Programa de la asignatura - Escuela Técnica Superior de Ingeniería

ASIGNATURA: TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Código: 127213007
Titulación: INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL. ELECTRICIDAD
Curso: 3º
Profesor(es) responsable(s): JUAN JOSÉ PORTERO RODRÍGUEZ
Departamento: INGENIERÍA ELÉCTRICA
Tipo (T/Ob/Op): T
Créditos (T+P): 6 + 3
Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios:
Sistemas de transporte y distribución de energía eléctrica
Objetivos de la asignatura:
Conocer la estructura de un Sistema Eléctrico de Potencia. Estudio de los distintos
elementos que intervienen en el transporte de energía, funciones a cumplimentar y
fenómenos producidos en el transporte de energía.
Diseñar y calcular líneas de transporte de energía eléctrica, aéreas y subterráneas.
Materias relacionadas con esta asignatura:
- 127211002 Electrometría
- 127212004 Máquinas Eléctricas
- 127212009 Teoría de Circuitos
Programa de la asignatura
A. Programa de Teoría:
Tema 1º SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
Niveles del Sistema Eléctrico de Potencia. Estructura de un Sistema Eléctrico. Redes eléctricas: definición,
clasificación y características. Esquema general de un Sistema Eléctrico de Potencia: consideraciones
generales.
Tema 2º ELEMENTOS DE LÍNEAS AÉREAS.
Elementos de líneas aéreas. Conductores: clasificación y características. Conductores de Aluminio-Acero.
Cables aislados para líneas aéreas. Aislamiento de líneas aéreas. Aisladores: clasificación y características.
Aisladores de soporte rígido y de cadena. Tipos de cadenas. Ensayo de aisladores. Nivel de aislamiento de
líneas aéreas. Cálculo de la cadena de aisladores: cálculo eléctrico y mecánico. Reparto de potencial en
una cadena de aisladores. Apoyos de líneas aéreas: clasificación y características. Crucetas y Armados.
Puesta a tierra de apoyos y líneas aéreas. Perfil longitudinal de líneas aéreas: distribución de apoyos.
Dispositivos y herrajes para líneas aéreas.
Tema 3. CÁLCULO MECÁNICO DE LÍNEAS AÉREAS DE ALTA TENSIÓN
Cálculo mecánico de líneas aéreas. Ecuación de la flecha en vanos nivelados: Comparación entre la
ecuación de la catenaria y la parábola, longitud del conductor. Acciones a considerar en el cálculo: peso
propio, viento, elasticidad y sobrecarga de hielo. Coeficiente de sobrecarga. Ecuación de cambio de
condiciones: Tracción máxima admisible, hipótesis de flecha máxima, prescripciones reglamentarias. Vano
de regulación. Resolución de la ecuación de cambio de condiciones. Tablas de tendido. Tensión de cada
día. Estudio de vanos desnivelados: Determinación de la abcisa del punto medio, parámetro de la catenaria
y la parábola, cálculo de flechas. Estudio de líneas aéreas de baja tensión ITC-BT-06
Tema 4. DISTANCIAS DE SEGURIDAD
Distancias de seguridad: prescripciones reglamentarias. Vano máximo admisible en función de la distancia
mínima real entre conductores. Cálculo de apoyos: determinación de la altura de los apoyos, esfuerzos
predominantes, prescripciones reglamentarias. Hipótesis de cálculo. Desviación transversal a línea de una
cadena de suspensión. Contrapesos. Prescripciones especiales del Reglamento Técnico de Líneas
Eléctricas Aéreas de Alta Tensión: Cruzamientos y paralelismos.
Tema 5. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE LAS LÍNEAS DE TRANSPORTE
Características eléctricas de las líneas de transporte. Resistencia eléctrica. Inductancia. Capacidad de una
línea eléctrica. Conductancia de aislamiento o Perditancia. Impedancia. Admitancia. Líneas múltiples:
distancia geométrica equivalente entre conductores, determinación de las características eléctricas. Medida
de las constantes de una línea. Efecto Corona: definición, tensiones críticas y pérdidas de potencia.
Potencia característica de una línea. Modelización de líneas. Transposición de conductores de una línea
eléctrica.
Tema 6. LÍNEAS SUBTERRÁNEAS DE ALTA TENSIÓN
Canalizaciones subterráneas: prescripciones reglamentarias. Cables eléctricos aislados destinados al
transporte de energía. Componentes de un cable eléctrico aislado: material conductor y aislante.
Resistencia de aislamiento de un cable aislado. Pérdidas dieléctricas. Ángulo de pérdidas. Criterios para la
elección del cable. Determinación de la sección del conductor. Factores de corrección. Cables eléctricos
para alta y media tensión. Normas para la elección del cable. Cables para muy altas tensiones: descripción
y características. Accesorios para cables. Localización de averías.
Tema 7. LINEAS INDUCTIVAS
Líneas inductivas: generalidades, estudio de la caída de tensión y diagramas de tensiones. Efecto Ferranti.
Caída de tensión en líneas trifásicas: diagramas de tensiones. Líneas inductivas can cargas repartidas:
caída de tensión, diagrama de tensiones y determinación de parámetros. Cálculo de secciones: criterios
eléctricos determinantes, elección del conductor. Tensiones normalizadas. Regla de Still. Método del
momento eléctrico. Capacidad máxima de transporte de una línea.
Tema 8. ESTUDIO DE LÍNEAS EN PARALELO. REDES EN ANILLO
Líneas acopladas en paralelo: distribución de cargas, diagrama de tensiones. Estudio de líneas inductivas
en anillo: caída de tensión, reparto de potencias y determinación de la sección del conductor.
Tema 9. LÍNEAS CAPACITIVAS. REDES EN ANILLO.
Capacidad de una línea eléctrica. Influencia de la tensión en la capacidad de una línea. Cálculo de la
capacidad en líneas trifásicas. Estudio de líneas capacitivas: circuitos equivalentes en Π y en T, diagramas
de tensiones y determinación de parámetros. Estudio gráfico de líneas capacitivas: comportamiento en
carga y en vacío, efecto Ferranti. Estudio de líneas capacitivas en anillo: determinación de la caída de
tensión y sección del conductor
Tema 10. MODELIZACIÓN DE LÍNEAS CAPACITIVAS
Modelización de líneas por cuadripolos. Determinación de los coeficientes de transferencia. Estudio de
líneas con transformadores intercalados. Modelo eléctrico del transformador. Estudio de líneas mediante el
método por unidad.
Tema 11. REGULACIÓN DE LA TENSIÓN
Regulación de tensión en una línea de corriente alterna: finalidad de la regulación. Relación entre la
naturaleza de la carga, el tipo de línea y la caída de tensión. Clasificación de los métodos de regulación.
Métodos de regulación sin afectar la naturaleza de la carga. Regulación de tensión por compensación.
Condensadores estáticos de potencia en alta y media tensión: construcción y características técnicas
Tema 12 ESTUDIO DE LAS CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO
Sobrecargas y cortocircuitos. Estudio de las corrientes de cortocircuito: esfuerzos provocados y cálculo de
las corrientes de cortocircuito. Intensidad de cortocircuito en un punto cualquiera de una distribución.
Limitación de las corrientes de cortocircuito.
B. Programa de Prácticas (resumido):
(Añada tantas filas como considere necesario)
Denominación de la práctica
Duración
(h)
Diseño de líneas de transporte de energía
Simulación de funcionamiento de una línea de
transporte de energía: Estudio de la línea en
vacío, carga y cortocircuito
4
6
Tipo de práctica
(Aula, laboratorio,
informática)
Aula- Informática
Ubicación física
(sede Dpto., aula
informática, ...)
Aula – Sede Departamento
C. Bibliografía básica:
-
Líneas de Alta Tensión. Teoría y Documentación Técnica
Juan José Portero. Apuntes de la Asignatura de Transporte de Energía Eléctrica.
-
Cálculo de Instalaciones y Sistemas Eléctricos.
Diego Carmona Fernández. Ediatec, S.L.
-
Líneas de Transporte de Energía.
Luís María Checa. Editorial Marcombo.
-
Teoría de Líneas Eléctricas. Volumen I.
Enrique Ras. Editorial Marcombo.
-
Cables eléctricos aislados.
Manuel Lorente Antón. Editorial Paraninfo.
-
Reglamento de Líneas Eléctricas Aéreas de Alta Tensión
Editorial. Ministerio de Industria y Energía.
-
Documentación Técnica de Material y Aparellaje Eléctrico.
D. Evaluación del alumno:
Tipo de examen:
Escrito, constará de una parte teórica y una práctica. La parte de teoría constará de una serie de
cuestiones teórico prácticas, la parte práctica consistirá en el desarrollo de unos problemas.
Para superar el examen será necesario aprobar ambas partes independientemente, siendo en éste
caso la nota final la suma de ambas.
Trabajos prácticos:
Se realizará un trabajo práctico consistente en el estudio de una línea aérea, siendo necesario
realizarlo para aprobar la asignatura. La evaluación de dicho trabajo influirá en la calificación final de
la signatura.
E. Observaciones:
- Página Web: www.upct.es/~die