Cálculo de Carga del Transformador: kW, kVA, Factor de Potencia, Carga Conectada, Demanda y Diversidad

Para una carga ilustrativa de 210 kW, un factor de potencia menor aumenta la potencia aparente. Es una primera aproximación, no el dimensionamiento completo.

kW y kVA no son intercambiables

• kW expresa potencia activa y kVA potencia aparente. Para cargas AC convencionales con factor de potencia conocido y supuestos adecuados de forma de onda: kVA ≈ kW/FP.
• Ejemplo: una demanda operativa ilustrativa de 210 kW con FP = 0,80 corresponde a 262,5 kVA. Es un punto de cálculo, no una orden automática para comprar un tamaño estándar concreto.
• Si cambia el factor de potencia, los armónicos o la combinación real de cargas, también puede cambiar la potencia aparente.

Relaciones de corriente monofásica y trifásica

• Monofásico: S(kVA) = V × I / 1000, por lo tanto I ≈ 1000S/V.
• Trifásico equilibrado: S(kVA) = √3 × VLL × IL / 1000, por lo tanto IL ≈ 1000S/(√3 × VLL).
• Capacidad, tensión y sistema de fases deben aparecer juntos. “75 kVA” no define por sí solo la corriente nominal.

Carga conectada no es lo mismo que demanda de operación

• La carga conectada suma las capacidades instaladas. La demanda pregunta cuánto carga realmente el sistema en un escenario definido.
• Diez máquinas de 30 kW suman 300 kW instalados, pero no necesariamente trabajan todas a plena carga al mismo tiempo. También es peligroso asumir que nunca coinciden si el proceso o la expansión pueden hacerlas coincidir.
• Una buena tabla registra potencia instalada, ciclo de trabajo, grupos simultáneos, duración de picos, mayor carga individual, variación estacional y expansión.

Demanda y diversidad deben definirse antes de usarse

• Factor de demanda, diversidad y coincidencia no son etiquetas intercambiables. Las definiciones y metodologías pueden cambiar según norma local, utility o criterio del proyecto.
• No conviene copiar un “0,7” u “0,8” de otro proyecto como valor universal. La documentación debe explicar qué significa el factor y a qué escenario aplica.

Una tabla de carga lista para compras debería incluir

• Nombre del equipo o circuito y cantidad.
• kW/kVA unitario y total.
• Factor de potencia y su origen: medido, placa o supuesto.
• Régimen continuo, intermitente, reserva o estacional.
• Grupo de operación simultánea.
• Método de arranque de motores cuando corresponda.
• Identificación de UPS, VFD, rectificadores u otras cargas no lineales.
• Expansión futura como caso separado.

Por qué un margen fijo no es una buena ingeniería final

• Si toda incertidumbre queda escondida dentro de “+20%”, nadie puede saber para qué sirve realmente esa capacidad adicional.
• Expansión, arranque, ambiente térmico y falta de datos deben registrarse por separado para que el diseño responda a la causa real.

Ejemplo de cribado

• Supongamos una demanda operativa defendible de 210 kW y un FP preliminar de 0,80. La potencia aparente de primera aproximación es 262,5 kVA.
• Antes de escoger tamaño: ¿210 kW es demanda o solo carga conectada? ¿Cuál es el motor más grande? ¿Hay UPS/VFD? ¿Existe expansión? ¿Las fases están razonablemente equilibradas? ¿Las condiciones del sitio son normales para el diseño ofertado?

FAQ

¿Debo sumar todas las placas para dimensionar el transformador?

Esa suma es un punto de partida para carga conectada, no necesariamente la demanda final.

¿210 kW a FP 0,80 significa comprar 300 kVA?

262,5 kVA es la potencia aparente inicial. La capacidad final depende de arranque, expansión, perfil de carga, ambiente y diseño responsable.

¿Existe un factor de demanda universal?

No. Debe venir de la metodología del proyecto, norma local, datos medidos o un supuesto de ingeniería documentado.