Líneas Eléctricas (Power Lines)
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Guía docente de la asignatura
Líneas Eléctricas
(Power Lines)
Titulación: Máster en Ingeniería Industrial
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1. Datos de la asignatura
Nombre Líneas Eléctricas
Materia* Líneas Eléctricas
Módulo* Complementos Formativos
Código 223109010
Titulación MÁSTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL
Plan de estudios 2013
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
Tipo Obligatoria Grados Especialistas
Periodo lectivo Cuatrimestral Cuatrimestre 2º Curso 1º
Idioma Castellano
ECTS 4 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 120
* Todos los términos marcados con un asterisco están definidos en Referencias para laactividad docente en la UPCT y Glosario de términos:
http://repositorio.bib.upct.es/dspace/bitstream/10317/3330/1/isbn8469531360.pdf
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2. Datos del profesorado
Profesor reponsable Pedro Soto Alarcón
Departamento Ingeniería Eléctrica
Área de conocimiento Ingeniería Eléctrica
Ubicación del despacho 1ª Planta Edificio del Antiguo Hospital de Marina -Ala Este-
Teléfono 968 325 573 Fax 968 325 356
Correo electrónico [email protected]
URL / WEB http://www.upct.es/die
Horario de atención / Tutorías Según se indique en Aula Virtual
Ubicación durante las tutorías Despacho del profesor
Titulación Ingeniero Industrial
Vinculación con la UPCT Profesor Titular de Escuela Unversitaria tiempo parcial
Año de ingreso en la UPCT 1999
Nº de quinquenios (si procede)
Líneas de investigación (si procede)
Nº de sexenios (si procede)
Experiencia profesional (si procede) 25 años de experiencia en el sector industrial, especialmente en la industria química.
Otros temas de interés
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3. Descripción de la asignatura
3.1. Descripción general de la asignatura
El transporte y distribución de energía eléctrica es parte integral de un sistema eléctrico de Potencia. El objetivo principal es familiarizar al alumno con los elementos reales que constituyen el sistema eléctrico. Los alumnos del Master en Ingeniería Industrial deben adquirir los conocimientos y herramientas necesarias para analizar y comprender los problemas derivados del estudio de líneas eléctricas para conseguir el objetivo fundamental de que dicho transporte de energía eléctrica se pueda realizar, sea fiable y económico.
3.2. Aportación de la asignatura al ejercicio profesional
Un sistema eléctrico tiene como misión fundamental el satisfacer una demanda de energía. La
energía eléctrica es producida en las centrales eléctricas y aprovechada por los usuarios en sus
distintas vertientes y aplicaciones. Para poder ser aprovechada esa energía eléctrica,
necesitaremos transportarla y distribuirla desde los centros de generación hasta los puntos de
consumo.
El análisis de las diferentes técnicas y elementos que intervienen en éste proceso, el estudio de los
fenómenos que ocurren durante el mismo, así como la forma de realizarlo, es en resumen el
objetivo primordial que pretendemos conseguir.El estudio y conocimiento de la Reglamentación
Técnica vigente, así como las Normas Particulares de las compañías suministradoras de energía
eléctrica, necesario para el diseño y resolución de las aplicaciones propuestas, es fundamental
para lograr nuestro objetivo.
El uso y manejo de documentación técnica actualizada permitirá que se logre un mejor conocimiento de los materiales y en cierto modo conectar la enseñanza en las aulas con la realidad del mundo del trabajo profesional.
3.3. Relación con otras asignaturas del plan de estudios
3.4. Incompatibilidades de la asignatura definidas en el plan de estudios
No existen.
3.5. Recomendaciones para cursar la asignatura
Actualizar los conocimientos adquiridos durante los estudios de Grado de Magnetismo y Análisis de Circuitos y/o Tecnología Eléctrica.
3.6. Medidas especiales previstas
El alumno que por sus circunstancias pueda necesitar de medidas especiales deberá comunicarlo al profesor.
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4. Competencias y resultados del aprendizaje
4.1. Competencias básicas* del plan de estudios asociadas a la asignatura
CB01. Haber adquirido conocimientos avanzados y demostrado, en un contexto de
investigación científica y tecnológica o altamente especializado, una comprensión detallada y
fundamentada de los aspectos teóricos y prácticos y de la metodología de trabajo en el campo de la
Ingeniería Industrial.
XCB02. Saber aplicar e integrar sus conocimientos, la comprensión de estos, su fundamentación
científica y sus capacidades de resolución de problemas en entornos nuevos y definidos de forma
imprecisa, incluyendo contextos de carácter multidisciplinar tanto investigadores como
profesionales altamente especializados.
XCB03. Saber evaluar y seleccionar la teoría científica adecuada y la metodología precisa de sus
campos de estudio para formular juicios a partir de información incompleta o limitada incluyendo,
cuando sea preciso y pertinente, una reflexión sobre la responsabilidad social o ética ligada a la
solución que se proponga en cada caso.
CB04. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser
originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
XCB05. Saber transmitir de un modo claro y sin ambigüedades a un público especializado o no,
resultados procedentes de la investigación científica y tecnológica o del ámbito de la innovación
más avanzada, así como los fundamentos más relevantes sobre los que se sustentan.
CB06. Haber desarrollado la autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación
y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro la Ingeniería Industrial, en contextos
interdisciplinares y, en su caso, con una alta componente de transferencia del conocimiento.
CB07. Ser capaces de asumir la responsabilidad de su propio desarrollo profesional y de su
especialización en uno o más campos de estudio.
4.2. Competencias generales del plan de estudios asociadas a la asignatura
X CG01. Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de: métodos
matemáticos, analíticos y numéricos en la ingeniería, ingeniería eléctrica, ingeniería energética,
ingeniería química, ingeniería mecánica, mecánica de medios continuos, electrónica industrial,
automática, fabricación, materiales, métodos cuantitativos de gestión, informática industrial,
urbanismo e infraestructuras.
CG02. Proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas.
CG03. Dirigir, planificar y supervisar equipos multidisciplinares.
CG04. Realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos.
CG05. Realizar la planificación estratégica y aplicarla a sistemas tanto constructivos como de
producción, de calidad y de gestión medioambiental.
CG06. Gestionar técnica y económicamente proyectos, instalaciones, plantas, empresas y
centros tecnológicos.
CG07. Poder ejercer funciones de dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos
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I+D+i en plantas, empresas y centros tecnológicos.
CG08. Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el
ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial.
4.3. Competencias específicas* del plan de estudios asociadas a la asignatura
Capacidad para el cálculo y diseño de líneas eléctricas y Transporte de Energía Eléctrica
4.4. Competencias transversales del plan de estudios asociadas a la asignatura
- Aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos
4.5. Resultados** del aprendizaje de la asignatura
Al finalizar la asignatura el estudiante deberá ser capaz de:
1.- Conocer la arquitectura de los sistemas de generación, transporte y distribución de energía
eléctrica.
2.- Conocimiento de las características de los componentes del Sistema Eléctrico de Potencia, los
aspectos de la operación actual y los avances tecnológicos.
3.- Analizar y conocer los fenómenos ocurridos en el transporte y distribución de energía eléctrica.
4.- Realizar los cálculos mecánicos de líneas eléctricas aéreas de alta tensión.
5.- Diseñar los elementos necesarios para el montaje de líneas aéreas de alta tensión.
6.- Análisis y dimensionamiento del sistema en régimen permanente.
7.- Calcular los parámetros de las líneas eléctricas de alta tensión
8.- Realizar los cálculos eléctricos de líneas eléctricas, caída de tensión, pérdida de potencia y
rendimiento de líneas
9.- Estudiar la modelización de las líneas eléctricas y establecer sus circuitos equivalentes con la
determinación de los coeficientes de transferencia.
10.-Representar vectorialmente los distintos modelos de líneas con distintos tipos de cargas
11.- Diseñar y proyectar líneas aéreas y redes de distribución subterráneas de alta tensión
** Véase también la Guía de apoyo para la redacción, puesta en práctica y evaluación de los resultados del aprendizaje, de ANECA:
http://www.aneca.es/content/download/12765/158329/file/learningoutcomes_v02.pdf
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5. Contenidos
5.1. Contenidos del plan de estudios asociados a la asignatura
Cálculo de parámetros eléctricos de una línea. Modelos eléctricos. Modelo de parámetros
concentrados y distribuidos. Caída de tensión en líneas eléctricas. Rendimiento. Cálculo mecánico
de líneas.
5.2. Programa de teoría (unidades didácticas y temas)
TEMA 1. Sistemas de transporte y distribución de energía eléctrica.
1.1. Niveles del Sistema Eléctrico de Potencia. Introducción
1.2. Estructura de un Sistema Eléctrico de Potencia
1.3. Clasificación de las redes eléctricas
TEMA 2. Líneas Aéreas de Alta Tensión. Descripción general y Reglamentación.
2.1. Elementos de líneas aéreas
2.2. Conductores desnudos y cables aislados
2.3. Aislamiento de líneas aéreas
2.4. Apoyos metálicos, cimentaciones, crucetas y herrajes
2.5. Sistemas de puesta a tierra
TEMA 3. Cálculo Eléctrico de Líneas
1.1. Tipos de conductores
1.2. Intensidad máxima admisible en los conductores
1.3. Parámetros eléctricos de la línea
1.4. Estudio analítico de las líneas de corriente alterna en régimen permanente
1.5. Caída de tensión en régimen permanente
1.6. Pérdidas de potencia. Efecto Joule y efecto corona
1.7. Cálculo eléctrico de aisladores
1.8. Fenómenos transitorios. Protección de líneas contra sobretensiones
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TEMA 4. Cálculo mecánico de las líneas eléctricas aéreas de alta tensión.
2.1. Introducción al cálculo mecánico de conductores. Catenaria, flecha. Solución aproximada: la
parábola.
2.2. Objetivos del cálculo mecánico
2.3. Aplicación de la ecuación del cambio de condiciones
2.4. Prescripciones reglamentarias para el cálculo mecánico de conductores
2.5. Coeficiente de sobrecarga del conductor
2.6. Tablas de cálculo mecánico y de tendido
TEMA 5. Perfil longitudinal de la línea. Distancias de Seguridad.
5.1 Distancias de seguridad
5.2. Trazado del perfil longitudinal
5.3. Distribución de apoyos
5.4. Cruzamientos y paralelismos
TEMA 6. Cálculo de apoyos.
6.1. Tipos de apoyos
6.2. Cálculo mecánico de apoyos
6.3. Cálculo de cimentaciones
TEMA 7. Líneas subterráneas de Alta Tensión
7.1. Cables aislados de energía. Tendido, composición y materiales empleados
7.2. Niveles de aislamiento: categoría de las redes de distribución subterráneas
7.3. Intensidad máxima admisible
7.4. Determinación de la sección de un cable aislado
7.5. Tipos de cables aislados de alta tensión
7.6. Entronque aéreo-subterráneo
5.3. Programa de prácticas (nombre y descripción de cada práctica)
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P1. Diseño de cadenas de aislamiento y armados en líneas de Alta Tensión.
P2. Diseño de líneas subterráneas de Alta Tensión.
P3. Diseño de apoyos para líneas aéreas de alta tensión.
P4. Estudio y simulación de una línea de transporte de energía.
5.4. Programa de teoría en inglés (unidades didácticas y temas)
UNIT 1. Electric power transmission and distribution systems.
UNIT 2. Overhead power lines. Description and regulatory requirements.
UNIT 3. Electrical Calculation of power lines.
UNIT 4. Mechanical calculation of high voltage overhead power lines.
UNIT 5. Routing and profile of power lines. Safety distances.
UNIT 6. Calculation of structures for power lines.
UNIT 7. High voltage underground power lines.
5.5. Objetivos del aprendizaje detallados por unidades didácticas
TEMA 1. Sistemas de transporte y distribución de energía eléctrica.
- Conocer la arquitectura de los sistemas de generación, transporte y distribución de energía
eléctrica.
- Conocimiento de las características de los componentes del Sistema Eléctrico de Potencia, los
aspectos de la operación actual y los avances tecnológicos.
TEMA 2. Líneas Aéreas de Alta Tensión. Descripción general y Reglamentación.
- Conocimientos generales de los diferentes elementos de las líneas aéreas de alta tensión.
- Reglamentación aplicable.
TEMA 3. Cálculo Eléctrico de Líneas
- Calcular los parámetros de las líneas eléctricas de alta tensión
- Análisis y dimensionamiento del sistema en régimen permanente.
- Realizar los cálculos eléctricos de líneas eléctricas, caída de tensión, pérdida de potencia y
rendimiento de líneas
- Estudiar la modelización de las líneas eléctricas y establecer sus circuitos equivalentes con la
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determinación de los coeficientes de transferencia.
- Analizar y conocer los fenómenos ocurridos en el transporte y distribución de energía
eléctrica.
- Representar vectorialmente los distintos modelos de líneas con distintos tipos de cargas
TEMA 4. Cálculo mecánico de las líneas eléctricas aéreas de alta tensión.
- Realizar los cálculos mecánicos de líneas eléctricas aéreas de alta tensión.
- Diseñar los elementos necesarios para el montaje de líneas aéreas de alta tensión.
TEMA 5. Perfil longitudinal de la línea. Distancias de Seguridad.
- Diseñar el trazado de una línea eléctrica aérea de Alta Tensión.
TEMA 6. Cálculo de apoyos.
- Cálculo mecánico y cimentaciones de los apoyos.
TEMA 7. Líneas subterráneas de Alta Tensión
- Conocimiento del tipo de conductores empleados en líneas eléctricas de alta tensión.
- Diseño de líneas subterráneas de Alta Tensión.
- Diseño de entronques aéreo-subterráneos.
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6. Metodología docente
6.1. Metodología docente*
Actividad* Técnicas docentes Trabajo del estudiante Horas
Clases teóricas en el
aula:
Clases de problemas en
el aula:
Clase expositiva. Resolución de dudas planteadas
por los estudiantes. Se tratarán los temas de
mayor complejidad y los aspectos más relevantes.
Se resolverán problemas tipo y se analizarán casos
prácticos. Se enfatizará el trabajo en plantear
métodos de resolución y no en los resultados.
Presencial: Toma de apuntes y
planteamiento de dudas 36
No presencial: Estudio de la materia y
resolución de ejercicios propuestos 60
Sesiones Prácticas
Las sesiones prácticas de laboratorio permiten
enlazar contenidos teóricos y prácticos de forma
directa. En las sesiones de aula de informática los
alumnos adquieren habilidades básicas
computacionales y manejan programas y
herramientas de cálculo profesionales.
Presencial: Manejo de instrumentación y
de software específico de la materia. 6
No presencial: Elaboración de informes escritos
3
Trabajo individual
Se realizará un trabajo específico de tipo práctico
donde se estudie y aplique la reglamentación
vigente para el diseño de líneas aéreas y/o
subterráneas
Presencial: Planteamiento y presentación de los trabajos propuestos.
3
No presencial: 7,5
Otras Actividades
Tutorías y exámenes
Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. Respuesta por escrito a las cuestiones, ejercicios y problemas propuestos.
4,5
No presencial:
120
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6.2. Resultados (4.5) / actividades formativas (6.1)
Resultados del aprendizaje (4.5)
Actividades formativas (6.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Clases de Teoría X X X X X X X X X X X
Clases de Problemas X X X X X X X X X
Sesiones Prácticas X X X X X X
Trabajo Individual X
Otras Actividades X X X X X X X X X X X
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7. Metodología de evaluación
7.1. Metodología de evaluación*
Actividad
Tipo
Sistema y criterios de evaluación*
Peso (%)
Resultados (4.5)
evaluados
Sum
ativ
a*
Form
ativ
a*
Pruebas escritas oficiales X
Constará de una parte teórica y una
práctica. La parte de teoría
comprenderá una serie de cuestiones
teórico- prácticas, y la parte práctica
consistirá en la resolución de unos
problemas. Para superar el examen
será necesario aprobar ambas partes
independientemente, siendo en este
caso la nota final la suma de ambas. Se
valorará en un 80% de la nota final
80 1 al 10
Ejercicios propuestos,
entregables o trabajos X X
Será necesario realizar un trabajo
práctico relacionado con el estudio y
diseño de líneas aéreas y subterráneas.
Se valorará en un 20% para la nota
final.
20 11
7.2. Mecanismos de control y seguimiento (opcional)
El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades:
- Cuestiones planteadas en clase de teoría y problemas para consolidar, evaluar, cuantificar los
conceptos más importantes de la asignatura, así como detectar posibles lagunas formativas.
- Pruebas escritas de carácter individual distribuidas a lo largo del curso
- Supervisión durante las sesiones presenciales de prácticas de laboratorio y aula de informática.
- Tutorías individuales.
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8 Bibliografía y recursos
8.1. Bibliografía básica*
- Teoría de Líneas Eléctricas. Enrique Ras. Marcombo
- Líneas de transporte de Energía – Luis María Checa - Marcombo
- Cálculo y diseño de líneas eléctricas de alta tensión : aplicación al Reglamento de líneas de alta
tensión (RLAT) - Pascual Simón Comín. Garceta, 2011
- Reglamento de Líneas Eléctricas de Alta Tensión
8.2. Bibliografía complementaria*
- Cables eléctricos aislados. Manuel Lorente Antón. Paraninfo
- Líneas de Alta Tensión. Problemas. Juan José Portero. Reprografía ETSII
- Problemas resueltos de Sistemas de Energía Eléctrica. Ignacio J. Ramirez y otros. Thomson.
- Documentación Técnica de la asignatura. Reprografía ETSII
8.3. Recursos en red y otros recursos
- http: //www.prysmian.com
- http: //www.imedexa.com
- http: //www.inael.com
- http: //www.generalcable.es
- http: //www.arruti.com
- http: //www.jbsa.es
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