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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería Eléctrica ASIGNATURA: Puesta en Servicio e Ingeniería de Mantenimiento SEMESTRE: Noveno OBJETIVO GENERAL: El alumno analizará y evaluará los resultados de las principales pruebas que se llevan a cabo a los equipos de una subestación eléctrica de potencia convencional, nuevas o en servicio, con la finalidad de garantizar la operación segura y oportuna hasta su puesta en servicio. CONTENIDO SINTÉTICO: I. Pruebas a los Transformadores de Potencia II. Pruebas al Aceite Dieléctrico, Boquillas y Transformadores de Corriente y Potencial III. Pruebas a los Interruptores de Potencia y Cuchillas Seccionadoras IV. Pruebas a los Apartarrayos y Cables de Potencia V. Pruebas al Sistema de Tierras, Sistemas de Comunicación y los Sistemas de Protección VI. Pruebas Finales a las Subestaciones Eléctricas METODOLOGÍA: Elaboración por parte del alumno de los lineamientos de prueba de los principales equipos de una subestación eléctrica de potencia. Búsqueda de los criterios que se deben de cumplir para la correcta operación de dicha subestación. Realización de prácticas en el laboratorio de Alta Tensión. Realización de tareas y trabajos extraclase. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Tres exámenes parciales, los cuales serán evaluados de 0 a 80% de la evaluación total, también se tomarán en cuenta los trabajos y tareas asignadas que no deberá exceder el 20% de las calificaciones parciales. Para la evaluación del curso deberá aprobar tanto la parte teórica como la parte práctica (laboratorio). La calificación mínima aprobatoria es de 6.0. BIBLIOGRAFÍA: Martín, José Raull. “Diseño de Subestaciones Eléctricas”, Editorial McGraw-Hill, ISBN 970-15-0855-6. México D.F. 2004. 510 Págs Subdirección de Construcción, Luz y Fuerza del Centro “Sistema de Gestión de la Calidad”, 2005. Westinghouse “Electrical Transmission and Distribution Reference Book”, McGraw Hill. Segunda edición. EUA 1982. 866 págs Chapman, Stephen J,”Máquinas Eléctricas”, Edit, McGraw Hill/Interamericana, 4º Edición, México 2005.780 págs.



ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica - Zacatenco CARRERA: Ingeniería Eléctrica OPCIÓN: Optativa COORDINACIÓN: Academia de Potencia DEPARTAMENTO: Académico de I. E.

ASIGNATURA: Puesta en servicio e Ingeniería de Mantenimiento SEMESTRE: Noveno CLAVE: CRÉDITOS: 9.0 VIGENTE: 2006 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica / Optativa III MODALIDAD: Escolarizado

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 3.0 HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54.0 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 54.0 HORAS/TOTALES: 108 Horas.

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Potencia REVISADO POR: Departamento Académico de Ingeniería Eléctrica. APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar M. en C. Jesús Reyes García

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.



ASIGNATURA: Puesta en Servicio e Ingeniería de Mantenimiento CLAVE HOJA: 2 DE 11

FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA

Durante el proceso de instalación del equipo de una subestación eléctrica y sobretodo al final, que es cuando se procede a la puesta en servicio de la instalación, es necesario que el Ingeniero Electricista pueda efectuar una serie de pruebas para determinar el estado final de los aislamientos, los circuitos de control, la protección, la comunicación y finalmente el funcionamiento del conjunto de la subestación. A su vez, el conjunto de datos obtenidos de las pruebas sirven de antecedentes para que, el egresado en Ingeniería Eléctrica junto con el personal de mantenimiento tenga una base para determinar el grado de deterioro que van sufriendo los diferentes equipos, así como tener un punto de referencia para comparar las nuevas lecturas, obtenidas en los equipos después de una reparación. Esta asignatura tiene como antecedentes las materias de Equipo Eléctrico, Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión, Técnica de las Altas Tensiones I y Protección de Sistemas Eléctricos I.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

El alumno analizará y evaluará los resultados de las principales pruebas que se llevan a cabo a los equipos de una subestación eléctrica de potencia convencional, nuevas o en servicio, con la finalidad de garantizar la operación segura y oportuna hasta su puesta en servicio.




No. UNIDAD I NOMBRE: Pruebas a los Transformadores de Potencia

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno explicará los procedimientos para la puesta en servicio de equipo eléctrico y subestaciones eléctricas, los lineamientos y las características para la supervisión de las pruebas eléctricas y de resistencia al aislamiento. Calculará porciento del factor de potencia y la corriente de excitación a tensión reducida.

HORAS No. TEMA

T E M A S T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10

Filosofía de la puesta en servicio de equipos y subestaciones eléctricas. Resistencia de aislamiento núcleo-tierra. Porciento de humedad residual. Resistencia de aislamiento. Índice de absorción y polarización Porciento de factor de potencia Corriente de excitación a tensión reducida Relación de transformación Porciento de impedancia a tensión reducida Reactancia de dispersión

Subtotal

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.5

1.0

1.0

9.0

3.0

3.0

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.5

1.0

1.0

9.0

1B, 2B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Consulta bibliográfica referente a transformadores de potencia. Medición en la práctica de la resistencia del aislamiento, corriente de excitación, reactancia de dispersión. Cálculo del factor de potencia, impedancia a tensión reducida, porciento de humedad residual. Ejemplos expuestos por el profesor y ejercicios desarrollados por los alumnos. Integración de equipos de trabajo. Comparación de resultados en las pruebas eléctricas. Realización de prácticas de laboratorio. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Ejercicios realizados en clase y extra clase. Participación en actividades individuales y de equipo corresponderán al 20% de la calificación total. El primer examen parcial abarcará del 1.1 al 2.4 que corresponde al 60%. Realización de prácticas de laboratorio corresponde al 20 %.




No. UNIDAD II NOMBRE: Pruebas al Aceite Dieléctrico, Boquillas y Transformadores de Corriente y Potencial

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los lineamientos y las características del estado dieléctrico del aceite y de las boquillas para la supervisión de pruebas eléctricas. Aplicará las diversas pruebas a transformadores de potencial y de corriente para la buena elección del transformador.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3

Pruebas al aceite dieléctrico. Porciento del factor de potencia. Rigidez dieléctrica Pruebas a las boquillas Resistencia de aislamiento Pérdidas dieléctricas (collar caliente) Porciento del factor de potencia y capacitancia Pruebas a transformadores de corriente Prueba de continuidad Prueba de polaridad Prueba de relación de transformación Prueba de saturación Prueba de resistencia de aislamiento Pruebas a transformadores de potencial Prueba de continuidad Prueba de polaridad Prueba de relación de transformación

Subtotal

2.0

3.0

4.5

2.5

12.0

15.0

15.0

2.0

3.0

4.5

2.5

12.0

1B, 2B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA En base a pruebas realizadas, selección de un transformador de corriente y potencial. Comparación de pruebas realizadas a los transformadores de corriente y potencial. Realización de prácticas de laboratorio. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Ejercicios realizados en clase y extra clase. Participación en actividades individuales y de equipo corresponderán al 20% de la calificación total. El primer examen parcial abarcará de 1.1 al 2.4 equivalente al 60%. Realización de prácticas de laboratorio corresponden al 20 %.




No. UNIDAD III NOMBRE: Pruebas a los Interruptores de Potencia y Cuchillas Seccionadoras

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno explicará los esquemas de protección de alimentadores y analizará las características del estado de las cuchillas seccionadoras e interruptores de potencia, basándose en los resultados obtenidos en pruebas eléctricas.

HORAS No. TEMA

T E M A S T P EC


3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3

Pruebas a los interruptores de potencia Resistencia de aislamiento Resistencia de contactos Porciento de Factor de Potencia Pérdidas dieléctricas Tiempo de operación Tensión mínima de operación de la bobina Humedad Pruebas a las cuchillas seccionadoras Resistencia de aislamiento Pérdidas dieléctricas Resistencia de contactos

Subtotal

8.0

4.0

12.0

18.0

18.0

8.0

4.0

12.0

1B, 2B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Consulta bibliográfica referente a Interruptores de Potencia y Cuchillas Seccionadoras. Exposición temática por parte del profesor y los alumnos e ilustración con ejemplos con apoyo del pizarrón. Realización de ejercicios prácticos en clase y extra clase. Pruebas a interruptores de potencia y cuchillas seccionadoras. Calculo de las perdidas dieléctricas y resistencia de aislamiento. Realización de prácticas.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Participación de los alumnos durante ejercicios realizados en clase y extra clase que corresponderán al 20% de la calificación total. El segundo examen parcial abarcará unidades III y IV corresponde al 60%. Prácticas de laboratorio comprende al 20%.




No. UNIDAD IV NOMBRE: Pruebas a los Apartarrayos y Cables de Potencia

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los lineamientos y las características del estado de los apartarrayos y los cables de potencia, para determinar la aptitud de su uso a través de los resultados obtenidos en sus respectivas pruebas eléctricas.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3

Pruebas a apartarrayos Resistencia de aislamiento. Porciento de Factor de Potencia Pérdidas dieléctricas. Pruebas a cables de potencia Continuidad Resistencia de aislamiento. Porciento de Factor de Potencia

Subtotal

4.5

4.5

9.0

3.0

3.0

6.0

4.5

4.5

9.0

1B, 2B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Consulta bibliográfica referente a apartarrayos y cables de potencia. Exposición temática por parte del profesor y los alumnos e ilustración con ejemplos con apoyo del pizarrón. Pruebas aplicadas a los apartarrayos y cables de potencia. Cálculo de continuidad y resistencia de aislamiento. Realización de prácticas. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Participación de los alumnos durante ejercicios realizados en clase y extra clase que corresponderán al 20% de la calificación total. El segundo examen parcial abarcará unidades III y IV corresponde al 60%. Prácticas de laboratorio comprende al 20%.




No. UNIDAD V NOMBRE: Pruebas al Sistema de Tierras, Sistemas de

Comunicación y los Sistemas de Protección.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los lineamientos y las características eléctricas de los sistemas de tierras, sistemas de comunicación y los sistemas de protección y determinará la aptitud de uso a través de los resultados obtenidos en sus respectivas pruebas eléctricas.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3

Pruebas al sistema de tierras Resistividad del terreno. Electrodo a tierra Pruebas a los sistemas de comunicación Equipo terminal óptico Unidad terminal remota Maestra local Pruebas a los esquemas de protección reales.

Subtotal

2.0

3.0

1.0

6.0

2.0

2.0

2.0

6.0

2.0

3.0

1.0

6.0

1B, 2B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Consulta bibliográfica referente a sistemas de tierra, sistemas de comunicación y sistemas de protección. Descripción de sistemas de tierras. Comprobación de la resistividad del terreno para la instalación de un sistema de tierras. Realización de ejercicios prácticos en clase y extra clase. Realización de prácticas. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Participación de los alumnos durante ejercicios realizados en clase y extra clase que corresponderán al 20% de la calificación total. El tercer examen parcial abarcará unidades V y VI corresponde al 60%. Prácticas de laboratorio comprende al 20%.




No. UNIDAD VI NOMBRE: Pruebas Finales a la Subestación Eléctrica

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los lineamientos y las características eléctricas, y determinará la aptitud de la subestación eléctrica a través de las pruebas eléctricas finales. Experimentará la correspondencia de fases.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


6.1 6.2 6.3 6.3.1

Faseo de la subestación eléctrica Toma de carga de la subestación eléctrica El concepto de mantenimiento Mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo.

Subtotal

1.5

1.5

3.0

6.0

2.0

2.0

2.0

6.0

1.5

1.5

3.0

6.0

1B, 2B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Aplicación de pruebas electricas por parte de los alumnos con la ayuda del profesor utilizando técnicas grupales. Ejemplos que serán expuestos por el profesor y los ejercicios desarrollados por los alumnos. Integración de equipos de trabajo para aplicar las pruebas finales a una subestación eléctrica. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Participación de los alumnos durante ejercicios realizados en clase y extra clase que corresponderán al 20% de la calificación total. El tercer examen parcial abarcará unidades V y VI corresponde al 60%. Prácticas de laboratorio comprende al 20%.




RELACIÓN DE PRÁCTICAS

PRACT.

No. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN

LUGAR DE

REALIZACIÓN 1 2 3 4 5 6 7 8

Revisión de nomenclatura y simbología de planos eléctricos. Revisión de alambrado y cableado de circuitos de potencia, control, comunicación, protección y medición. Revisión de la operación de circuitos de potencia, control, comunicación, protección y medición. Pruebas a los esquemas de protección de alimentadores. Pruebas a los esquemas de protección de un transformador de potencia. Medición de corrientes de excitación en bancos de potencia. Revisión y prueba al monitor de temperatura y regulador de tensión en bancos de potencia. Pruebas de correspondencia de fases

Total

I II II

III

III

IV

V

VI

3.0

6.0

9.0

9.0

9.0

6.0

6.0

6.0

54.0

Todas las prácticas se realizarán en los Laboratorios Pesados II.




PERÍODO

UNIDAD

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1er

2º

3º

I y II

III y IV

V y VI

El profesor realizará una evaluación de conocimientos al finalizar los temas 1.1 al 2.2.3, del 3.1 al 4.2.3 y del 5.1 al 6.2, lo que implica realizar tres evaluaciones durante el semestre. El promedio de éstas representará el 60% de la calificación correspondiente a las evaluaciones más el 20% correspondiente a ejercicios realizados en clase y extra-clase, participación en actividades individuales y de equipo. El 20 % restante corresponde al cumplimiento en la realización de prácticas de laboratorio con el 20 %. La calificación final de esta asignatura será el promedio de las calificaciones obtenidas en la teoría y en la evaluación de prácticas

CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA

1 X

2

X

3

X

4

X

Martín, José Raul. “Diseño de Subestaciones Eléctricas”, Editorial McGraw-Hill, ISBN 970-15-0855-6. México D.F. 2004., 510 págs Subdirección de Construcción, Luz y Fuerza del Centro “Sistema de Gestión de la Calidad”, 2005.813 págs. Westinghouse “Electrical Transmission and Distribution Reference Book”, McGraw Hill. Segunda edición. EUA 1982. 866 págs. Chapman, Stephen J,”Máquinas Eléctricas”, Edit, McGraw Hill/Interamericana, 4º Edición, México 2005.780 págs.



PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica - Zacatenco

CARRERA: Ingeniería Eléctrica SEMESTRE Noveno

ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM.

ACADEMIA: Potencia ASIGNATURA: Puesta en Servicio e Ingeniería de Mantenimiento

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero Electricista

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno analizará y evaluará los resultados de las principales pruebas que se llevan a cabo a los equipos de una subestación eléctrica de potencia convencional, nuevas o en servicio, con la finalidad de garantizar la operación segura y oportuna hasta su puesta en servicio.

3. PERFIL DOCENTE:

CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL

HABILIDADES ACTITUDES

Conocimientos amplios en la teoría, pruebas y puesta en servicio de las subestaciones eléctricas tipo convencional. Conocimientos en el análisis de los sistemas eléctricos de potencia.

En docencia y/o aplicaciones en Ingeniería Eléctrica. Ingeniero Electricista con experiencia en subestaciones eléctricas.

Dominio del tema y habilidad para enseñar los conceptos y la método-logía de las pruebas y puesta en servicio de las subestaciones eléctricas de potencia.

Colaboración con profesores integrantes de la academia. Servir al instituto en la enseñanza y mostrar una actitud de tutor hacia los alumnos. Ser justo en las evaluaciones de los cursos atendidos como profesor. Responsabilidad, respeto y compromiso social.

ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ

M. en C. Oscar L. Puente Navarrete Ing. Guillermo Santillán G M.en C. Jesús Reyes García Presidente de Academia Subdirector Académico Director ESIME-Zacatenco

FECHA: 2006

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