1.1 Introducción a los Sistemas Eléctricos de Potencia y Subestaciones: Estudio profundo de la estructura de las redes de transmisión y distribución (MT/AT), la función crítica de las subestaciones en la red, y la clasificación de las subestaciones según su función, tensión y tipo de aislamiento (AIS, GIS, Híbridas), sentando las bases para el diseño.

1.2 Repaso y Aplicación de Principios de Circuitos CA Trifásicos: Revisión avanzada de los conceptos de potencia activa, reactiva y aparente, factor de potencia, desequilibrio de fases, y las diversas configuraciones de conexión (estrella-triángulo) en transformadores y sistemas de distribución, esenciales para el cálculo de flujos.

1.3 Normativa Eléctrica Clave para Proyectos de MT/AT (RETIE, ANSI/IEEE, IEC): Análisis exhaustivo de las regulaciones nacionales e internacionales que rigen el diseño y la seguridad eléctrica en subestaciones, poniendo especial énfasis en los Códigos de Red para la interconexión y operación segura del sistema.

1.4 Análisis de Impacto Ambiental y Social en el Diseño de Subestaciones: Estudio de los requisitos para la obtención de licencias ambientales, la gestión de la ocupación del suelo, la mitigación del impacto electromagnético y acústico, y las consideraciones de seguridad perimetral y accesibilidad en el emplazamiento de la subestación.

1.5 Estructura y Componentes Clave de una Subestación Eléctrica: Detalle de los equipos primarios (transformador, interruptor, seccionador, pararrayos), equipos secundarios (relés, TC/TP, SCADA) y la obra civil (cimentaciones, pórticos, canalizaciones), entendiendo su función y criterios de selección.

2.1 Técnicas de Inspección Visual y Funcional de Equipos Primarios: Metodología para la inspección sistemática en sitio de transformadores, celdas y equipos de maniobra, enfocándose en la detección de anomalías visibles, fugas, corrosión, y el estado de los indicadores y sistemas de refrigeración.

2.2 Diagnóstico Basado en Análisis de Aceite Dieléctrico (DGA) y Humedad: Profundización en la toma de muestras, la interpretación de los resultados del Análisis de Gases Disueltos (DGA) según el método de Duval, y la evaluación de la humedad para determinar fallas incipientes, sobrecalentamientos o el deterioro del aislamiento.

2.3 Pruebas Eléctricas No Destructivas (Megger, Factor de Potencia, TTR): Aprendizaje práctico sobre la ejecución y análisis de pruebas clave como la resistencia de aislamiento (Megger), la medición del factor de potencia del aislamiento (tan delta) y la relación de transformación (TTR) para evaluar la salud del activo.

2.4 Introducción a la Termografía Infrarroja y su Aplicación en Subestaciones: Formación en el uso de cámaras termográficas para la detección de puntos calientes en bornes, conexiones, y equipos de maniobra, estableciendo límites de criticidad y elaborando informes termográficos conforme a estándares.

2.5 Elaboración de Informes de Diagnóstico y Planificación de Intervención: Desarrollo de la habilidad para compilar los hallazgos de inspección y pruebas en un informe técnico claro, que concluya con un diagnóstico del estado del activo y un plan de acción priorizado para reparaciones o reemplazos.

3.1 Fundamentos de Cortocircuito y Cálculo de Corrientes de Falla: Dominio del método por unidad (Per Unit) y la aplicación de componentes simétricas para el cálculo de corrientes de cortocircuito trifásico, bifásico y monofásico, esencial para el dimensionamiento de equipos y protecciones.

3.2 Diseño y Cálculo de la Red de Puesta a Tierra (IEEE 80): Metodología para la medición de resistividad del terreno y el diseño de la malla de tierra, simulando los potenciales de paso y contacto en condiciones de falla, con el fin de garantizar la seguridad humana y proteger el equipamiento.

3.3 Selección y Dimensionamiento de Equipos Primarios (Transformadores y Celdas MT): Criterios técnicos para la especificación de transformadores (potencia, impedancia, pérdidas), interruptores y seccionadores (capacidad de interrupción, nivel de aislamiento), y la selección de celdas MT (AIS, GIS) según el nivel de tensión y la aplicación.

3.4 Análisis de la Estabilidad del Sistema y Transitorios Electromagnéticos: Introducción a los estudios de estabilidad transitoria y de pequeña señal. Reconocimiento y mitigación de fenómenos transitorios de maniobra y atmosféricos (rayos), a través del uso de pararrayos y técnicas de aislamiento optimizado.

3.5 Selección de Conductores, Cableado de Potencia y Aislamiento: Criterios para el cálculo de la sección de cables de potencia (por corriente admisible, caída de tensión y cortocircuito) y la selección del aislamiento (XLPE, EPR) y el tendido (canalizaciones, bandejas) en el diseño de la subestación.

4.1 Diseño Detallado del Diagrama Unifilar y Criterios de Configuración de Barrajes: Desarrollo de la habilidad para crear el diagrama unifilar de la subestación (barra simple, doble barra, anillo), justificando la configuración según la criticidad, la confiabilidad requerida y la facilidad de operación y mantenimiento.

4.2 Diseño del Layout Físico y Distribución en Planta de la Subestación: Planificación espacial de los equipos primarios y secundarios, asegurando las distancias de seguridad reglamentarias (air gaps), la accesibilidad para mantenimiento, el control de drenajes de aceite y la prevención de incendios.

4.3 Cálculo de Tensiones Transmitidas y Paso a Través de la Red de Tierra: Simulación de cómo las tensiones de falla se propagan a estructuras cercanas o a la red de baja tensión, y el diseño de medidas de aislamiento o interconexión para mitigar el riesgo de tensión transferida a áreas sensibles.

4.4 Análisis y Mitigación del Campo Electromagnético (EMF) en la Subestación: Estudio de las fuentes de campo electromagnético y el cálculo de la exposición en las áreas circundantes, con el objetivo de diseñar pantallas, definir distancias de seguridad y cumplir con las normativas de salud pública.

4.5 Diseño de los Sistemas de Servicios Auxiliares (CA y CC) para la Operación: Diseño de los circuitos de servicios auxiliares (transformador de servicios, cargadores de batería, bancos de CC) esenciales para la alimentación de los sistemas de control, protección, iluminación y comunicaciones durante la operación normal y las fallas.

5.1 Principios y Lógicas de la Coordinación de Protecciones en Sistemas de Potencia: Introducción a los diferentes tipos de relés de protección (sobrecorriente, diferencial, distancia) y la filosofía de protección, asegurando la selectividad, la confiabilidad y la velocidad de operación en el despeje de fallas.

5.2 Ajuste (Setting) de Relés de Protección de Sobrecorriente y Falla a Tierra: Aprendizaje práctico del cálculo de los settings de los relés 50/51 y 50N/51N, utilizando curvas de tiempo inverso, para garantizar la correcta coordinación entre el lado MT y el lado AT del sistema protegido.

5.3 Diseño y Aplicación de Esquemas de Protección Diferencial (87T, 87L): Dominio del diseño de la protección diferencial de transformadores de potencia (87T) y líneas de transmisión (87L), incluyendo la compensación de tomas (taps) y la gestión de la corriente de inrush para evitar disparos intempestivos.

5.4 Introducción a la Protección de Distancia (21) para Líneas de Transmisión: Conceptos de impedancia de falla, zonas de protección y el cálculo de los settings de relés de distancia para la protección de líneas MT/AT, fundamental para la operación de las redes de transmisión.

5.5 Simulación y Pruebas de Coordinación con Software Especializado (ETAP/PowerFactory): Uso intensivo de software de análisis para modelar la red, simular múltiples escenarios de falla y verificar visualmente la correcta coordinación de todas las protecciones instaladas en la subestación.

6.1 Introducción y Arquitectura de Sistemas SCADA y Automatización de Subestaciones: Estudio de la función del SCADA, los controladores de bahía (BCU) y la jerarquía de la automatización, desde el nivel de proceso hasta el nivel de la estación, para el monitoreo y control remoto de la subestación.

6.2 Protocolo de Comunicación IEC 61850 y la Subestación Digital: Profundización en el estándar IEC 61850, su modelo de datos y la implementación de la comunicación a través de GOOSE y SV (Sampled Values), clave para la interoperabilidad y la reducción del cableado de cobre.

6.3 Diseño de la Arquitectura de Red de Comunicaciones y Ciberseguridad Industrial: Planificación de la red de fibra óptica dentro de la subestación (anillos redundantes, switches) y la aplicación de principios de ciberseguridad (IEC 62443) para proteger los sistemas de control de amenazas externas.

6.4 Integración de Medición de Energía (Metering) y Adquisición de Datos Operacionales: Diseño del sistema de medición (TCI/TCV) y la integración de medidores de alta precisión en el SCADA para la facturación, la gestión de la demanda y el análisis de la calidad de la energía en tiempo real.

6.5 Sistemas de Video Vigilancia (CCTV) y Control de Acceso (PACS) en Subestaciones: Implementación de las tecnologías de seguridad física, incluyendo la selección y ubicación de cámaras y sensores, y el diseño del sistema de control de acceso para garantizar la seguridad perimetral y la protección del activo crítico.

7.1 Modelado de Subestaciones para Estudios Avanzados de Flujo de Carga: Uso de software para la creación de un modelo preciso de la subestación y la red, realizando estudios de flujo de carga bajo diferentes escenarios operativos (máxima demanda, contingencias) y determinando la capacidad máxima de transferencia.

7.2 Estudios de Estabilidad Transitoria y Dinámica del Sistema de Potencia: Aplicación de análisis dinámico para evaluar la respuesta del sistema ante fallas severas y grandes variaciones de carga, asegurando que los generadores y la red se mantengan sincronizados y que no haya oscilaciones peligrosas.

7.3 Análisis de Impacto de la Interconexión de Energías Renovables (Eólica y Solar): Estudio de los requisitos técnicos y regulatorios para la conexión de parques de generación (eólica, solar) a la red MT/AT, analizando el impacto en los niveles de cortocircuito, la calidad de la energía y la estabilidad general del sistema.

7.4 Cálculo de la Calidad de la Energía y Diseño de Filtros de Armónicos Activos/Pasivos: Técnicas para el cálculo de la distorsión armónica total (THD), la identificación de sus fuentes y el diseño de filtros resonantes (pasivos) o el uso de filtros activos para mitigar la contaminación armónica en la red.

7.5 Modelado y Análisis de Transitorios con Herramientas de Dominio del Tiempo (EMTP/ATP): Introducción al modelado electromagnético detallado para simular fenómenos de alta frecuencia (maniobras de interruptores, descargas atmosféricas) y optimizar el aislamiento y la protección contra sobretensiones.

8.1 Gestión del Riesgo Eléctrico y la Jerarquía de Control de Peligros: Marco metodológico para la identificación, evaluación y mitigación de los riesgos eléctricos en la subestación (arco eléctrico, choque eléctrico, incendio), aplicando la jerarquía de control (eliminación, sustitución, ingeniería).

8.2 Cálculo de la Energía Incidente del Arco Eléctrico (IEEE 1584) y Definición de Límites: Aprendizaje del procedimiento para calcular la energía incidente del arco eléctrico en puntos de trabajo críticos, la definición de los límites de aproximación y la especificación del equipo de protección personal (EPP) necesario.

8.3 Diseño de Planos de Seguridad y Señalización de Riesgo Eléctrico: Elaboración de planos específicos de la subestación que indiquen las zonas de riesgo (límite de aproximación, flash boundary), la ubicación de EPP, los procedimientos de emergencia y las rutas de evacuación.

8.4 Procedimientos de Bloqueo/Etiquetado (LOTO) para Trabajos de Mantenimiento: Desarrollo y aplicación de los procedimientos de consignación y descargo de energía para el mantenimiento seguro de equipos MT, asegurando que no haya activación accidental o liberación de energía almacenada.

8.5 Responsabilidades Legales y Normativas en la Seguridad de Instalaciones Eléctricas: Revisión de la legislación de seguridad y salud en el trabajo aplicable a proyectos eléctricos, incluyendo las responsabilidades del diseñador, el constructor y el operador ante un accidente o incumplimiento normativo.

9.1 Gestión de Proyectos de Infraestructura Eléctrica: Alcance, Tiempo y Costo: Aplicación de metodologías de Project Management (PMI) para la gestión del ciclo de vida de un proyecto de subestación, desde la fase de pre-factibilidad hasta la puesta en marcha, controlando el triple constraint (alcance, tiempo, costo).

9.2 Gestión de Adquisiciones y Contratos (Procurement) para Equipos Críticos MT/AT: Estrategias para la licitación, evaluación técnica de ofertas, selección de proveedores y gestión de contratos para la adquisición de transformadores, celdas y otros equipos de largo plazo de entrega y alto valor.

9.3 Metodología de Pruebas de Aceptación de Fábrica (FAT) y de Sitio (SAT): Diseño de los protocolos de pruebas que se deben realizar en la fábrica del proveedor (FAT) y en el sitio (SAT) antes de la energización, verificando la funcionalidad y el cumplimiento de las especificaciones de diseño.

9.4 Control de Calidad (QA/QC) y Gestión Documental del Proyecto As-Built: Implementación de un sistema de control de calidad para el montaje eléctrico y la obra civil, asegurando que todos los procedimientos se sigan correctamente y que la documentación final (Dossier de Calidad y As-Built) sea completa y precisa.

9.5 Gestión del Cambio (Change Management) y Mitigación de Riesgos en la Construcción: Desarrollo de un marco para gestionar las solicitudes de cambio durante la construcción (cambios de alcance, diseño) y la aplicación de matrices de riesgo para identificar, analizar y planificar la respuesta a los riesgos del proyecto.

10.1 Metodología de Peritaje en Casos de Fallas Eléctricas Mayores: Aprendizaje de la metodología para la investigación forense de fallas catastróficas (explosiones de transformadores, incendios de celdas), recolectando evidencia, analizando secuencias de eventos y determinando la causa raíz.

10.2 Redacción de Informes Periciales con Validez Legal y Estándares de Prueba: Habilidad para redactar dictámenes periciales estructurados, objetivos y con el soporte técnico requerido para ser presentados en procesos judiciales o arbitrales, justificando las conclusiones técnicas con base en la normativa y la ciencia de la ingeniería.

10.3 Análisis de Responsabilidad y Cumplimiento Normativo en Accidentes: Evaluación del grado de cumplimiento de las normativas de diseño y operación, para determinar si la falla o el accidente fue causado por un defecto de diseño, un error de montaje, o una deficiencia en la operación y mantenimiento.

10.4 Técnicas de Presentación y Defensa Oral de Dictámenes Técnicos: Desarrollo de habilidades de comunicación para la defensa de las conclusiones periciales ante tribunales, comisiones de arbitraje o aseguradoras, utilizando lenguaje técnico preciso y gráficos claros para explicar fenómenos complejos.

10.5 Casos de Estudio de Patología Forense en Sistemas de Potencia MT/AT: Análisis detallado de casos reales de fallas de alto impacto, incluyendo la revisión de los informes de investigación, la controversia legal generada y las lecciones aprendidas para la mejora de los estándares de diseño y operación.

11.1 Introducción al BIM/MEP en el Diseño de Subestaciones y Tuberías de Potencia: Uso de herramientas BIM (Revit MEP, etc.) para el modelado de equipos eléctricos, canalizaciones, bandejas de cables y la infraestructura de soporte, con el fin de generar modelos 3D coordinados y documentación 2D precisa.

11.2 Coordinación Tridimensional y Detección de Interferencias (Clash Detection): Aplicación de software de coordinación para identificar conflictos espaciales entre las disciplinas (eléctrica, civil, arquitectónica), minimizando los errores en la fase de montaje y evitando costosos retrabajos en campo.

11.3 Uso de Scan-to-BIM y Nubes de Puntos para la Documentación As-Built: Aplicación de la tecnología de escaneo láser 3D para capturar la realidad de las subestaciones existentes y crear modelos BIM precisos a partir de las nubes de puntos, esencial para proyectos de modernización y gemelos digitales.

11.4 Integración de Datos de Fabricante y Parámetros Eléctricos en el Modelo BIM: Asignación de información técnica crítica (potencia, nivel de aislamiento, datos de FAT) a los elementos del modelo BIM, creando un repositorio de información para la gestión de activos y el mantenimiento a largo plazo.

11.5 Generación de Entregables IFC y Estándares de Interoperabilidad (COBie): Habilidad para producir entregables que cumplan con los estándares abiertos de interoperabilidad (IFC, COBie), asegurando que la información del proyecto BIM pueda ser utilizada por software de gestión de mantenimiento y activos.

12.1 Definición del Alcance y Requerimientos de un Proyecto de Subestación Integral: Establecimiento de los objetivos técnicos, económicos y operativos del proyecto Capstone (diseño de una nueva subestación o modernización de una existente), definiendo el alcance y las restricciones regulatorias.

12.2 Desarrollo del Diseño Conceptual y Básico (Diagrama Unifilar, Layout Preliminar): Elaboración del diseño preliminar, incluyendo la selección de la configuración de la subestación, el nivel de tensión, la capacidad de los equipos principales y la justificación de las decisiones técnicas iniciales.

12.3 Ingeniería de Detalle y Cálculos Avanzados (Cortocircuito, Tierras, Protecciones): Ejecución de todos los cálculos técnicos fundamentales del proyecto utilizando software profesional, incluyendo el cálculo definitivo de cortocircuito, la optimización de la red de tierras y la matriz de settings de protecciones.

12.4 Elaboración de la Documentación Ejecutiva y Presupuesto Detallado: Producción del paquete completo de ingeniería ejecutiva, que incluye planos de detalle, especificaciones técnicas de equipos, memorias de cálculo, el presupuesto detallado y el plan de seguridad y salud del proyecto.

12.5 Presentación y Defensa del Proyecto Capstone ante un Comité de Expertos: Presentación final del proyecto ante un jurado de expertos de la industria, justificando las soluciones técnicas, demostrando el cumplimiento normativo y defendiendo la viabilidad económica y operativa del diseño propuesto.