AD-ASE-1213 (1)

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    27-Dec-2015

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<ul><li><p> . </p><p> Anlisis de Sistemas Elctricos </p><p>Adenda Curso 2012/2013 </p><p>(Cdigo 524141) </p><p>Equipo Docente de la asignatura </p><p> UNIVERSIDAD NACIONAL </p><p>DE EDUCACIN A DISTANCIA </p><p>Departamento de Ingeniera Elctrica, Electrnica y de Control </p><p> E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p>Sistemas de Energa Elctrica </p><p>GUA DE LA ASIGNATURA </p><p> 1) INTRODUCCIN. </p><p>Se trata de una asignatura que tiene un carcter fundamentalmente tecnolgico y es de tipo terminal ya que sus contenidos no sirven de base para asignaturas posteriores y sin embargo, requiere de conocimientos de asignaturas anteriores, fundamentalmente de "Teora de Circuitos y de Mquinas Elctricas. Su objetivo principal es proporcionar al alumno una base cientfica y tcnica que le permita conocer y entender la naturaleza de los problemas relacionados con los sistemas de energa elctrica, su planteamiento matemtico y los modelos ms usuales o relevantes utilizados para su representacin, as como algunos de los mtodos y herramientas de clculo adecuadas para su resolucin. 2) CONTENIDOS. </p><p>El programa de la asignatura se ha dividido en seis temas agrupados, siguiendo la metodologa de la UNED, en tres Unidades Didcticas: </p><p> UNIDAD DIDCTICA 1. El sistema elctrico de potencia. </p><p> TEMA 1. Sistemas de energa elctrica. Generalidades: la produccin y demanda de </p><p>energa elctrica, el sector elctrico espaol, descripcin general de los sistemas de energa elctrica, aparamenta elctrica, descripcin de instalaciones tpicas. </p><p> TEMA 2. Representacin de los elementos del sistema: transformadores trifsicos, </p><p>sistemas por unidad, anlisis por unidad de transformadores y de sistemas de potencia, transformadores de regulacin, el generador sncrono, modelo de la lnea de transporte y la carga. </p><p> UNIDAD DIDCTICA 2. Anlisis del sistema elctrico de potencia. TEMA 3. Funcionamiento del sistema elctrico en estado normal: Los modelos de la red </p><p>a travs de la matriz |Ybus|, el flujo de cargas. TEMA 4. Corrientes de cortocircuito en el generador. Cortocircuitos trifsicos </p><p>equilibrados. </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p> UNIDAD DIDCTICA 3. Funcionamiento del sistema elctrico perturbado desequilibrado. TEMA 5. Funcionamiento del sistema elctrico perturbado desequilibrado: componentes </p><p>simtricas y cortocircuitos desequilibrados. </p><p> PROGRAMACIN: No existen Unidades Didcticas editadas por la UNED en esta asignatura, por lo que </p><p>es necesario utilizar una obra general externa. El libro seleccionado como texto base es el del autor FERMN BARRERO titulado "Sistemas de energa elctrica" (la referencia completa de este libro se da en el apartado 3). </p><p> A continuacin se detalla qu captulos y apartados debe estudiar de ese libro de </p><p>acuerdo al programa de la asignatura: </p><p>Unidad Didctica 1: El sistema elctrico de potencia. </p><p>Captulo 1: Sistemas de energa elctrica. Generalidades[completo (pgs. 1-32)] Captulo 2: Modelo del transformador y sistema por unidad [completo (pgs. 33-61)] Captulo 3: Modelo del generador [completo (pgs. 62-82)] Captulo 5: Modelo de la lnea [completo (pgs.118-153)] </p><p>Unidad Didctica 2: Anlisis del sistema elctrico de potencia. </p><p>Captulo 6: Flujo de potencias [completo, excepto apartados 6.6 y 6.7 (pgs. 154-184 y pgs. 189-198)] </p><p>Captulo 8: Corrientes de cortocircuito. Cortocircuitos trifsicos equilibrados [completo (pgs. 249-276)]. </p><p> Unidad Didctica 3: Funcionamiento del sistema elctrico perturbado desequilibrado. </p><p> Captulo 9: Componentes simtricas y cortocircuitos desequilibrados [completo (pgs. </p><p>277-317)] </p><p>Como orientacin para cuando planifique el estudio de la asignatura, del tiempo total que le dedique creemos que le debe llevar estudiar la primera Unidad Didctica un 45% de ese total (aunque es la unidad ms amplia de contenido, muchos puntos sern para usted un repaso de lo ya visto en otras asignaturas de la especialidad), un 35% la segunda y un 20% la tercera. Por ltimo, al final de este documento se explica y desarrolla con ms detalle el programa propuesto, se relaciona con los apartados concretos del texto bsico y se exponen algunos puntos necesarios que o bien no vienen en el libro o bien, si estn, los desarrolla de forma mucho ms extensa de lo que necesitamos. Con esta explicacin podr entender la unidad lgica de contenido que hemos seguido en la concepcin del programa de la asignatura. </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p> 3) TEXTO BASE </p><p> Adenda de Lneas y Redes Elctricas, realizada por el equipo docente de la </p><p>asignatura, DIECC-UNED (es este mismo documento, que se encuentra tambin en la pgina que la asignatura tiene en el servidor del Departamento en Internet, http://www.ieec.uned.es, en la seccin Docencia del DIEEC). </p><p> FERMN BARRERO "Sistemas de energa elctrica". Ed. Thomsom, Paraninfo, </p><p>2004. 4) BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA </p><p>El libro dado como bibliografa bsica junto a la Adenda que hemos escrito son suficientes para preparar de forma completa el contenido de la asignatura. Sin embargo, para aquellos alumnos que deseen consultar adems otros libros, dentro de las obras clsicas que tratan del anlisis de los sistemas elctricos de potencia se pueden destacar, por ejemplo, las siguientes: </p><p> J.J. GRAINGER y W.D. STEVENSON Jr. "Anlisis de sistemas de potencia". Ed. </p><p>McGraw-Hill, 1995. </p><p> GRAINGER, J. J. y STEVENSON, W. D. Jr. Power system analysis. Ed. McGraw-Hill, 1994. (Nota: esta obra es la versin original en ingls del libro anterior en esta lista; para aquellos alumnos que no tengan dificultad para estudiar en ingls, le recomendamos utilizar este texto). </p><p> A.R. BERGEN. Power System Analysis. Ed. Prentice-Hall, 1986. O.I. ELGERD. Electric energy systems theory. An introduction (2 edicin). Ed. </p><p>McGraw-Hill, 1982. </p><p> M.E. EL-HAWARY. Electrical power system. Design and analysis (revised printing). Ed. IEEE Press, 1995. </p><p> I.J. NAGRATH Y D.P. KOTHARY. Modern power system analysis (2 edicin). </p><p>Ed. Tata McGraw-Hill, 1993. A. GMEZ EXPSITO (coordinador). Anlisis y operacin de sistemas de </p><p>energa elctrica. Ed. McGraw-Hill, 2002. 5) OTRO MATERIAL DE APOYO. </p><p> Desde este curso existe una pgina de la asignatura en el servidor del Departamento en Internet donde se ofrece informacin referente a la misma que le puede ser til, incluyendo </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p>los problemas resueltos de las pruebas presenciales de aos anteriores. Tambin incluye enlaces con otros servidores de empresas e instituciones importantes del sector elctrico. Pretendemos que esta informacin que vaya enriqueciendo y actualizando a lo largo del curso, para lo que nos gustara contar con su colaboracin. </p><p>La direccin de Internet del servidor del Departamento, a la que debe conectarse, es: http://www.ieec.uned.es y all buscar la asignatura en el apartado Docencia del DIEEC. </p><p>6) PRUEBAS DE EVALUACIN A DISTANCIA. PRCTICAS DE LABORATORIO </p><p>En esta asignatura no hay que realizar Pruebas de Evaluacin a Distancia. Tampoco hay Prcticas de Laboratorio. </p><p> 7) PRUEBAS PRESENCIALES </p><p> Al ser una asignatura cuatrimestral del 20 cuatrimestre, solamente hay Pruebas </p><p>Personales finales en junio y septiembre. </p><p>Estas pruebas constarn de varios ejercicios terico prcticos en examen eliminatorio de tipo test, junto con el desarrollo de algunos problemas de tipo prctico, similares a los incluidos en esta Adenda. Lea atentamente el enunciado de cada uno de los ejercicios antes de resolverlos. </p><p> No podr aprobarse la asignatura si no se supera la prueba tipo test, independientemente </p><p>de la nota de los problemas y tenga en cuenta que errores graves de concepto pueden hacer que la Prueba finalmente no se supere, sea cual sea la media obtenida. En cualquier caso, los errores graves, tanto en teora como en problemas, podrn bajar la nota final. Como ocurrir posteriormente en su vida profesional como Ingeniero, es mejor que si no sabe algo, no conteste cualquier cosa por peregrina que sea. </p><p> Las Pruebas Presenciales tienen por objeto evaluar los conocimientos del alumno en las </p><p>materias tratadas en la asignatura, no a determinar si el alumno sabe resolver mecnicamente los problemas tipo. Por ello le aconsejamos que no aprenda a hacer problemas. Desde el principio, trate de comprender las materias propuestas y de conocer y valorar los parmetros de los que dependen cada uno de los temas tratados en el programa. Con ello aprender adems a juzgar si un resultado es coherente o incoherente y sabr si ha cometido algn error en el desarrollo de un problema. </p><p>En las Pruebas Presenciales no est permitido el uso de ningn tipo de material de consulta; slo se puede utilizar calculadora. Dispone de dos horas para realizar la Prueba. </p><p> 8) HORARIO DE ATENCIN AL ALUMNO </p><p>Las consultas se puede realizar durante la guardia, por telfono o personalmente, y por correo postal o electrnico. </p><p> Horario de guardia: Lunes, de 16:00 a 20:00 horas. </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p> Telfono: 91 398 6474 (Prof. M. Valcrcel) Fax: 91 398 6028 Correo electrnico: mvalcarcel@ieec.uned.es </p><p> En Internet: http://www.ieec.uned.es y all buscar la asignatura en el </p><p>apartado Docencia del DIEEC. Direccin: Depto. de Ingeniera Elctrica, Electrnica y de Control </p><p>E.T.S. de Ingenieros Industriales - UNED Ciudad Universitaria s/n. 28040 MADRID </p><p>DIECC-UNED </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p>Sistemas de Energa Elctrica </p><p>ADENDA INTRODUCCIN. </p><p>En esta Adenda se explica y se desarrolla con ms detalle el programa propuesto y se relaciona con los apartados concretos del texto bsico (esos apartados del libro se indican en la Adenda [en cursiva y entre parntesis rectos]). Tambin se exponen algunos puntos necesarios que o bien no vienen en el libro o bien, si estn, los desarrolla de forma mucho ms extensa de lo que necesitamos. Con esta explicacin podr entender la unidad lgica de contenido que hemos seguido en la concepcin del programa de la asignatura. Por esta razn y tal y como se indica en el punto 3 de la Gua de la asignatura, esta Adenda no es tan solo un documento con orientaciones que simplemente debe leer al principio de la asignatura, sino que es parte de la bibliografa que debe estudiar. Tngalo muy en cuenta. </p><p>Es importante sealar desde el principio que para el estudio de los sistemas elctricos de potencia es imprescindible conocer los conceptos bsicos relativos a los circuitos de corriente alterna y a los sistemas trifsicos. Aunque usted ya los vio en la asignatura Teora de circuitos, y por lo tanto debe saberlos, es conveniente que repase esos apartados para refrescar esos conceptos. UNIDAD DIDCTICA 1. El sistema elctrico de potencia. </p><p> TEMA 1. Sistemas de energa elctrica. Generalidades: la produccin y demanda de </p><p>energa elctrica, el sector elctrico espaol, descripcin general de los sistemas de energa elctrica [Apartados 1.1 a 1.5 y Adenda], aparamenta elctrica, descripcin de instalaciones tpicas [Apartados 1.6 y 1.7]. </p><p> TEMA 2. Representacin de los elementos del sistema: transformadores trifsicos, </p><p>sistemas por unidad, anlisis por unidad de transformadores y de sistemas de potencia [Apartados 2.1 a 2.6 y Adenda], transformadores de regulacin [Apartado 2.7], el generador sncrono [Captulo 3 y Adenda], modelo de la lnea de transporte y la carga [Apartados 5.1 a 5.8 y Adenda]. </p><p> 1.1 Antecedentes histricos de los sistemas elctricos </p><p>La electricidad es la forma de energa ms utilizada hoy en da en la industria y en los hogares. La electricidad es una forma de energa relativamente fcil de producir en grandes cantidades, de transportar a largas distancias, de transformar en otros tipos de energa y de </p></li><li><p>Anlisis de Sistemas Elctricos (524141). Adenda. Curso 2012/2013 </p><p>consumir de forma aceptablemente limpia. Esta presente en todos los procesos industriales y en prcticamente todas las actividades humanas por lo que se puede considerar como insustituible... Y no seguimos cantando sus bondades ya que estamos convencidos de que usted, como casi Ingeniero y alumno de la especialidad de Electrnica y Automtica, es de nuestra opinin. </p><p>Sin embargo, su historia es relativamente reciente ya que el inicio de la tecnologa elctrica est aceptado situarlo en el ltimo tercio del siglo XIX. Esa tecnologa se desarrolla a partir de la base cientfica, experimental y terica, que sobre la electricidad se haba elaborado y formulado a lo largo de todo ese siglo. </p><p>En 1871 Gramme presenta la primera dinamo industrial movida por una mquina de vapor, lo que supuso poder disponer de electricidad en forma corriente continua y en cantidad abundante, sustituyendo as a las pilas utilizadas hasta entonces como nicas fuentes de electricidad (la pila haba sido inventada por Alessandro Volta en el ao 1800). Otro hito importante ocurri el 4 de septiembre de 1882 cuando Thomas A. Edison, utilizando 6 generadores de corriente continua con una potencia total de 900 CV y unas 7200 bombillas (inventadas tambin por l a finales de 1879), ilumina la calle Pearl en Nueva York, acontecimiento que tuvo una enorme repercusin en su momento y que se reconoce como el primer sistema de distribucin de energa elctrica utilizado para alumbrado pblico. </p><p>Desde ese momento queda claro el enorme potencial, tcnico y econmico, que supone la energa elctrica; la carrera por su control y utilizacin fue imparable. As, ese mismo ao, 1882, L. Gaulard y J. Gibbs presentan la primera patente del transformador, patente que en 1885 es comprada por George Westinghouse. Al ao siguiente, en 1886, G. Westinghouse realiza el primer sistema de alumbrado pblico en corriente alterna en Great Barnington (MA, EE.UU.) y funda su empresa para el desarrollo y utilizacin de la electricidad en corriente alterna: la Westinghouse Electric and Manufacturing Co. En 1888 Nikola Tesla inventa y patenta el primer motor de induccin, Westinghouse compra la patente y contrata a Tesla. </p><p>En los aos 1888 y 1889 se vive una apasionante guerra tecnolgica y comercial: la lucha entre los defensores de los sistemas de corriente continua, encabezados por Edison a travs de su empresa, la Edison General Electric Co., y los de los sistemas de corriente alterna, con Westinghouse a la cabeza. Los sistemas en corriente continua presentaban el gran problema de las prdidas de energa por efecto Joule debidas a la intensidad de corriente que circulaba por el sistema, problema ms grave cuanto mayor es la potencia demandada: para minimizar en lo posible esas prdidas los generadores deban estar en las propias ciudades, en el centro de la zona que alimentaban (de ah el nombre de central que todava se utiliza en espaol para designar a las instalaciones de generacin). La gran ventaja que supuso el poder transportar la energa elctrica en corriente alterna desde las centrales generadoras, situadas a muchos kilmetros de los consumidores, gracias a poder elevar la tensin mediante transformadores, y el desarrollo y la utilizacin en la indust...</p></li></ul>