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