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Información detallada de curso

 

Primer semestre 2017
Mar 28, 2024
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1. IDENTIFICACION DEL CURSO

Código y Nombre de la Asignatura: IEL 7240 - PROTECCIONES ELECTRICAS
División Académica: División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto.Ing Eléctrica-Electrónica
IEL 7010 Calificación mínima de 3.0
Número de créditos:
Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado):
2.000 Horas de Teoría
2.000 Horas de Laboratorio
Niveles: Educación Superior Pregrado
Tipos de Horario: Teoría

Este curso se basa en el estudio de los conceptos básicos de las protecciones eléctricas de los sistemas de potencia diseñadas para los generadores, motores, transformadores, barras, líneas de transmisión y redes de distribución.

Durante el curso se estudian las fallas en sistemas eléctricos de potencia, los transformadores de instrumentación, los elementos de protección, los tipos de relés y todos los sistemas de protección.
Se definen los criterios necesarios para los ajustes de las protecciones y la coordinación de varios relés en las redes.
Se trabajan diferentes casos de estudio que ayudan a comprender los comportamientos de los sistemas y la forma segura de operación de tal manera que puedan eliminarse las fallas con una mínima interrupción de la electricidad.
Se utilizan las herramientas computacionales para el estudio de las condiciones del sistema bajo operación normal, falla y los ajustes necesarios para los relés. Son utilizadas herramientas disponibles como Digsilent, Neplan, Cyme, entre otras.

3. Justificación
Las protecciones eléctricas son elementos que se utilizan comúnmente en los sistemas eléctricos para proteger vidas y equipos eléctricos. Esencialmente se utilizan para detectar los niveles excesivos de corriente en los conductores del sistema de alimentación, para detectar exceso de flujo de corriente a tierra debido a fallas en el aislamiento, para detectar falla en el cable de aislamiento de máquinas, para confirmar la continuidad de tierra, entre otras. Este amplio campo de utilización lleva a que se requiera personal especializado para realizar estudios y diseños que permitan la seguridad de los equipos de la red eléctrica.
Un ingeniero electricista debe tener conocimiento sobre la forma en que se diseñan los relés de protección comunes y sus aplicaciones en la industria; el uso de software para los estudios eléctricos, y la coordinación de protección de cualquier sistema de potencia; los conocimientos de la nuevas tecnologías e investigaciones sobre las protecciones eléctricas utilizadas actualmente.

4. Objetivo General
Al final de este curso, los estudiantes deben demostrar capacidades para estudiar los sistemas eléctricos de potencia bajo condiciones normales y fallas, así como identificar, seleccionar y ajustar equipos de protección que eviten los daños en elementos del sistema y protejan vidas.

5. Objetivos específicos
Descripción del objetivo específico
-Los estudiantes deben demostrar capacidades para identificar las protecciones de los sistemas de potencia.
-Los estudiantes deben seleccionar los tipos de protección para los generadores,
motores, transformadores, líneas y barras.
-Los estudiantes deben analizar las fallas y seleccionar los sistemas de protección
adecuados para los elementos del sistema de potencia.
-Los estudiantes deben definir el uso del relé de protección en el sistema eléctrico
y su coordinación.
-Los estudiantes deben utilizar herramientas informáticas para el análisis de fallas,
selección y coordinación de relés de protección utilizados en la industria.

6. Metodología
Durante el presente semestre este curso será administrado por dos docentes. Un docente trabajará con los estudiantes, avanzando en los temas del contenido, mediante la exposición magistral (dos horas/ semana). El segundo docente trabajará con los estudiantes en la modalidad de taller para desarrollar un proyecto semestral de protecciones eléctricas (una hora/ semana).
Se motivará al estudiante a participar activamente en la clase a través de la puesta en común de lecturas de artículos relacionados con el tema de estudio, así como la comprobación de lo aprendido a través de herramientas de apoyo de evaluación de conceptos, con el fin de mejorar la asimilación de los temas. Se asignarán lecturas y escritura de textos que ayuden a mejorar el entendimiento de cada tema.

7. Medios
El profesor expondrá el tema de clase con ayudas audiovisuales como videobeam. Se dejará el material de clase en diapositivas para consulta en el Catalogo Web. Los estudiantes tendrán la posibilidad de presentar temas relacionados en clase. Se utilizarán programas de simulación de casos concernientes a los estudios de sistemas de potencia. Las herramientas a utilizar son: Matlab, Simulink, Neplan, Digsilent, CYME, entre otros que estén disponibles. Se emplearan como métodos de apoyo el desarrollo de tareas y trabajos individuales y en grupo, la lectura de artículos científicos de interés que incluyan conceptos propios de la asignatura.

8. Contenido
Tema1 Concepts about protection and power systems
Tema2 Faults analysis
Tema3 Instrumentation transformers
Tema4 Over4current protection
Tema5 Directional protection
Tema6 Differential protection
Tema7 Distance protection
Tema8 Protection schemes
Tema9 Other protections

9. Evaluación
Primer parcial Inicial (30%)
Segundo parcial Intermedio (60%)
Examen final 40%

10. Bibliografía
ABB, “Protective Relaying Theory and Applications” Marcel Dekker. Inc. New York, 1994. Applications Guide”.
BLACKBURN J.L. Protective Relaying: Principles and Applications, Marcel Dekker Inc., 1987, ISBN 0482474991846.
ENRIQUEZ H. Gilberto, Protección de instalaciones eléctricas industriales y comerciales. 2a. Ed. Limusa, México, 2002.
ENRIQUEZ H. Gilberto, Fundamentos de protección de sistemas eléctricos por relevadores. 2a. Ed. Limusa, México, 2002.
GARZON, Ruben. High voltage circuit breakers: Design and applications. 2a. Ed. Marcel Dekker Inc, New York, 2002.
GERS, Juan Manuel. “Protection of electricity distribution networks”, IEE, Short Run Press Ltd. Exeter, 1998
GEC Measurements, Protective Relays Application Guide, The General Electric Company of England, 1987.
POWER SYSTEMS PROTECTION PM Anderson Mc Graw – Hill ISBN 04074134323407, 1999.
Westinghouse Electric Corporation, Applied Protective Relaying, Coral Springs, Florida, 1982.
Papers Selected from IEEE, IEE and EPRI Engineering Data Bases.
Resolutions, Standards and Agreements for generation, transmission and distribution network
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