Universidad de Jaén

 Sistemas de transporte y distribución de la energía eléctrica.

Para cursar esta asignatura el estudiante debe haber adquirido antes conocimientos previos en circuitos, instalaciones y máquinas eléctricas mediante las asignaturas de Circuitos, Instalaciones Eléctricas y Máquinas Eléctricas I y II, que deben sentar la base para un correcto aprovechamiento de la asignatura de Transporte de Energía Eléctrica.

Por el contenido de la asignatura, coincidiendo con los descriptores del BOE (nº 251 de 19 de Octubre de 2000) la materia se encuentra enmarcada dentro del bloque de disciplinas con mayor peso tecnológico. Por otra parte es una de las asignaturas con mayor aplicación en la vida profesional del Ingeniero Técnico en Electricidad.

Haber cursado las asignaturas de Circuitos, Instalaciones Eléctricas y Máquinas Eléctricas I y II, para adquirir la base de conocimientos con el objeto de un buen aprovechamiento de esta materia. Por otra parte se recomienda que esta asignatura se imparta en el tercer curso, por los conocimientos previos a adquirir expuestos anteriormente.

        - Mostrar actitud crítica y responsable.

        - Valorar el aprendizaje autónomo.

        - Mostrar interés en la ampliación de conocimientos y búsqueda de información.

        - Valorar la importancia de la calidad de diseño de líneas de alta tensión.

Unidad Didáctica 0.- Elementos de las Líneas Aéreas

 

Unidad Didáctica I .- Cálculo mecánico de Líneas aéreas

 

Unidad Didáctica II.- Cálculo de Apoyos. Objetivos

 

Unidad Didáctica III.- Cimentaciones

 

Unidad Didáctica IV.- Características de las Líneas Eléctricas

 

Unidad Didáctica V.- Cálculos Eléctricos de Líneas Aéreas de Media Tensión

 

Unidad Didáctica VI.- Cálculos eléctricos de líneas aéreas de alta tensión

 

Unidad Didáctica VII.- Distribución de la energía eléctrica

        • Examen escrito teórico-práctico al final del cuatrimestre que supondrá un valor en la nota final del 100%

Para poder aprobar la asignatura es necesario aprobar el examen escrito teórico-práctico, así como la entrega del proyecto completo de una línea eléctrica

TEORÍA

 

CÁLCULOS MECÁNICOS DE LÍNEAS AÉREAS

 

Unidad Didáctica 0.- Elementos de las Líneas Aéreas

 

Capítulo 1

 

1.- Conductores más utilizados en las líneas aéreas.

2.- Características: eléctricas y mecánicas.

3.- Tipos de conductores.

4.- Elección de conductores.

5.- Ensayos.

 

Capítulo 2

 

1.- Aisladores utilizados en las líneas aéreas. Características generales.

2.- Reparto de Potencial en una cadena de aisladores.

3.- Cálculo mecánico y eléctrico de una cadena de aisladores.

4.- Ensayos.

5.- Ejercicios sobre el punto 3.

 

Capítulo 3

 

1.- Apoyos para líneas aéreas de media tensión.

2.- Clasificación: por su naturaleza, por su función.

3.- Disposición de los conductores en los apoyos.

4.- Herrajes.

 

Unidad Didáctica I .- Cálculo mecánico de Líneas aéreas

 

Capítulo 4

 

1.- Ecuación general de un hilo tendido entre dos puntos situados al mismo nivel.

2.- Longitud de un arco de parábola.

3.- Ecuación de cambio de condiciones.

4.- Estudio del vano a nivel.

5.- Ejercicios de cálculo de tensiones y flechas para un vano a nivel.

 

Capítulo 5

 

1.- Estudio del vano inclinado.

2.- Relación entre la componente horizontal de la tensión y el punto de máxima tensión. Método de Truxa.

3.- Estudio de vanos muy grandes y muy desnivelados.

4.- Ejercicios.

 

Capítulo 6

 

1.- Emplazamientos. Zonas.

2.- Sobrecargas: viento y hielo.

3.- Efectos del viento sobre las líneas aéreas:

 

- Fenómenos vibratorios.

- Desviación de las cadenas por la acción del viento.

 

4.- Ejercicios sobre:

 

- EDS y THF.

- Gravivano y eolovano.

- Ángulo de desviación de las cadenas por el viento.

- Cálculo de contrapesos.

 

Capítulo 7

 

1.- Tensión mecánica del conductor.

2.- Tracción total admisible en el conductor.

3.- Vano de regulación.

4.- Hipótesis reglamentarias.

5.- Ejercicios de cálculo de tensiones y flechas con el vano de regulación en las hipótesis reglamentarias.

 

Capítulo 8

 

1.- Distancias de seguridad:

 

- Al terreno

- Entre conductores.

- Entre conductores y masa.

 

2.- Vano máximo admisible en función de la distancia entre conductores.

3.- Vano crítico.

4.- Ejercicios.

 

Unidad Didáctica II.- Cálculo de Apoyos. Objetivos

 

Capítulo 9

 

1.- Hipótesis reglamentarias de cálculo en apoyos de:

 

- Alineación.

- Amarre.

- Ángulo.

- Fin de línea.

 

2.- Influencia de las cargas verticales en los esfuerzos libres en punta.

3.- Cálculo de apoyos fin de línea destinados a Centros de Transformación.

4.- Ejercicios.

 

Capítulo 10

 

1.- Cálculos para la comprobación de apoyos metálicos.

2.- Apoyos metálicos de sección cuadrangular.

3.- Cálculo de crucetas.

4.- Ejercicios.

 

Unidad Didáctica III.- Cimentaciones

 

Capítulo 11

 

1.- Cimentaciones de apoyos.

2.- Características de los terrenos.

3.- Coeficiente de Seguridad al vuelco.

4.- Ángulo de giro de la cimentación.

5.- Cargas máximas sobre el terreno.

 

Capítulo 12

 

1.- Cálculo de cimentaciones.

2.- Apoyos directamente empotrados.

3.- Apoyos con cimentación única.

4.- Apoyos con cimentación fraccionada.

5.- Ejercicios.

 

CÁLCULOS ELÉCTRICOS DE LÍNEAS AÉREAS

 

Unidad Didáctica IV.- Características de las Líneas Eléctricas

 

Capítulo 13

 

1.- Constantes características fundamentales por km de línea.

2.- Resistencia eléctrica. Efecto piel.

3.- Coeficiente de autoinducción. Radio equivalente.

4.- Capacidad.

5.- Perditancia.

 

Capítulo 14

 

1.- Constantes características derivadas de las fundamentales por km de línea.

2.- Reactancia de autoinducción.

3.- Impedancia.

4.- Susceptancia.

5.- Admitancia.

6.- Ejercicios de cálculo de constantes características fundamentales y derivadas.

 

Capítulo 15

 

1.- Efecto Corona.

2.- Cálculo de la tensión crítica disruptiva y crítica visual.

3.- Cálculo de la pérdida de potencia debido al efecto corona.

4.- Ejercicios.

 

Unidad Didáctica V.- Cálculos Eléctricos de Líneas Aéreas de Media Tensión

 

Capítulo 16

 

1.- Introducción.

2.- Líneas inductivas: relación entre la tensión al principio y final de línea.

3.- Transmisión de potencia.

4.- Regulación.

5.- Transmisión de potencia con una regulación determinada.

6.- Relación entre la tensión, longitud de línea y potencia a transportar. Fórmula de Still.

 

Capítulo 17

 

1.- Regulación de la tensión.

2.- Introducción

3.- Relación entre la naturaleza de la carga, tipo de línea y caída de tensión.

4.- Regulación de la tensión sin afectar a la naturaleza de las cargas:

 

- Regulación de tensión principio línea.

- Empleo de transformadores o autotransformadores.

- Reguladores de inducción.

- Condensadores en serie.

 

5.- Regulación por compensación de la carga:

 

- Compensación del factor de potencia mediante condensadores estáticos.

- Regulación por compensador síncrono. Campo de regulación.

 

6.- Ventajas e inconvenientes de los condensadores y de los síncronos.

7.- Cálculo de las potencias de las máquinas necesarias para regular.

8.- Ejercicios.

 

Unidad Didáctica VI.- Cálculos eléctricos de líneas aéreas de alta tensión

 

Capítulo 18

 

1.- Líneas para corriente alterna en regímenes permanentes senoidales.

2.- Método exacto para el cálculo de líneas aéreas de elevada tensión y gran longitud. Tensión e intensidad de corriente.

3.- Ecuaciones exponenciales de las líneas. Ondas directa y reflejada.

4.- Funcionamiento límite de una línea: en vacio y en cortocircuito.

5.- Impedancia característica o natural de una línea.

6.- Ángulo característico.

7.- Potencia característica.

8.- Ejercicios.

 

Capítulo 19

 

1.- Constantes auxiliares de las líneas.

2.- Análisis a través del cuadripolo.

3.- Significado físico de los términos de las expresiones de las constantes auxiliares.

4.- Ejercicios.

 

Capítulo 20

 

1.- Métodos aproximados en el estudio de líneas de alta tensión y longitudes medias.

2.- Esquemas en y en T.

3.- Ejercicios.

 

Unidad Didáctica VII.- Distribución de la energía eléctrica

 

Capítulo 21

 

1.- Clasificación de las distribuciones: estrella, triángulo.

2.- Redes de distribución: aéreas subterráneas

3.- Puesta a tierra del neutro.

 

Capítulo 22

 

1.- Cálculo de redes de distribución.

2.- Ejemplos de cálculo de secciones.

 

PRÁCTICAS

 

Práctica nº 1. Iniciación a las prácticas de líneas aéreas de alta tensión

 

Confección de los grupos de prácticas. Asignación de proyecto a cada uno de los grupos. Normativa de las prácticas. Explicación del programa de prácticas.

 

Práctica nº 2. Progama informático utilizado. Aprendizaje y utilización

 

Presentación del programa de cálculo. Aprendizaje de las distintas posibilidades que ofrece la herramienta. Trabajo con proyectos. Trazado. Cálculos. Impresión. Exportar a diferentes formatos.

 

Práctica nº 3. Topografía

 

Perfil topográfico. Escalas normalizas. Plano de comparación. Cota y distancias.

 

Práctica nº 4. Topografía II

 

Cruzamientos de la línea. Propiedades a las que afecta la línea.

 

Práctica nº 5. Trazado de la línea

 

Apoyos fijos. Elección del conductor. Constante de catenaria. Ejemplos de trazado en diferentes terrenos y zonas.

 

Práctica nº 6. Cálculo de tensiones reglamentarias

 

Determinación de la zona de cálculo reglamentaria. Cálculo del vano de regulación. Tensión máxima. Tensiones reglamentarias. Constante de catenaria real. E.D.S.

 

Práctica nº 7. Cálculo de la tabla de tendido

 

Utilidad y justificación de la tabla de tendido. Gama de tensiones que comprende.

 

Práctica nº 8. Cálculo de apoyos

 

Definición de los tipos de apoyos existentes. Hipótesis reglamentarias de cálculo en cada una de las zonas reglamentarias. Flecha máxima. Separación de conductores. Ángulo de desviciación de cadena. Contrapesos. Medidas correctoras. Coeficientes L, N y S.

 

Práctica nº 9. Apoyos adoptados

 

Determinación de los esfuerzos actuantes en la dirección de la línea y perpendicular a esta. Esfuerzos horizontales producidos por las cargas verticales. Punto de aplicación de esfuerzos. Elección de un apoyo normalizado por un fabricante.

 

Práctica nº 10. Cálculo de cimentaciones

 

Alturas del punto de aplicación de conductores y de la cogolla del apoyo al terreno. Esfuerzo del viento sobre la silueta del apoyo y punto de aplicación de este esfuerzo. Cálculo de momentos de vuelco por la acción de los conductores y del viento sobre el apoyo. Determinación del momento estabilizador proporcionado por el macizo de cimentación. Volúmenes de cimentación y excavación.

 

Práctica nº 11. Cálculo de cimentaciones fraccionadas

 

Tipos de cimentaciones fraccionadas. Patas a flexión. Peso del macizo de hormigón. Volumen de las tierras. Rozamiento de las tierras. Momento de vuelco. Determinación del coeficiente de seguridad. Patas a compresión. Peso del apoyo. Esfuerzo de cálculo. Cálculo del coeficiente de comprensibilidad. Volúmenes de cimentación y excavación.

 

Práctica nº 12. Cálculo de mediciones

 

Excavación necesaria para la cimentación de los apoyos de la línea. Hormigonado para la cimentación de los apoyos. Longitud de la línea. Longitud de conductor de fase y tierra. Peso del conductor de fase y tierra. Número de cadenas de alineación y amarre necesarias para los apoyos elegidos.

 

Práctica nº 13. Apoyos y crucetas normalizadas

 

Determinación de los apoyos y crucetas normalizadas por los fabricantes. Criterios para la elección de los apoyos y crucetas.

 

Práctica nº 14. Separatas de cruzamientos de la línea

 

Utilidad y obligatoriedad de las separatas. Distancias y datos necesarios a incluir en la separata.

 

Práctica nº 15. Confección de gráficos de utilización de apoyos

 

Coeficientes L, N y S. Utilidad de los gráficos de utilización. Construcción del grafico base. Conversión de las hipótesis reglamentarias a las ecuaciones de las rectas a dibujar en los gráficos. Recta de vano máximo por separación de conductores. Recta de desviación de cadena de aisladores de suspensión. Ejemplos de grñaficos de utilización para los diferentes tipos de apoyos.