ESCUELA TÉCNICA N°1 ING OTTO KRAUSE PROGRAMA DE CONTENIDOS PARA LAS UNIDADES CURRICULARES | Página de 3 | |
CAMPO DE LA FORMACIÓN | TÉCNICO ESPECÍFICO | Resolución Nro. |
UNIDAD CURRICULAR | GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA | 4151/2012 |
Ciclo/especialidad: | ELECTRICIDAD | Año: 6º |
Hs. Semanales: | 5 hs. cátedra |
CONTENIDOS MÍNIMOS
MÁQUINAS MOTRICES PARA GENERADORES DE ENERGÍA ELÉCTRICA. Turbinas hidráulicas: Francis, Pelton, Kaplan, Bulbo y Deriaz. Regulación de la velocidad y Control de la potencia. Turbinas reversibles y maniobras de arranque. Clasificación de impulsores para generación eólica y análisis del potencial eólico, potencia aprovechada y rendimiento. Sistemas de regulación de potencia y aerodinámica de los aerogeneradores. Turbinas de vapor, características de sus instalaciones, circuito de agua-vapor y de combustible. Equipos de combustión, recalentadores; precalentadores; instalaciones de condensación. Grupo de turbo gas, ciclo termodinámico; turbina de gas; funcionamiento; rendimiento. Centrales térmicas de ciclo combinado: funcionamiento; rendimiento; puesta en servicio.
CENTRALES ELÉCTRICAS. Características de las centrales eléctricas. Potencia instalada, factores de carga, de demanda, de instalación, de utilización anual y de reserva. Tipos de centrales: de base, de punta, de reserva y de socorro. Centrales de acumulación por bombeo. Centrales hidroeléctricas de alta presión y de baja presión; de agua corriente y de agua embalsada. Disposición general de las Centrales hidroeléctricas, características de sus instalaciones y partes constitutivas de cada tipo de central. Economía. Impacto ambiental. Centrales termoeléctricas de vapor, gas y ciclo combinado. Diferentes combustibles. Características de sus instalaciones y partes constitutivas. Reacciones nucleares de fisión y fusión nuclear; reacción de captura; cambio radiactivo; reacción en cadena; reactor elemental; materiales fisionables, reproductores, moderadores, reguladores, protectores, reflectores, refrigerantes, de construcción; residuos nucleares. Reactores nucleares, distintos tipos de tecnologías y combustibles, disposición general, funcionamiento, seguridad. Centrales Atómicas, características de sus instalaciones y partes constitutivas de cada tipo de central. Economía. Impacto ambiental. Generalidades de nuevas centrales renovables: Centrales eólicas: diferentes formas constructivas. Métodos de regulación de la potencia en función de la velocidad del viento. Diferentes generadores eléctricos. Nuevos emprendimientos en nuestro país; Centrales fotovoltaicas. Paneles mono y policristalinos. Paneles amorfos. Potencias disponibles y conversión a CA. Aprovechamientos en nuestro país; Centrales solares térmicas. Captación y acumulación del calor. Aprovechamiento.
El SADI. El sistema argentino de interconexión. Las distintas fuentes energéticas disponibles en nuestro país. Las diferentes regiones que lo integran y las interconexiones con los países vecinos.Potencia instalada por región y según la fuente energética. El estado actual de las centrales interconectadas. Las líneas que integran la red nacional. Niveles de tensión empleados. Las nuevas líneas en CA y en CC de alta tensión. Incorporación de nuevas centrales a la red.
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. Las redes eléctricas: valores de tensiones y frecuencias. Componentes de una subestación: interruptores, seccionadores, descargadores, transformadores de medida y protección, barras, aisladores, reactores, capacitores. Clasificación de las subestaciones: por la aplicación, por la operación, por la forma constructiva y por las características. Conexiones eléctricas principales de las subestaciones: Juego de barras simples, dobles, triples a la misma o a distinta tensión que la generación. Barras de transferencia. Ejemplo en la red nacional. Sistema de interruptor simple, doble, interruptor y medio. Ejemplos en la red nacional.
Interruptores de seccionamiento longitudinal, acoplamiento transversal, de reserva y bypass. Ejemplo de trasmisión y distribución en una gran ciudad: Conexiones de los servicios auxiliares: Servicios esenciales y generales; Centrales de barra y de bloque; Diferentes formas de alimentación de los servicios auxiliares en las centrales y en las subestaciones eléctricas. Conexión de los sistemas de puesta a tierra y descargadores. Conexión de limitación de corrientes de cortocircuito. Conexión de sistemas de compensación del reactivo de las líneas y redes y generación artificial del centro de estrella. Tratamiento de la puesta a tierra del Neutro: Puesta a tierra franca, con limitador y flotante. Conexión de sistemas de transmisión de datos por onda portadora.
TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN POR CORRIENTE ALTERNA. Características de las líneas de transmisión y distribución: líneas cortas, medias y gran distancia. Circuitos equivalentes y diagramas fasoriales con diferentes cargas. Efectos propios de alta tensión: pelicular, irradiación, Ferranti y corona. Formas constructivas de los conductores de líneas aéreas y subterráneas. Cantidad de conductores en el haz. Parámetros de una línea de transmisión. Impedancia característica. Valores típicos de las líneas en nuestro país. Potencia natural. Potencia reactiva de vacío. Sobreelevación de la tensión. Diferentes formas de compensación. En media y en alta tensión. Ángulo de transmisión y estabilidad de una línea. Formas de modificar el ángulo de transmisión. Los modernos sistemas de compensación de líneas de CA: la familia de los FACTS. Electromecánicos, SVC, diferentes configuraciones de STATCOM. Los transformadores desfasadotes PST y los transformadores de frecuencia variable VFT. Estado actual de las líneas en nuestro país.
TRANSMISIÓN POR CORRIENTE CONTINUA DE ALTA TENSIÓN HVDC. Generalidades y comparación económica entre la CA y la CC. El comportamiento de la línea en CC. Circuito equivalente. Los efectos y las pérdidas en el transporte. Configuraciones de las estaciones conversoras. La tecnología de conversión por conmutación de red LLC y la tecnología de conversión por fuente de tensión VSC. Nuevos dispositivos rectificadores: tiristores convencionales y GTO, la familia de los IGBT. El control por modulación por ancho de pulso PWM. Aplicaciones a sistemas de alta tensión y potencia. Ejemplos en nuestro país. Diferentes configuraciones de los sistemas de transmisión por alta tensión en CC. Enlaces monopolares y bipolares. Enlaces punto a punto, back to back y multiterminal. Futuras líneas en nuestro país: la interconexión Puerto Santa Cruz – Abasto.
OPERACIÓN ECONÓMICA DE LOS SISTEMAS DE POTENCIA. La importancia de la determinación de la generación más económica en máquinas térmicas. La curva de “entrada-salida”. Su obtención por ensayo. Los coeficientes a, b y c. Obtención del modelo matemático por cuadrados mínimos. Despacho entre dos o más máquinas que funcionan en paralelo. Método gráfico. Método de los multiplicadores de Lagrange de costos incrementales. Determinación de la combinación más económica de la capacidad de generación. El consumo específico de combustible y el rendimiento de una máquina generadora. El despacho aplicado a centrales hidráulicas: por optimización del gasto de agua y por la optimización de la potencia de salida. La coordinación hidro-térmica: por asignación de un costo al agua y por energía acumulada. La coordinación con otras fuentes: nuclear, eólica, fotovoltaica, geotérmica y mareomotriz.