varios secundarios. Transformadores de medida y protección. 7 Indicadores Relacionados T_ T_2 T_3 T_4 T2_ T2_ T2_2 T2_3 T3_ T3_2 T3_3 T3_4 T3_5 T3_5 T4_ T4_2 T4_2 T4_2 T4_3 T4_4 T4_5 T4_6 T4_7 T4_8

8 TEMA 5 Máquinas eléctricas TEMA 6 Introducción al sistema eléctrico de potencia TEMA 7 Distribución y utilización de la energía eléctrica TEMA 8 Concepto de sostenibilidad energética NOTA: integrado en los temas anteriores Fundamentos electromagnéticos de las máquinas rotativas. Principales máquinas eléctricas. Motor asíncrono o de inducción. Circuito equivalente, curvas características y balance de potencias (pérdidas, calentamiento y rendimientos). Motor asíncrono o de inducción. Características nominales y tipos de servicio. Resolución de circuitos eléctricos con motores asíncronos. Máquinas asíncronas especiales: motor de inducción monofásico. Máquinas de corriente continua. Esquema básico del Sistema Eléctrico de Potencia español. Subsistemas: producción, transporte, distribución, receptores. Agentes principales que operan el sistema: gestión técnica y económica (mercado), comercialización y su régimen económico. Estructura de la red eléctrica y su topología. Reglamentación eléctrica. Cálculo de corrientes de cortocircuito simétrico (trifásico). Cálculo de corrientes de cortocircuito asimétrico (monofásico y bifásico). Dispositivos de maniobra y protección. Seccionador e interruptor. Fusible Puestas a tierra: finalidad y esquema básico de su instalación. Esquemas de distribución en baja tensión: TT, TN, IT. Protección frente a contactos directos e indirectos. Dispositivos de maniobra y protección. Interruptor diferencial. Canalizaciones eléctricas. Cables: aspectos constructivos y especificaciones técnicas. Cálculo de selección de cables: carga, caída de tensión y cortocircuito. Estructura general de una instalación eléctrica industrial y su representación. Diseño y cálculo de redes eléctricas en baja tensión. Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica. Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica. Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica. Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica. Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica. Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica. T5_ T5_2 T5_3 T5_4 T5_5 T6_ T6_2 T7_ T7_2 T7_2 T7_3 T7_4 T7_4 T7_4 T7_4 T7_5 T7_5 T7_6 T7_7 T_3 y T_4 T2_2 y T2_3 T3_5 T4_5 T5_2 y T5_4 T7_5 8

9 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA CLASES PROBLEMAS PRACTICAS TRABAJOS AUTONOMOS Mediante clase magistral. Las clases son teórico-prácticas y los fundamentos teóricos se acompañan de aplicaciones prácticas, sin separación explícita. Los contenidos del programa están incluidos en apuntes disponibles en la plataforma MOODLE (UPM) de la asignatura y/o libros de referencia. Los resúmenes esquemáticos (presentaciones PPS) que puedan ser usados por el profesor en clase, estarán disponibles en la plataforma MOODLE (UPM) de la asignatura. Se recomienda que el alumno tomes apuntes en clase para que sea más activo en su aprendizaje y plasme sus notas personales. ACTIVIDAD PRESENCIAL en aula. Estará disponible en la plataforma MOODLE (UPM) de la asignatura una colección de problemas y cuestiones de aplicación prácticas con sus soluciones. El profesor propondrá ejercicios y problemas que resolverá en clase junto con los alumnos. ACTIVIDAD PRESENCIAL en aula. Realización de 2 prácticas de laboratorio en grupos reducidos (3 alumnos) de 2 horas de duración (cada una). L. Circuitos eléctricos en corriente alterna y medida de magnitudes eléctricas. L2. Transformador trifásico de potencia: ensayos (vacío y cortocircuito) y funcionamiento en carga. Las prácticas son obligatorias y se evaluarán tanto por la actividad de cada grupo de alumnos en el Laboratorio como por el informe (con formato y contenidos específicos) de cada práctica que debe presentar el grupo en fechas determinadas. ACTIVIDAD PRESENCIAL en el Laboratorio y NO PRESENCIAL (preparación de informe) Resolución de ejercicios y problemas. Cada alumno podrá completar y mejorar su aprendizaje con la resolución de ejercicios y problemas con soluciones o sin ellas, disponibles en la plataforma MOODLE (UPM) de la asignatura o bien propuestos en el aula por el profesor. Trabajos individuales: pueden realizarse de forma voluntaria. El objetivo y alcance del trabajo, son acordados entre profesor y alumno. Cada trabajo bien evaluado, se contabiliza con PUNTO que se suma a la calificación de la asignatura (una vez aprobada ésta). ACTIVIDAD NO PRESENCIAL. TRABAJOS EN GRUPO TUTORÍAS Para la realización de cada práctica, los alumnos tendrán disponible un guión de la misma. Asimismo, se les darán las indicaciones necesarias para realizar un informe sobre la práctica que deberán entregar posteriormente. ACTIVIDAD NO PRESENCIAL. El alumno puede realizar consultas a su profesor en el horario especificado para Tutorías. ACTIVIDAD PRESENCIAL en el despacho del profesor. 9

10 RECURSOS DIDÁCTICOS BIBLIOGRAFÍA RECURSOS WEB EQUIPAMIENTO ALCALDE SAN MIGUEL, P. Electrotecnia. Thomson-Paraninfo (4ª Edición), 2003 RAS, E. Teoría de Circuitos. Fundamentos. Marcombo (4ª Edición), 988 RAS, E. Transformadores de Potencia, de Medida y de Protección. Marcombo (7ª Edición), 99 SANZ FEITO, J. Máquinas Eléctricas. Prentice-Hall, 2002 ROGER FOLCH, J. et al. Tecnología eléctrica. Síntesis (2ª Edición), 2002 CABELLO, M, y SÁNCHEZ, M. Instalaciones eléctricas interiores. Editex, 200 MORENO GIL, J. et al. Instalaciones Eléctricas de Interior. Thomson-Paraninfo (2ª Edición), 2004 TRASHORRAS MONTECELOS, J. Desarrollo de Instalaciones Eléctricas en los edificios. Thomson-Paraninfo (4ª Edición), 2005 Plataforma educativa Moodle (asignatura ELECTROTECNIA para GITM, GIRECE y GIG) de la UPM. En ella se hacen referencias y vínculos a otros recursos Web. Incluye, además de otro tipo de información: Apuntes de la asignatura Colección de ejercicios y problemas Esquemas y presentaciones que use el profesor en clase Material del laboratorio de INGENIERÍA ELÉCTRICA del Dpto. de Sistemas Energéticos. Aplicaciones informáticas para simulación y resolución de circuitos eléctricos (disponibles en el Dpto. y/o en aulas de informática). 0

11 Distribución de dedicación de los 6 créditos ECTS NOTA: equivalente a 60 horas presenciales (6 x 0) y 56 horas en TOTAL (6 x 26) TIPO DE ACTIVIDAD Nº HORAS CARÁCTER: Presencial (P) NO Presencial (NP) Examen (E) Clases teórico-prácticas e Interrogaciones de Clase en aula (trabajo individual y en algunas clases en grupo) Prácticas de Laboratorio (2) (Trabajo en grupo) Elaboración de los Informes de Laboratorio (2) (Trabajo en grupo) 56 P ( 36 Teoría + ( 20 Problemas) 4 P (2h cada una) 6 NP (8h cada uno) 7 NP Autoevaluación individual con resolución de ejercicios y problemas (disponibles en Moodle) Estudio y trabajo individual (repaso y preparación de clases) 60 NP Evaluación final en aula 3 E TOTAL Cronograma simplificado HORAS DEDICACIÓN PRESENCIAL DEL ALUMNO TEMA Teórico- Laboratorio Total prácticas TEMA. Introducción a los circuitos eléctricos 6 6 TEMA 2. Circuitos eléctricos en corriente alterna TEMA 3. Circuitos eléctricos trifásicos 6 6 TEMA 4. Transformadores TEMA 5. Máquinas eléctricas 8 8 TEMA 6. Introducción al sistema eléctrico de potencia 2 2 TEMA 7. Distribución y utilización de la energía eléctrica 6 6 TEMA 8. Concepto de sostenibilidad energética NOTA: integrado en los temas anteriores TOTAL CALENDARIO DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO TÍTULO L. Circuitos eléctricos en corriente alterna y medida de magnitudes eléctricas. L2. Transformador trifásico de potencia: ensayos (vacío y cortocircuito) y funcionamiento en carga. FECHAS aproximadas 4ª Semana (del semestre) 9ª Semana (del semestre)

12 Cronograma AMPLIADO (Distribución horas presenciales de clases Teórico-prácticas) CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPITULO APARTADO Horas de clase TEMA Introducción a los circuitos eléctricos TEMA 2 Circuitos eléctricos en corriente alterna Utilización de la energía eléctrica: conceptos básicos. Convenios: generador y receptor. Potencia y energía en circuitos eléctricos Modelos y ecuaciones para los componentes eléctricos: dipolos pasivos. 2 Modelos y ecuaciones para los componentes eléctricos: dipolos activos. Circuitos equivalentes de Thevenin y de Norton (máxima potencia transferible y rendimiento máximo) Resolución de circuitos en corriente continua. 2 Circuitos eléctricos en corriente alterna. Circuitos en régimen permanente senoidal. Cálculo simbólico. Representación vectorial de las magnitudes eléctricas. Impedancia y Admitancia complejas. Potencia en circuitos eléctricos en corriente alterna. Conceptos de potencia activa, reactiva y aparente. Potencia en circuitos eléctricos en corriente alterna. Factor de potencia y su compensación. Planteamiento y resolución de circuitos (desde la generación eléctrica hasta su consumo) en corriente alterna. Circuitos trifásicos: equilibrados y no equilibrados. 2 Conexiones: estrella y triángulo. Magnitudes simples y compuestas. TEMA 3 Circuitos eléctricos trifásicos Potencias en circuitos trifásicos. Medida de magnitudes eléctricas en circuitos monofásicos y trifásicos. Circuito monofásico equivalente. Resolución de circuitos trifásicos equilibrados: cálculo de caídas de tensión (reglamentación aplicable en baja tensión). TEMAS +2+3: CIRCUITOS ELÉCTRICOS MONOFÁSICOS Y TRIFÁSICOS EN CORRIENTE ALTERNA 8 Transformador monofásico de potencia. Aspectos constructivos y especificaciones técnicas. Funcionamiento del transformador monofásico de potencia en vacío. Ensayo de vacío. Funcionamiento del transformador monofásico de potencia en carga y rendimiento. Ensayo de cortocircuito. Circuito equivalente del transformador monofásico de potencia. 2 TEMA 4 Transformadores Resolución de circuitos monofásicos con transformadores. 2 Transformador trifásico de potencia. Circuito monofásico equivalente. Resolución de circuitos trifásicos con transformadores. Rendimiento de transformadores. Grupos de conexión e índice horario. Acoplamiento en paralelo de transformadores. Transformadores especiales: auto-transformadores y transformadores de varios secundarios. Transformadores de medida y protección. 2 2

13 Fundamentos electromagnéticos de las máquinas rotativas. Principales máquinas eléctricas. Motor asíncrono o de inducción. Circuito equivalente, curvas características y balance de potencias (pérdidas, calentamiento y rendimientos). TEMA 5 Máquinas eléctricas Motor asíncrono. Circuito equivalente, curvas características y balance de potencias (pérdidas, calentamiento y rendimientos). Motor asíncrono o de inducción. Características nominales y tipos de servicio. Resolución de circuitos eléctricos con motores asíncronos. 3 Máquinas asíncronas especiales: motor de inducción monofásico. Máquinas de corriente continua. TEMAS 4+5: MÁQUINAS ELÉCTRICAS 20 TEMA 6 Introducción al sistema eléctrico de potencia Esquema básico del Sistema Eléctrico de Potencia español. Subsistemas: producción, transporte, distribución, receptores. Agentes principales que operan el sistema: gestión técnica y económica (mercado), comercialización y su régimen económico. Estructura de la red eléctrica y su topología. Reglamentación eléctrica. Cálculo de corrientes de cortocircuito simétrico (trifásico). Cálculo de corrientes de cortocircuito asimétrico (monofásico y bifásico). 2 Dispositivos de maniobra y protección. Seccionador e interruptor. Dispositivos de maniobra y protección. Fusible. TEMA 7 Distribución y utilización de la energía eléctrica Puestas a tierra: finalidad y esquema básico de su instalación. Esquemas de distribución en baja tensión: TT, TN, IT. Protección frente a contactos directos e indirectos. Dispositivos de maniobra y protección. Interruptores diferenciales. Canalizaciones eléctricas. Cables: aspectos constructivos y especificaciones técnicas. Cálculo de selección de cables: carga, caída de tensión y cortocircuito. 2 Estructura general de una instalación eléctrica industrial y su representación. Diseño y cálculo de redes eléctricas en baja tensión. 2 TEMAS 6+7: SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA. DISTRIBUCIÓN Y UTILIZACIÓN DE LA E. ELÉCTRICA 8 TEMA 8 Concepto de sostenibilidad energética NOTA: integrado en los temas anteriores Concepto de sostenibilidad energética aplicada al uso de la energía eléctrica

14 Cronograma de trabajo de la asignatura Semana Actividad Aula Laboratorio Trabajo en grupo Trabajo Individual Autoevaluación (Trabajo en grupo) (Moodle) 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 2 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 3 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 4 2 h teoría-problemas 2 h Laboratorio L 2h Preparación y repaso clases h 5 4 h teoría-problemas 8 h Elaboración 2h Preparación y repaso clases h Informe Laboratorio L 6 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases 2 h 7 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 8 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 9 2 h teoría-problemas 2 h Laboratorio L2 2h Preparación y repaso clases h 0 4 h teoría-problemas 8 h Elaboración 2h Preparación y repaso clases h Informe Laboratorio L 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases 2 h 2 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 3 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 4 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h 5 4 h teoría-problemas 4h Preparación y repaso clases h Actividades Evaluación Examen h Preparación examen 3 h Final TOTAL 56 h 4 h 6 h 60 h 7 h 3 h 56 h TOTAL 4

15 Sistema de evaluación de la asignatura EVALUACION Ref. INDICADOR DE LOGRO RA Comprender los fundamentos del sistema eléctrico de potencia. RA T_ T6_ T6_2 T7_ Conocer los conceptos básicos para la utilización de la energía eléctrica (generadores y receptores) y correlacionar con los conceptos de potencia y energía. Comprender el esquema básico del Sistema Eléctrico de Potencia español, distinguiendo las funciones y componentes de sus Subsistemas: producción, transporte, distribución y receptores. Conocer los agentes principales que operan el sistema eléctrico de potencia y sus interrelaciones, comprendiendo como es su gestión técnica y económica (mercado), así como la comercialización de la energía eléctrica. Comprender la estructura de la red eléctrica de transporte y distribución y su topología. Conocer los reglamentos eléctricos aplicables. RA- RA-2 RA-3 RA-4 T_2 T2_3 T_4 T2_ T3_ T3_2 T3_5 T2_3 T3_5 Plantear las ecuaciones de los sistemas eléctricos y resolverlas en diversos regímenes de funcionamiento. Comprender los modelos y ecuaciones para los componentes eléctricos: dipolos pasivos (R, L, C) y dipolos activos (fuentes de tensión y de corriente - circuitos equivalentes de Thevenin y de Norton - máxima potencia transferible y rendimiento máximo). Aplicar los modelos y ecuaciones de los componentes eléctricos para resolver circuitos en corriente continua e interpretar los resultados obtenidos. Conocer y aplicar el cálculo simbólico para plantear y resolver las ecuaciones que modelizan circuitos en régimen permanente senoidal, usando impedancias (y admitancias) complejas. Conocer la justificación técnica de los circuitos trifásicos (distinguiendo entre equilibrados y no equilibrados) y comprender las conexionas en estrella y triángulo con sus magnitudes simples y compuestas. Entender el concepto de circuito monofásico equivalente. Plantear las ecuaciones de circuitos trifásicos equilibrados y resolverlas en régimen armónico senoidal, valorando sus resultados (desde la generación eléctrica hasta su consumo). Calcular caídas de tensión y correlacionar con la reglamentación aplicable. RA2 RA2- RA2-2 RA2-3 RA2-4 RA2-5 Calcular flujos de potencia y energía de circuitos eléctricos en régimen armónico senoidal. T2_2 Comprender los conceptos de potencia activa, reactiva y aparente de circuitos eléctricos en corriente alterna y conocer cómo es su cálculo (factor de potencia y su compensación). Conocer el cálculo de potencias en circuitos trifásicos (equilibrados y desequilibrados). T3_3 Comprender los efectos térmicos de la electricidad y conocer su modelo matemático e interpretación. T3_4 Saber como se realiza la medición de magnitudes eléctricas en circuitos monofásicos y trifásicos. T2_3 T3_5 Plantear y resolver ecuaciones de circuitos monofásicos y trifásicos en régimen armónico senoidal (desde la generación eléctrica hasta su consumo), analizando los resultados de flujos de potencia y energía. RA3 RA3- RA3-2 RA3-3 RA3-4 5

16 T4_ T4_2 T4_3 T4_4 T4_6 T4_5 Comprender el funcionamiento y la aplicación de las máquinas eléctricas: transformadores y motores. Comprender la finalidad y el funcionamiento del transformador monofásico de potencia: - Aspectos constructivos y especificaciones técnicas. - Funcionamiento en vacío. Ensayo de vacío. - Funcionamiento en carga. Ensayo de cortocircuito. Rendimiento. - Circuito equivalente del transformador monofásico de potencia. Resolver circuitos con transformadores monofásicos y evaluar los resultados obtenidos. Conocer y comprender la finalidad y el funcionamiento del transformador trifásico de potencia: - Aspectos constructivos y especificaciones técnicas - Circuito monofásico equivalente. - Grupos de conexión e índice horario. Acoplamiento en paralelo de transformadores. Plantear y resolver circuitos con transformadores trifásicos y evaluar los resultados obtenidos. T4_7 Comprender la finalidad y el funcionamiento de auto-transformadores y transformadores de varios secundarios. T4_8 Comprender el funcionamiento y el uso de transformadores de medida y protección. T5_ Entender los fundamentos electromagnéticos de las máquinas rotativas y distinguir las diferencias entre las principales máquinas eléctricas y sus aplicaciones. Conocer y comprender la finalidad y el funcionamiento del motor asíncrono trifásico de inducción: T5_2 - Circuito equivalente, curvas características y balance de potencias (pérdidas, calentamiento y rendimientos). - Aspectos constructivos, especificaciones técnicas y tipos de servicio. T5_3 Plantear y resolver circuitos con motores asíncronos para diferentes tipos de cargas y accionamientos, evaluando los resultados obtenidos. Comprender el funcionamiento y finalidad de: T5_4 - Motor de inducción monofásico - Máquinas de corriente continua. Seleccionar las características idóneas de máquinas eléctricas y elementos eléctricos (canalizaciones y protecciones) de un circuito. T4_3 Plantear y resolver circuitos con transformadores monofásicos y trifásicos y evaluar los T4_5 resultados obtenidos. T5_3 Plantear y resolver circuitos con motores asíncronos para diferentes tipos de cargas y accionamientos, evaluando los resultados obtenidos. T7_2 Comprender el método de cálculo de corrientes de cortocircuito simétrico (trifásico). T7_2 Comprender los métodos de cálculo de corrientes de cortocircuito asimétrico (monofásico y bifásico). T7_5 Conocer y comprender los aspectos constructivos y especificaciones técnicas de las canalizaciones eléctricas (cables y elementos de su instalación). Conocer y comprender la finalidad, el funcionamiento y las especificaciones técnicas de los dispositivos de maniobra y protección: T7_3 - Seccionador e interruptor T7_4 - Fusible - Interruptor diferencial T7_4 Conocer y comprender el funcionamiento de las puestas a tierra: finalidad y esquema básico de su instalación. T7_4 Conocer y comprender los esquemas de distribución en baja tensión: TT, TN, IT. T7_4 Conocer y comprender los sistemas de protección frente a contactos directos e indirectos. T7_5 Seleccionar los cables idóneos en una instalación eléctrica mediante el cálculo de: cargas de servicio, caídas de tensión y cortocircuitos, aplicando la reglamentación en vigor. T7_7 Diseñar y calcular redes eléctricas en baja tensión, considerando la aparamenta de maniobra y protección adecuada, aplicando la reglamentación en vigor. RA4 RA5 RA4- RA4-2 RA4-3 RA4-4 RA4-5 RA4-6 RA4-7 RA4-8 RA4-9 RA4-0 RA4-2 y RA4-4 RA4-9 RA5- RA5-2 RA5-3 RA5-4 RA5-5 RA5-6 RA5-7 RA5-8 RA5-9 6

17 Interpretar y utilizar esquemas eléctricos. T7_ Conocer e interpretar la estructura general de una instalación eléctrica industrial y su representación. T7_5 Seleccionar los cables idóneos de una instalación eléctrica mediante le cálculo de: cargas de servicio, caídas de tensión y cortocircuitos, aplicando la reglamentación en vigor. T7_7 Diseñar y calcular redes eléctricas en baja tensión, considerando la aparamenta de maniobra y protección adecuadas, aplicando al reglamentación en vigor. T2_3 T3_5 T2_3 T3_5 T4_5 T5_3 Comprender el concepto de sostenibilidad eléctrica y el proceso de tratamiento de residuos. Calcular y evaluar en circuitos eléctricos (corriente continua y corriente alterna), en qué condiciones se obtiene la máxima potencia transferible o el rendimiento máximo de la instalación. Calcular y evaluar el factor de potencia de una instalación eléctrica y saber cómo se compensa, para que cumpla la reglamentación en vigor. Calcular y evaluar pérdidas de potencia por efectos térmicos. Plantear y resolver circuitos con transformadores trifásicos y motores asíncronos para evaluar los resultados obtenidos, en cuanto a maximizar su rendimiento y minimizar pérdidas de potencia. T3_5 Plantear y resolver circuitos para calcular y evaluar las caídas de tensión y poder minimizarlas, aplicando la reglamentación en vigor. La tabla anterior puede ser sustituida por la tabla de rúbricas. RA6 RA6- RA5-8 RA5-9 RA7 (GIRECE) RA7- RA7-2 RA7-3 RA7-4 7

18 EVALUACIÓN ) CONVOCATORIA ORDINARIA Para la convocatoria ordinaria, el alumno debe elegir entre evaluación continua o examen final. El sistema de evaluación continua se aplica con carácter general a todos los estudiantes. El alumno que desee seguir el sistema de evaluación mediante sólo prueba final deberá comunicarlo por escrito al PROFESOR COORDINADOR de la asignatura en el plazo improrrogable de dos semanas desde el comienzo de la misma. La elección de evaluación mediante solo prueba final, no eximirá al alumno de la realización de las prácticas de laboratorio por curso (en las fechas, lugar y modo programados), que serán coincidentes con las de los alumnos que se sometan a evaluación continua. 2) CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA Todos los alumnos que NO hayan aprobado en la convocatoria ordinaria podrán presentarse a la convocatoria extraordinaria. Para poder presentarse a la convocatoria es requisito imprescindible haber realizado durante el curso las prácticas de laboratorio en los días y horas que se asignen. Los alumnos que hubiesen optado por la evaluación continua y NO hayan aprobado la asignatura, podrán optar por la evaluación mediante sólo prueba final o la recuperación del examen global siempre y cuando cumplan los requisitos mínimos establecidos en las calificaciones. 8

19 EVALUACION SUMATIVA PARA EVALUACIÓN CONTINUA BREVE DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS DE LABORATORIO EVALUABLES MOMENTO LUGAR Se harán 2 prácticas de laboratorio, cada una de ellas con calificación de 0 a 0 puntos. La nota de Prácticas de Laboratorio (L) se obtiene como media de la calificación de los dos laboratorios Puntuación mínima exigida en cada práctica: 4 puntos EXAMEN GOBLAL Prueba escrita compuesta de 2 partes: PESO EN LA CALIFICACIÓN Ver calendario Laboratorio 20% A) Test de 0 preguntas cortas de aplicación práctica, que se evalúa de 0 a 0 puntos (T). B) Ejercicio práctico de cálculo, que se evalúa de 0 a 0 puntos (E). Puntuación mínima exigida en cada parte: 2 puntos INTERROGACIONES DE CLASE (IC) Sin previo aviso, se realizan en horario de clase, preguntas cortas teórico-prácticas, sobre lo trabajado en el aula en esa clase o las 2-3 clases inmediatamente precedentes. Se contestan por escrito de forma individual. Se realizarán de 5 a 0 interrogaciones de clase Aula Aula 50% 25% (T) 25% (E) 30% Nota final = [0,2xL + 0,25xT + 0,25xE + 0,3xIC] TRABAJOS INDIVIDUALES VOLUNTARIOS: Cada alumno puede optar a todos los trabajos voluntarios que desee y podrá obtener un calificación de punto por cada trabajo evaluado positivamente. Los trabajos voluntarios se contabilizan en la calificación de la asignatura. Estos trabajos consisten en elaboración de un informe sobre un tema específico, montajes de laboratorio especiales u otros trabajos acordados entre cada alumno y el profesor. Los puntos obtenidos se sumarán a la calificación Nota Final, una vez aprobada la asignatura en el curso, tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria. Su objetivo es mejorar la calificación pero nunca se utilizarán para aprobar la asignatura. 9

20 EVALUACION SUMATIVA SOLO PARA PRUEBA FINAL BREVE DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN PRÁCTICAS DE LABORATORIO Las mismas de la evaluación continua Ver calendario Laboratorio 20% EXAMEN FINAL Prueba escrita compuesta de 2 partes: A) Test de 0 preguntas cortas de aplicación práctica, que se evalúa de 0 a 0 puntos (T). B) Ejercicio práctico de cálculo, que se evalúa de 0 a 0 puntos (E). Puntuación mínima exigida en cada parte: 2 puntos Aula 80% 40% (T) 40% (E) Nota final = [0,2xL + 0,4xT + 0,4xE] CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Prácticas de Laboratorio: Montajes y medidas correctas. Además se evalúa que el informe de cada práctica tenga todos los epígrafes requeridos con los resultados de cálculo adecuados y una presentación y redacción claras y adecuada. Examen Final: Cuestiones de test bien razonadas y/o los resultados numéricos adecuados y problema resuelto correctamente. Interrogaciones de clase: Cuestiones bien razonadas y/o los resultados numéricos adecuados. Trabajos voluntarios individuales: Al ser una actividad individual de cada alumno y supervisada directamente por el profesor, se valora la capacidad de análisis y síntesis del tema en estudio y su presentación final 20