Memoria ID-112. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2018-2019

García Arévalo, Juan Manuel

Hernández Martín, Silvia María

Redondo Sánchez, Luis

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Gestion del Repositorio Documental de la Universidad de Salamanca

 1            MEMORIA DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN DOCENTE:    DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN RELÉ DE SOBREINTENSIDAD PARA LA PROTECCIÓN DE LÍNEAS ELÉCTRICAS DE ALTA TENSIÓN CON myRIO	–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––             MIEMBROS DEL EQUIPO  JUAN MANUEL GARCÍA ARÉVALO SILVIA HERNÁNDEZ MARTÍN LUIS REDONDO SÁNCHEZ      Junio de 2019  2 1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO REALIZADO  El equipo de trabajo ha realizado los siguientes Proyectos de Innovación Docente financiados por la Universidad de Salamanca: - En el curso 2009-2010. “ Desarrollo de un equipo para la realización de prácticas y trabajos dirigidos en las asignaturas de Ingeniería Eléctrica, en entorno LabVIEW ”. - En el curso 2010-2011. “ Diseño e implantación de un novedoso sistema de medida para las prácticas de Ingeniería Eléctrica en los nuevos planes de estudio de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial “. - En el curso 2011-2012. “ Implantación del sistema de medida desarrollado con LabVIEW para la innovación y mejora docente de las asignaturas de Ingeniería Eléctrica en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Béjar ”. - En el curso 2012-2013. “ Implantación de un sistema desarrollado con LabVIEW para la innovación y mejora docente de las prácticas de máquinas eléctricas”. - En el curso 2013-2014. “Desarrollo de un equipo para el estudio de los procedimientos de medida y protección en las instalaciones eléctricas”. - En el curso 2014-2015. “Diseño y construcción de un vehículo eléctrico inteligente”.  - En el curso 2015-2016. “Organización y realización del concurso diseño y construcción de un dispositivo eléctrico gobernado con LabVIEW”.   - En el curso 2016-2017. “Organización y realización del concurso diseño y construcción de un relé de protección para instalaciones eléctricas con myRIO”.  En los cinco primeros proyectos citados se han desarrollado equipos que han permitido la innovación y mejora de las prácticas de laboratorio en algunas de las asignaturas que el Área de Ingeniería Eléctrica imparte en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Béjar. En los tres últimos el equipo de trabajo del área de Ingeniería Eléctrica realizó concursos para los alumnos del Grado en Ingeniería Eléctrica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Salamanca, con resultados satisfactorios para la promoción,  3 formación y creatividad de los alumnos. El proyecto que se ha desarrollado es una variante de los tres últimos. Se ha tratado en este caso de realizar un nuevo concurso consistente en el diseño y construcción de un relé de sobreintensidad de fase y neuto, con 3 reenganches automáticos, para la protección de líneas eléctricas de alta tensión con un dispositivo de National Instruments denominado myRIO.  Los participantes han adquirido conocimientos sobre la programación en LabVIEW, el manejo del dispositivo myRIO y el desarrollo de relés de protección en instalaciones eléctricas. El relé estaba conectado a un ordenador a través de myRIO y permitía la monitorización del estado del mismo en todo momento así como de los eventos que se producían. Todo esto resulta de gran utilidad para el Ingeniero en Electricidad.  2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO  La realización del concurso ha contribuido a la adquisición de importantes competencias transversales. Se resumen a continuación los objetivos del proyecto.  Objetivos específicos: aplicación de los conocimientos de las siguientes asignaturas del Grado en Ingeniería Eléctrica. - 106322. Instalaciones Eléctricas de Alta Tensión. - 106324. Líneas de Transporte de Energía Eléctrica. - 106313. Teoría de circuitos.  - 106332. Electrometría.  Objetivos transversales: derivados de la participación en el concurso.  - Desarrollo de la capacidad de análisis y síntesis.  - Capacidad de organización y planificación.  - Resolución de problemas prácticos.  - Fomento del trabajo en equipo.  - Adquisición de habilidades en relaciones interpersonales.  - Toma de decisiones.  - Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica. 4 3. EVIDENCIAS DEL PROYECTO. ELEMENTOS DESARROLLADOS  Para cumplir con los objetivos del proyecto se han realizado las siguientes actuaciones: 1) Elaboración de las bases del concurso 2) Reunión informativa con los alumnos inscritos. Organización de los equipos participantes  3) Compra del material necesario 4) Impartición de un curso, a los alumnos inscritos, de iniciación sobre LabVIEW (módulos Real-Time y myRIO) 5) Reunión con los alumnos para la entrega del material y explicación del uso del mismo. 6) Reuniones periódicas con los alumnos que han demandado asesoramiento. 7) Realización del concurso.  Para cumplir con los objetivos de este proyecto ha sido necesario el siguiente material que se describe a continuación.  1.- Los elementos más costosos y fundamentales para la construcción del relé son los dispositivos NI myRIO de National Instruments cuyo aspecto se muestra en la figura 1.           Fig. 1. Dispositivo NI myRIO  Estos elementos, con tecnología de E/S reconfigurables (RIO) estándar en la industria de National Instruments, ponen en manos de los estudiantes  conectores de E/S, compatibilidad WiFi, un procesador ARM en tiempo real  5 dual-core y un FPGA Xilinx personalizado, acceso a software y una biblioteca con recursos y tutoriales.  Se disponía de 5 dispositivos NI myRIO, comprados por el Área, que han permitido la realización del concurso, por tanto no ha sido necesario adquirirlos.  2.- Se diseñaron y construyeron 5 relés de protección como los mostrados en las siguientes figuras. Cada relé estaba constituido por una caja que albergaba un myRIO y los elementos y conexiones necesarios para conectar el relé a la red eléctrica a proteger a través de los transductores de tensión e intensidad necesarios para su correcto funcionamiento.   	 Fig. 2. Aspecto de los relés de protección construidos.	 A partir de estos elementos básicos los alumnos han diseñado un relé de protección de sobreintensidad para la protección de una línea de alta tensión, mediante el empleo de un simulador de línea disponible en el laboratorio.     6 4. METODOLOGÍA DEL CONCURSO Se siguió la siguiente metodología. 1) Se redactó y se hicieron públicas las bases del concurso, estableciéndose la fecha límite para la inscripción y las pruebas a realizar el día del concurso: 1. Exposición del funcionamiento del relé. Los grupos realizarán una exposición para describir el funcionamiento del relé. El jurado establecerá el orden del resultado de la prueba  2.  Aspecto de la pantalla frontal. El jurado determinará el orden del resultado de esta prueba en función del aspecto de la pantalla del programa diseñado.  3. Información aportada por el relé. En esta prueba se valorará la información que aporta el relé.  4. Respuesta correcta a los defectos. Los grupos realizarán, sobre el simulador de línea, varios defectos y en función de la respuesta del relé a los mismos, se establecerá el orden del resultado de esta prueba.  2) Se convocó una reunión informativa con los alumnos inscritos en la que se organizaron los grupos participantes. Los grupos estuvieron formados por tres estudiantes. 3) Se inscribieron 5 grupos participantes y se procedió a pedir el material necesario. 4) En marzo el profesor Juan Manuel García Arévalo impartió un curso a los alumnos inscritos de iniciación sobre LabVIEW y myRIO.  5) Se entregó el material a los grupos participantes. Previamente se explicó la forma de utilizar el material recibido. 6) Se realizaron reuniones periódicas con los alumnos que demandaron asesoramiento. 7) Se constituyó el jurado del concurso, formado por los siguientes profesores del Área de Ingeniería Eléctrica. Presidente: Juan Manuel García Arévalo Vocal: Luis Redondo Sánchez  Secretaria: Silvia Hernández Martín 8) El 24 de mayo de 2017 se celebró el concurso al cual se presentaron 5 grupos que realizaron las pruebas establecidas en las bases.    7 Terminadas las pruebas, el jurado hizo público el resultado del concurso. Los puestos fueron los siguientes:  Primer puesto: D. Jorge Lozano Martín D. Fernando Martín Pérez D. Fernando Vicente Rodríguez  Segundo puesto: D. Raúl Britos Hernández D. David Pastor Canelo D. Jorge Sánchez Jimeno  Tercer puesto: D. Antonio Burgos Cuadra D. Sergio González Moreno D. Álvaro Paniagua Ramos  Cuarto puesto:  D. Sergio González Magdaleno  D. Néstor Nieto Palenzuela  Dª. Elena Oliveros Vinagre   Quinto puesto:  D. Antonio Jesús Bote Pérez  D.  Jorge Cano Díaz  D. Ricardo Martín Urdiales   5. CONCLUSIONES  Los resultados se han ajustado a las expectativas fijadas. La participación en el concurso ha supuesto para los alumnos la adquisición de las competencias citadas y por tanto ha contribuido a mejorar la formación adquirida, siendo el impacto sobre la docencia muy positivo. Se pretende continuar con este concurso y fomentar la participación de los alumnos. Béjar, 21 de junio de 2019  Fdo. Juan Manuel García Arévalo   

Diseño y construcción de un relé de sobreintesidad para la protección de líneas eléctricas de alta tensión con myRIO

https://gredos.usal.es/bitstream/10366/140604/1/MID_19_112.pdf

Diseño y construcción de un relé de sobreintesidad para la protección de líneas eléctricas de alta tensión con myRIO

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