Última actualización: 11/12/2020


Curso Académico: 2020/2021

Ingeniería de alta tensión
(14001)
Titulación: Grado en Ingeniería Eléctrica (222)


Coordinador/a: MARTINEZ TARIFA, JUAN MANUEL

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Eléctrica

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Fundamentos de Ingeniería Eléctrica Líneas y subestaciones eléctricas Circuitos Magnéticos y Transformadores
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
La asignatura permitirá al alumno: -Comprender las propiedades esenciales de los materiales aislantes empleados en la industria. -Conocer los mecanismos de degradación a que están sometidos los materiales aislantes. -Analizar la interacción entre diversos mecanismos de degradación que intervienen en el envejecimiento de equipamiento eléctrico. -Comprender el funcionamiento de circuitos de generación y medida en AT. -Calcular los esfuerzos eléctricos a que está sometido un aislante eléctrico sobre la base del conocimiento de su diseño. -Obtener información útil sobre los tipos de ensayos de aceptación y mantenimiento que permiten certificar la calidad mínima de un equipo eléctrico que vaya a estar sometido a AT.
Descripción de contenidos: Programa
Temario de clases. 1. Introducción. 1.1. Equipamiento eléctrico en Alta Tensión. 1.2. Esfuerzos eléctricos, térmicos y mecánicos aplicados sobre equipamiento eléctrico. 1.3. Coordinación de aislamiento. 1.4. Gestión de activos. 2. Materiales aislantes empleados en Ingeniería de Alta Tensión. 2.1. Aislantes gaseosos. 2.1.1. El proceso de ionización. 2.1.2. Aire. 2.1.3. SF6 y otros gases. 2.1.4. Aplicaciones 2.1.5. Procesos de degradación. 2.2. Aislantes líquidos. Aplicaciones y procesos de degradación. 2.3. Aislantes sólidos. 2.3.1. Ruptura en aislamiento sólido. 2.3.2. Aplicaciones. 2.3.3. Mecanismos de degradación. 2.3.4. Descargas parciales, capacidad y tangente de delta. Circuito equivalente. 3. Dispositivos para ensayos de materiales aislantes. 3.1. Circuitos de generación de AT en AC, DC e impulsos. 3.2. Circuitos para medidas en Alta Tensión. 4. Diseño de sistemas de aislamiento. 4.1. Análisis elemental de esfuerzos dieléctricos en geometrías sencillas. 4.2. Rigidez dieléctrica de materiales más comunes. 4.3. Impregnación de papel en transformadores y Tratamiento VPI en máquinas rotativas. 5. Mecanismos de degradación en equipamiento eléctrico. 5.1. Generalidades. 5.2. Cables aislados. 5.3. Pasatapas y aisladores. 5.4. Líneas aéreas. 5.5. Interruptores. 5.6. Transformadores de potencia. 5.7. Máquinas rotativas. 6. Ensayos normalizados de evaluación del estado de aislamiento de un equipo eléctrico. 6.1. Medida de resistencia de aislamiento. Índice de polarización. Aplicaciones a los diferentes equipos. 6.2. Tensión soportada AC y DC. 6.3. Ensayos de impulso tipo rayo y maniobra. Impulsos de frente de onda rápido. 6.4. Medida de capacidad y tangente de delta. Aplicaciones a los diferentes equipos. 6.5. Medida de descargas parciales. Aplicaciones a los diferentes equipos. 6.6. Técnicas específicas de evaluación de transformadores. 6.7. Técnicas específicas de evaluación de alternadores. 6.8. Localización de faltas en cables. Sesiones Prácticas: 1.- Generalidades del laboratorio y medidas de seguridad. Ensayos de tipo impulso. 2.- Medidas de resistencia de aislamiento en transformador y ensayo de impulso de frente rápido en máquina rotativa. 3.- Medida de capacidad y tangente de delta. 4.- Ensayo de descargas parciales. Medida de resistencia superficial y volumétrica.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
- Clases magistrales, clases de resolución de dudas en grupos reducidos, presentaciones de los alumnos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de conocimientos teóricos (3 créditos ECTS). - Prácticas de laboratorio y clases de problemas en grupos reducidos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa de la asignatura (3 créditos ECTS). Las tutorías serán solicitadas por los alumnos mediante cita con el profesor. Algunas sesiones de grupo reducido se harán en el laboratorio.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 40
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 60
Bibliografía básica
  • J.A. Martínez Velasco ,. Coordinación de aislamiento en redes eléctricas de Alta Tensión,. McGraw Hill.
  • J.M. Martínez Tarifa, J. Sanz Feito. Aislamiento Eléctrico de Equipos de Alta Tensión. Garceta. 2020
  • Khalifa M.;. High Voltage Engineering. Theory and Practice,. Marcel Dekker.
  • Kreuger F.H.;. Partial Discharge Detection in High-Voltage Equipment,. Butterworth & Co..
  • P. Gill;. Electrical Power Equipment Maintenance and Testing;. Marcel Dekker.
  • R.E. James, Q. Su;. Condition assessment of High Voltage Insulation in Power System Equipment;. Institution of Engineering and Technology;.
  • Stone G., Boutler E.A., Culbert I., and Dhirani H.;. Electrical Insulation for Rotating Machines: Design, Evaluation, Aging, Testing and Repair;. IEEE Press Series on Power Engineering, Wiley Interscience.
Bibliografía complementaria
  • D. Kind and H. Kärner;. High-voltage insulation technology : textbook for electrical engineers;. Braunschweig : Vieweg;.
  • E. Kuffel, W.S. Zaengl, and J. Kuffel;. High Voltage Engineering: Fundamentals;. Butterworth-Heinemann;.
  • H.M. Ryan ;. High Voltage Engineering and Testing;. Institution of Electrical Engineers.
  • N.H. Malik;. Electrical Insulation in Power Systems;. Marcel Dekker.
  • R. Bartnikas and E. J. McMahon;. Engineering Dielectrics;. ASTM American Society for Testing and Materials;.
  • R.W. Sillars;. Electrical Insulating Materials and their Applications;. Ann Arbor, University Microfilms International;.
  • T.J. Gallagher and A.J. Pearmain;. High voltage: measurement, testing, and design;. Wiley.

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.