Universidad Autónoma de Zacatecas Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica Programa del curso: Carácter Semestre recomendado Obligatoria 8º Carreras: IE Sistemas Eléctricos de Potencia II y Laboratorio Sesiones Teoría 30 Lab 14 Créditos Teoría 9 Lab 2 Tipo de curso: Ingeniería Aplicada Antecedentes Total 9 Sist. de Pot. I y Laboratorio Fecha: Enero, 2007 Descripción y objetivo general Descripción del curso: El curso trata sobre el estudio de corto circuito trifásico (simétrico) y las herramientas matemáticas de componentes simétricas para el estudio de fallas asimétricas. Se incluye, además el estudio de operación económica de los sistemas de potencia y fundamentos sobre la estabilidad en estado estable y transitoria. Objetivos: El estudiante será capaz de realizar estudios de fallas simétricas y asimétricas de sistemas de potencia. Asimismo, entenderá los conceptos de la operación económica de los sistemas de potencia y los conceptos de estabilidad de sistemas. Temario de sesiones del curso teóríco Tema 1. El generador síncrono (3 sesiones) Objetivo: 1.1 Generación trifásica 1.2 Circuito equivalente 1.3 Transitorio del circuito RL 1.4 Corto circuito trifásico en el generador síncrono sin carga 1.5 Reactancia subsíncrona, síncrona y de estado estable Tema 2. Análisis de fallas simétricas (corto circuito trifásico) ( 6 sesiones) Objetivo: 2.1 Tipos de fallas o de corto circuito 2.2 Componentes que contribuyen a las corrientes de falla 2.3 Corriente de falla trifásica 2.4 Matriz del bus de impedancias para obtener el voltaje de prefalla 2.5 Impedancia equivalente de Thévenin de la red en condiciones de falla 2.6 Ecuaciones generales 2.7 Selección de interruptores y fusibles Tema 3. Componentes simétricas (5 sesiones) Objetivo: 3.1 Fundamentos de componentes simétricas 3.2 Vector del operador A 3.3 Componentes simétricas de voltajes y corrientes asimétricos 3.4 Potencia en términos de componentes simétricas 3.5 Redes de secuencia 3.5.1 De cargas en Y y 3.5.2 De líneas de transmisión simétricas 3.5.3 De la máquina síncrona 3.5.4 De transformadores 3.5.5 De impedancias en serie asimétricas Tema 4. Análisis de fallas asimétricas (corto circuito desbalanceado) (6 sesiones) Objetivo: 4.1 Tipos de fallas asimétricas 4.2 Falla de línea a tierra 4.3 Falla de línea a línea 4.4 Falla de dos líneas a tierra 4.5 Análisis de fallas asimétricas usando el bus de impedancias 4.5.1 Falla de línea a tierra 4.5.2 Falla de línea a línea 4.5.3 Falla de dos líneas a tierra 4.5.4 Voltajes y corrientes de bus durante la falla Tema 5. Operación económica de sistemas de potencia (6 sesiones) Objetivo: 5.1 Distribución de carga entre unidades dentro de la central generadora 5.2 Distribución de carga entre plantas 5.3 Ecuación de pérdidas de transmisión 5.4 Despacho económico 5.5 Control de la generación 5.6 Demanda de una unidad 5.7 Problemas de la demanda de unidad Tema 6. Introducción al estudio de la estabilidad (4 sesiones) Objetivo: 6.1 El problema de la estabilidad 6.2 La ecuación de oscilación 6.3 Modelos de máquinas síncronas para estudios de estabilidad 6.4 Estabilidad de estado estable. Pequeños disturbios 6.5 Estabilidad de estado estable. Criterio de áreas iguales 6.6 Estabilidad considerando múltiples máquinas. Temario de sesiones de laboratorio Metodología de enseñanza y actividades de aprendizaje 1. Se hará uso del pizarrón, proyector de acetatos y cañón/computadora en las sesiones teóricas. 2. En las sesiones teóricas se mostrarán los conceptos del tópico respectivo, asignando un espacio mínimo de 30 minutos para la solución de ejemplos, involucrando al estudiante en la participación activa de los mismos. 3. Se realizarán múltiples simulaciones de fallas utilizando subrutinas de Matlab Evaluación 1. 2. 3. 4. 5. Exámenes parciales (3) Exámen final Tareas Asistencia / participación Prácticas de Laboratorio 25 % 30 % 15 % 5% 25 % Herramientas de cómputo de apoyo 1. Matlab 2. Mathcad Bibliografía Texto: 1. Sistemas de Potencia. Analisis y Diseño. Tercera Edición J. Duncan Glover y Mulukutla S. Sarma México, Thomson, 2003 Referencias: 2. Análisis de Sistemas de Potencia Grainger / Stevenson Jr. McGraw-Hill, México, 1996 3. Power System Análysis Hadi Saadat McGraw-Hill, 1999 4. Recommended practice for electric power distribution for industrial plants (IEEE std 141) Estándares IEEE 5. Power System Analysis Gross John Wiley, & Sons, New York, 1983 6. Introducción al análisis de los sistemas eléctricos de potencia Gilberto Enríquez Harper LIMUSA 7. Análisis de Corto circuito Rodolfo Lorenzo Bautista México, 2000