facultad de ingeniería area mecánica y electrica

FACULTAD DE INGENIERÍA
AREA MECÁNICA Y ELECTRICA
Nombre de la materia : SISTEMAS DE POTENCIA II
Clave de la materia:
Clave Facultad:
Clave U.A.S.L.P.:
Clave CACEI: IA
Nivel del Plan de Estudios: IX
No. de créditos: 9
Horas/Clase/Semana: 4
Horas totales/Semestre: 64
Horas/Práctica (y/o Laboratorio): 1
Prácticas complementarias:
Trabajo extra-clase Horas/Semana: 4
Carrera/Tipo de materia: I.EA/ Oblig. propia de la carrera
No. de créditos aprobados:
Fecha última de Revisión Curricular: 2010
Materia y clave de la materia requisito: Sistemas de Potencia I
JUSTIFICACIÓN DEL CURSO
La ingeniería de potencia se ocupa de cada paso del proceso de generación, transmisión, distribución de la energía eléctrica.
Es probable que la industria eléctrica sea la más grande y compleja del mundo. El ingeniero de potencia que trabaje en esa
industria encontrará problemas retadores al operar, diseñar y planear sistemas de potencia para suministrar cantidades
crecientes de energía eléctrica de manera segura y limpia. En la enseñanza de la ingeniería eléctrica es importante el análisis
de los sistemas de potencia, el estudio de cortocircuito, la coordinación de protecciones y el estudio de estabilidad.
.
OBJETIVO DEL CURSO
Desarrollar las bases para el cálculo de cortocircuito en fallas asimétricas, los principios de la coordinación de protecciones
y el estudio de estabilidad transitoria. Interpretar los resultados de la simulación digital, derivados de los estudios
anteriormente señalados.
CONTENIDO TEMÁTICO
1.
Componentes Simétricas
8 hrs.
Objetivo: Utilizar el método de las componentes
simétricas, para modelar los elementos que componen un
sistema eléctrico de potencia.
2.7.2.8.2.9.-
1.1.1.2.1.3.-
2.
Componentes simétricas de voltaje y corriente.
Redes de secuencia positiva negativa y cero
Impedancias de secuencias de líneas de
transmisión, transformadores, generadores y
motores
Estudio de Cortocircuito Asimétrico
14 hrs.
Objetivo: Calcular las principales fallas asimétricas en
un sistema eléctrico de potencia.
2.1.2.2.2.3.2.5.2.6.-
Representación del sistema
Falla simple de línea a tierra
Falla de línea a línea
Falla de doble línea a tierra
Defasamiento en transformadores Y-∆, ∆-Y
Equivalente de Thévenin para el cálculo de
fallas asimétricas
Cálculo de cortocircuito usando la matriz de
impedancias (Zbus)
Simulación digital de una falla asimétrica
3.
Efectos de la corriente de cortocircuito y cálculo
de interruptores
6 hrs.
Objetivos: Identificar los efectos de las corrientes de
cortocircuito sobre el sistema, así como la especificación
de interruptores de potencia.
3.1.3.2.3.3.3.4.-
Fuerzas entre conductores que porta el
cortocircuito
Efectos térmicos, mecánicos y electrodinámicos
Cálculo de interruptores
Selección de interruptores de acuerdo a normas
ANSI/IEEE, IEC
4.
Dispositivos de Protecciones
12 hrs.
Objetivo: Identificar los dispositivos básicos de un
sistema de protección en un sistema eléctrico de
potencia.
4.1.4.2.4.3.4.4.4.5.4.6.4.74.8.-
5.2.5.3.5.4.5.5.-
6.
Filosofía de protección con relevadores.
Transformadores de corriente y potencial
Principio de funcionamiento: relevadores
electromecánicos y digitales.
Tipos de relevadores
Protección de transformadores.
Protección de barras colectoras
Protección de líneas eléctricas
Protección de generadores y motores
Introducción al Estudio de Estabilidad
16 hrs.
Objetivo: Desarrollar el estudio de estabilidad transitorio
en un sistema eléctrico de potencia.
6.1.6.2.6.3.6.4.6.5.-
5.
Coordinación de los Dispositivos de Protecciones
8 hrs.
Objetivo: Coordinar los dispositivos de protección de
tal manera que los daños ocasionados por algún tipo de
falla en el sistema eléctrico, sean mínimos.
5.1.-
Información para un estudio de coordinación.
Procedimientos y ejemplos.
Elección de las zonas de protección
Simulación digital de coordinación de
protecciones
6.6.6.7.6.8.-
Tipos de estabilidad: permanente, transitoria y
dinámica.
Ecuación de oscilación.
Modelo de máquina síncrona simplificado y
equivalentes de sistema.
Criterios de las áreas iguales
Métodos de integración numérica aplicada a la
ecuación de oscilación.
Estabilidad de varias máquinas.
Métodos de diseño para la mejora de la
estabilidad transitoria.
Simulación digital de un estudio de estabilidad
Consideraciones básicas.
METODOLOGÍA
Exposición de temas: análisis y síntesis de los conceptos expuestos en el programa del curso. Ejercicios de modelado y
simulación en programas digitales en apoyo de un aprendizaje significativo, uso de herramientas como plataformas
digitales en línea, discusión de tareas o proyectos que estimulen el trabajo colaborativo entre los estudiantes, aplicación de
exámenes y desarrollo de prácticas de laboratorio.
EVALUACIÓN
La calificación de la asignatura es el promedio de 3 exámenes parciales y un examen final ordinario. Cada evaluación
es ponderada con los lineamientos y requisitos del profesor que imparte el curso. Para poder aprobar la asignatura es
necesario acreditar el laboratorio correspondiente.
BIBLIOGRAFÍA
Glover J. Duncan, Sarma Mulukutla S. “Sistemas de
Potencia, Análisis y Diseño”, 3ª Ed, Ed. Thomson, 2004
Direcciones Electrónicas de interés
Grainger John J, Stevenson William D. Jr, “Análisis de
Sistemas de Potencia”, 2005
Das J.C. “Power System Analyis Short Circuit Load
Flow and Harmonics” 2a Ed, Marcel Dekker,2002
Enríquez Harper Gilberto, “Introducción al Análisis de
los Sistemas Eléctricos de Potencia” 2ª Ed, Editorial
Limusa
Brokering W, Palma R., Vargas L. “Los Sistemas
Eléctricos de Potencia (El rayo domado)” 1ª Ed. Pearson
Prentice Hall, 2008
IEEE Std 242, Recommended practice for protection and
coordination of industrial and commercial power
systems.
http://www.cfe.gob.mx
http://www.ge.com/powergeneration
http://www.iie.org.mx
www.pearsoneducacion.net/wildi
www.pearsoneducacion.net/brokering
http://www.ieee-virtual-museum.org