DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA
ASIGNATURA: PROTECCIONES ELÉCTRICASNombre en
Inglés: ELECTRICAL PROTECTION SYSTEMS Código UPM: 565000272
MATERIA: PROTECCIONES ELÉCTRICAS CRÉDITOS ECTS: 4,5
CARÁCTER: ASIGNATURA DE ITINERARIO IMPARTIDO EN LA EUITI TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
TIPO: OBLIGATORIA CURSO: CUARTO SEMESTRE: SÉPTIMO
CURSO ACADÉMICO 2013-2014
PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos
DEPARTAMENTO
INGENIERÍA ELÉCTRICA COORDINADOR
Julio Amador Guerra PROFESORADO Julio Amador Guerra
NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico
Julio Amador Guerra A-130 [email protected]
CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA
ASIGNATURAS SUPERADAS
Instalaciones eléctricas de baja tensión Teoría de circuitos III
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA
Código COMPETENCIA NIVEL
CE 20 Conocimientos sobre el control de máquinas y accionamientos eléctricos y sus aplicaciones.
Conocimiento Análisis Aplicación CE 21 Capacidad para el cálculo y diseño de instalaciones eléctricas de baja y media
tensión.
Conocimiento Análisis Aplicación CE 22 Capacidad para el cálculo y diseño de instalaciones eléctricas de alta tensión.
Conocimiento Análisis Aplicación CE 23 Capacidad para el cálculo y diseño de líneas eléctricas y transporte de energía
eléctrica.
Conocimiento Análisis Aplicación CG 1 Conocer y aplicar conocimiento de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de
la ingeniería industrial. Conocimiento
CG 3
Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas dentro de contextos amplios y multidisciplinarios, siendo capaces de integrar conocimientos, trabajando en equipos multidisciplinarios.
Análisis Síntesis CG 6 Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo
largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado Aplicación
CG 7 Incorporar las TIC y las tecnologías y herramientas de la Ingeniería Industrial en
Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA RA-01 Capacidad para el cálculo y selección de las protecciones eléctricas de sobreintensidad a emplazar en instalaciones eléctricas de baja tensión
RA-02 Capacidad para el cálculo y selección de la protección de personas en instalaciones eléctricas de baja tensión RA-03 Capacidad para el cálculo y selección de las protecciones eléctricas de sobreintensidad a emplazar en instalaciones eléctricas de alta tensión
CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)TEMA / CAPÍTULO APARTADO
Indicadores de logro relacionados Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión Tema 1: Apertura de un circuito eléctrico 1.1. Tipos de intensidades LO-01 1.2. Arco eléctrico 1.3. Tensión de arco
1.4. Condiciones de extinción del arco eléctrico 1.5. Limitación de las corrientes de cortocircuito 1.6. Solicitación térmica del cortocircuito
Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión Tema 2: Constitución de interruptores automáticos
2.1. Funciones de los interruptores automáticos
LO-02 2.2. Contactos principales
2.3. Cámara de ruptura 2.4. Relés de disparo 2.5. Mandos y envolventes
2.6. Interruptor automático versus fusible Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión Tema 3: Interruptores automáticos domésticos 3.1. Resumen de características LO-02 3.2. Intensidad nominal 3.3. Poder de corte
3.4. Poder de corte de servicio
3.5. Curvas características tiempo-corriente 3.6. Curvas de limitación
3.7. Marcas panel frontal
3.8. Curvas de solicitación térmica Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión Tema 4: Interruptores automáticos industriales 4.1. Clasificación LO-02 4.2. Poder de corte último
4.3. Poder de corte de servicio 4.4. Categoría de empleo 4.5. Poder de cierre
4.6. Curvas características tiempo-corriente 4.7. Clasificación según la forma de instalación 4.8. Comparación normas UNE EN 60947-2 y 60898
Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión
Tema 5: Cálculo de cortocircuitos
5.1. Introducción y tipos de cortocircuitos
LO-03 5.2. Cálculo de corrientes de cortocircuito según
norma UNE EN 60909
5.3. Impedancia de cortocircuito de los componentes de la instalación
5.4. Cálculo de la corriente de cortocircuito trifásica inicial
5.5. Aportación de motores
5.6. Caso de varios transformadores en paralelo 5.7. Cálculo de la corriente de cortocircuito bifásica y monofásica inicial
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA / CAPÍTULO APARTADO
Indicadores de logro relacionados Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión Tema 6: Selección de interruptores automáticos de baja tensión
6.1. ITC-BT-22 Protección contra sobreintensidades
LO-04 6.2. Intensidad asignada. Zona sobrecargas de la
curva de disparo 6.3. Poder de corte
6.4. Umbral de cortocircuito. Zona de cortocircuitos de la curva de disparo
6.5. Caso de estudio: un transformador
6.6. Caso de estudio: varios transformadores en paralelo 6.7. Número de polos Capítulo 1. Protección de sobreintensidades en baja tensión Tema 7: Selectividad
7.1. Concepto y tipos de selectividad
LO-05 7.2. Selectividad frente a sobrecargas
7.2.1. Selectividad amperimétrica 7.2.2. Selectividad cronométrica 7.3. Selectividad frente a cortocircuitos 7.3.1. Selectividad cronométrica 7.3.2. Selectividad amperimétrica
7.3.3. Coordinación de interruptores automáticos 7.3.4. Selectividad energética
7.3.5. Selectividad lógica
7.4. Selectividad entre interruptores automáticos y fusibles
7.4.1. Protección serie del interruptor automático 7.4.2. Interruptor automático aguas arriba Capítulo 1. Protección de
sobreintensidades en baja tensión
Tema 8: Aplicaciones específicas
8.1. Maniobra y protección de motores
LO-06 8.2. Generadores
8.3. Cuadros eléctricos con grupos electrógenos 8.4. Sistemas de alimentación ininterrumpida 8.5. Protección de cuadros eléctricos con SAIs 8.6. Protección de baterías de condensadores Capítulo 2. Protección de
personas
Tema 9: Instalaciones de puesta a tierra
9.1. Tipos de puesta a tierra
LO-07 y LO-08 9.2. Partes de una instalación de puesta a tierra
9.3. Principio de funcionamiento 9.4. Resistencia de tierra
9.5. Tipos de puesta a tierra
9.6. Esquemas de conexión a tierra en baja tensión 9.7. Tierras únicas o independientes
Capítulo 2. Protección de personas
Tema 10: Protección frente a contactos directos e indirectos
10.1. Riesgos de la utilización de la electricidad
LO-09 y LO-10 10.2. Efectos biológicos de la corriente eléctrica
10.3. Métodos de protección contra contactos directos
10.4. Métodos de protección contra contactos indirectos
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA / CAPÍTULO APARTADO
Indicadores de logro relacionados Capítulo 2. Protección de personas Tema 11: Esquema TT. Protección diferencial
11.1. Análisis del esquema TT
LO-11 11.2. Condiciones de protección esquema TT
11.3. Interruptores diferenciales
11.4. Selección de interruptores diferenciales 11.5. Selectividad entre interruptores diferenciales 11.6. Protección contra incendios
11.7. Caso de estudio: Cálculo de esquema TT Capítulo 2. Protección de
personas
Tema 12: Esquema TN
12.1. Análisis del esquema TN-S
LO-12 12.2. Análisis del esquema TN-C
12.3. Condiciones de protección esquema TN 12.4. Longitud máxima protegida
12.5. Caso de estudio: Cálculo esquema TN-C 12.6. Caso de estudio: Cálculo esquema TN-S
Capítulo 2. Protección de personas
Tema 13: Esquema IT
13.1. Análisis del esquema IT
LO-13 13.2. Cálculo de la intensidad de defecto
13.3. Condiciones de protección primer defecto. Vigilantes de aislamiento
13.4. Condiciones de protección doble defecto en distinta fase
13.5. Caso de estudio: Cálculo esquema IT con tierra única
13.6. Caso de estudio: Cálculo esquema IT con tierras independientes
13.6. Resumen y conclusiones Capítulo 3. Protecciones en
alta tensión
Tema 14: Introducción a las protecciones en alta tensión
14.1. Tipos de defectos
LO-14 y LO-15 14.2. Componentes, funciones y emplazamiento de
los sistemas de protección 14.3. Zonas de protección
14.4. Introducción a los relés de protección 14.5. Esquemas de conexión del neutro en alta tensión Capítulo 3. Protecciones en alta tensión Tema 15: Transformadores de intensidad
15.1. Características funcionales y constructivas
LO-16 15.2. Esquemas de conexión
15.3. Características técnicas
15.4. Diferencias entre TI de medida y TI de protección
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA / CAPÍTULO APARTADO
Indicadores de logro relacionados Capítulo 3. Protecciones en alta tensión Tema 16: Transformadores de tensión
16.1. Características funcionales y constructivas
LO-17 16.2. Esquemas de conexión
16.3. Características técnicas
16.4. Selección de transformadores de tensión
Capítulo 3. Protecciones en alta tensión
Tema 17: Protección de sobreintensidades
17.1. Protección de sobreintensidad de tiempo inverso
LO-18 17.2. Caso de estudio: ejemplo de selección de relés
de tiempo inverso
17.3. Protección de sobreintensidad de tiempo fijo 17.4. Protección de transformadores de distribución 17.5. Caso de estudio: protección de transformador de aceite con fusible de expulsión
17.6. Caso de estudio: protección de transformador seco con relé de sobreintensidad
Capítulo 3. Protecciones en alta tensión Tema 18: Esquemas de protecciones en subestaciones tipo 18.1. Funciones de protección LO-19 y LO-20 18.1.1. Protección direccional de fases
18.1.2. Protección direccional de neutro 18.1.3. Protección diferencial
18.1.4. Protección de distancia 18.2. Identificación de protecciones
18.3. Esquema de protecciones en subestación tipo con neutro impedante
18.4. Esquema de protecciones en subestación tipo con neutro aislado
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS
CLASES DE TEORIA Los conceptos básicos de cada tema serán presentados mediante clases expositivas
CLASES PROBLEMAS
Dado el carácter práctico de esta asignatura la base del método de enseñanza será la realización de casos de estudio que consistirán en un ejemplo de aplicación de cada una de las partes fundamentales consideradas. El profesor desarrollará un ejemplo tipo de cada caso de estudio, posteriormente los alumnos en grupo resolverán un caso similar.
PRÁCTICAS
El proceso de aprendizaje estará también basado en la identificación de componentes y su marcado y en la realización de esquemas de conexión de los paneles de protección de baja tensión y de alta tensión de los que se dispone. Se completará la realización y manejo de programas informáticos para el diseño de instalaciones eléctricas de baja tensión utilizados en la asignatura “Instalaciones eléctricas de baja tensión”.
TRABAJOS INDIVIDUALES
Memorias de las prácticas reflejando contenido y explicación. Tareas sobre algunos contenidos que permitan la identificación de los elementos de las instalaciones eléctricas de baja tensión que forman parte del entorno del alumno.
TRABAJOS EN GRUPO
En el Laboratorio se utilizan metodologías activas estableciendo equipos de trabajo con el fin de incrementar la participación de los alumnos y su motivación.
TUTORÍAS
Realización de tutorías individuales o grupales en los horarios habilitados al efecto.
RECURSOS DIDÁCTICOS
BIBLIOGRAFÍA
Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión. Guía de aplicación del REBT.
Reglamento de Centrales, Subestaciones y Centros de Transformación
Manual Teórico Práctico de Instalaciones Eléctricas en Baja Tensión. Schneider. Instalaciones eléctricas. Conejo y otros. McGrawHill
Manual de instalaciones eléctricas. Carmona. Abecedario.
Fundamentos de Instalaciones Eléctricas. F. Barrero, E. González, M. I. Milanés, E. Romero. Editorial Garceta.
Proyectos tipo de subestaciones de compañías eléctricas Normas UNE, UNE EN, IEC ..etc.
RECURSOS WEB
Página Ministerio de Industria con legislación española de instalaciones eléctricas y normativas de compañías eléctricas:
http://www.f2i2.net/legislacionseguridadindustrial/legislacionNacionalGrupo
.aspx?idregl=76
http://www.schneiderelectric.es/
http://www.bol.it.abb.comEQUIPAMIENTO
Laboratorio de protecciones eléctricas
- Panel de entrenamiento de redes TT, TN e IT - Panel de protecciones de alta tensión
MES QUINCENA ACTIVIDADES
AULA LABORATORIO INDIVIDUAL TRABAJO TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS
Sept
1ª
Temas 1 y 2, 3 y
4 Organización
Temas 5 y 6 Práctica Interruptores automáticos Memoria práctica
2ª
Tema 6 Práctica programa cálculoinstalaciones eléctricas BT Memoria práctica
Tema 7 instalaciones eléctricas BT Práctica programa cálculo Memoria práctica
Oct
1ª
Tema 8 instalaciones eléctricas BT Práctica programa cálculo Memoria práctica
Temas 9 y 10 Memoria práctica Examen capítulo 1
2ª
Tema 11 Problemas red TT Memoria práctica
MES QUINCENA ACTIVIDADES
AULA LABORATORIO INDIVIDUAL TRABAJO TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS
Nov
1ª
Tema 13 Práctica red TT y TN Memoria práctica
Tema 14 Práctica red IT Memoria práctica Examen capítulo 2
2ª
Temas 15 y 16 Práctica TIs Memoria práctica
Tema 17 Práctica TTs Memoria práctica
Dic
1ª
Tema 18 sobreintensidad Práctica relés Memoria práctica
Examen laboratorio Examen capítulo 3
SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
EVALUACIÓNRef INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA:
LO-01 Comprender la problemática de la apertura de un circuito eléctrico y conocer los fenómenos y variables que influyen RA-01 y RA-03 LO-02 Conocer las partes constituyentes, funcionamiento, parámetros y curvas características de los interruptores automáticos de baja
tensión RA-01
LO-03 Calcular corrientes de cortocircuito máximas y mínimas en instalaciones eléctricas de baja tensión RA-01 y RA-03 LO-04 Seleccionar los parámetros y curvas características de los interruptores automáticos en la protección de circuitos generales de
instalaciones eléctricas de baja tensión RA-01
LO-05 Analizar la selectividad entre dispositivos de protección de sobreintensidades de instalaciones eléctricas de baja tensión RA-01 LO-06 Seleccionar los parámetros y curvas características de los interruptores automáticos en la protección de circuitos de
aplicaciones específicas en instalaciones eléctricas de baja tensión RA-01 LO-07 Comprender el funcionamiento de las instalaciones de puesta a tierra desde el punto de vista de la protección de personas RA-02 LO-08 Estimar la resistencia de puesta a tierra para tomas de tierra habituales en edificios RA-02 LO-09 Conocer los efectos biológicos de la corriente eléctrica RA-02 LO-10 Aplicar los métodos de protección contra contactos directos e indirectos RA-02 LO-11 Analizar instalaciones eléctricas con esquemas de neutro TT con distintas condiciones de fallo RA-02 LO-12 Analizar instalaciones eléctricas con esquemas de neutro TN con distintas condiciones de fallo RA-02 LO-13 Analizar instalaciones eléctricas con esquemas de neutro IT con distintas condiciones de fallo RA-02 LO-14 Conocer los fundamentos de las protecciones de alta tensión RA-03 LO-15 Conocer los esquemas de conexión del neutro en alta tensión RA-03 LO-16 Seleccionar los parámetros y conexionado de transformadores de intensidad RA-03 LO-17 Seleccionar los parámetros y conexionado de transformadores de tensión RA-03 LO-18 Seleccionar los ajustes de relés de sobreintensidad para la protección de transformadores de distribución RA-03 LO-19 Conocer las funciones de protección habituales en subestaciones RA-03 LO-20 Identificar las protecciones en esquemas unifilares de subestaciones tipo RA-03
EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS
ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR CALIFICACIÓN PESO EN LA EVALUACIÓN CONTINUA
Laboratorio Según programación de la asignatura Laboratorio Aula y 30 %
Teoría y problemas Según programación de la asignatura Aula 70 %
SÓLO PRUEBA FINAL Laboratorio (sólo en el caso de
haberlo realizado y suspendido) Según programación del centro 30 %
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN EVALUACIÓN CONTINUA
Laboratorio
Las clases prácticas de laboratorio serán obligatorias. La falta de asistencia a dichas prácticas se justificará debidamente. Una o más faltas sin justificar supondrá la no realización de las mismas.
Nota Laboratorio = 1/2 Nota Examen Laboratorio + 1/2 Nota memorias
Condiciones:
Nota memorias: media aritmética de la nota de las memorias de las prácticas realizadas, también se valorará el nivel alcanzado por el alumno en cada práctica
Nota examen laboratorio igual o mayor a 5 puntos
Nota memorias igual o mayor a 5 puntos
El aprobado en el laboratorio tendrá validez mientras no se modifique la programación de la asignatura.Teoría y Problemas
La asignatura está dividida en tres partes: Capítulo 1 Protección sobreintensidades BT, Capítulo 2 Protección de personas y Capítulo 3 Protecciones en AT. Cada capítulo se evalúa de forma independiente con un examen que tendrá dos partes: teoría y problemas.
•
Teoría: preguntas tipo test con cuatro opciones, sólo una respuesta correcta y descuenta cada fallo un 25 % del valor de cada pregunta.•
Problemas: un problema largo o varios problemas cortos.•
La nota del examen se calcula como la media aritmética entre teoría y problemas La nota de Teoría y Problemas se calcula como:Nota Teoría y Problemas = 1/3 Nota Capítulo 1 + 1/3 Nota Capítulo 2 + 1/3 Nota Capítulo 3
Condiciones:
Nota mínima en cada examen: 4 puntos
Nota mínima en cada parte, teoría y problemas, de los exámenes: 3 puntos
El aprobado de Teoría y Problemas sólo tendrá validez para la evaluación continua de la asignaturaAsignatura
La nota de la asignatura se calcula como:
Nota asignatura = 70 % Nota Teoría Problemas + 30 % Nota Laboratorio
Para aprobar la asignatura es imprescindible haber realizado y aprobado el laboratorio y que la Nota de Teoría y Problemas sea, cumpliendo las condiciones indicadas, igual o mayor a 5 puntos.
Si no se ha cumplido alguna de las condiciones para aprobar la asignatura, la nota de la misma se calculará del mismo modo pero con una nota máxima de 4 puntos sobre 10.
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
EVALUACIÓN SÓLO EXAMEN FINAL
El examen final se dividirá en dos pruebas:
•
Prueba de teoría y problemas.o
Teoría: preguntas tipo test con cuatro opciones, sólo una respuesta correcta y descuenta cada fallo un 25 % del valor de cada pregunta.o
Problemas: un problema largo o varios problemas cortos.•
Prueba de laboratorio (sólo en el caso de haber realizado el laboratorio y haberlo suspendido) La nota del examen final y, por tanto, de la asignatura se calcula como:Nota asignatura = 70 % Nota Prueba Teoría Problemas + 30 % Nota Laboratorio
