Los kVA del transformador salen de cuatro pasos. Primero pasas cada carga de kW a kVA con su factor de potencia. Después sumas esas cargas corregidas por un factor de demanda, que refleja cuántas funcionan al mismo tiempo. Luego agregas una reserva de crecimiento. Por último subes al valor normalizado más cercano. El error más frecuente no es quedarse corto, sino comprar «por si acaso» un equipo que va a trabajar a un tercio de su capacidad durante veinte años.
Por qué el transformador se especifica en kVA y no en kW
Lo que calienta un transformador es la corriente, no el trabajo útil que sale de ella. Por eso su placa dice kVA, potencia aparente, y no kW, potencia activa. La relación entre ambas es el factor de potencia. Para calcular los kVA de un transformador a partir de una carga en kW, divides por ese factor: 400 kW con factor de potencia 0,85 equivalen a 470 kVA; con factor 0,95, a 421 kVA. Un mal factor de potencia pide un transformador más grande, y corregirlo con condensadores suele ser más barato que subir de escalón.
Paso 1: levantar las cargas y convertirlas a kVA
Parte por una lista de todo lo que va a colgar del transformador, con su potencia y su factor de potencia:
- Motores. La placa indica la potencia mecánica en el eje; la eléctrica es mayor por el rendimiento. La partida directa de un motor grande demanda varias veces su corriente nominal por unos segundos; no obliga a subir el transformador, pero hay que declararla.
- Variadores de frecuencia y rectificadores. Generan armónicos que calientan el transformador más de lo que indica su kW.
- Climatización, compresores y bombas. Ciclan y rara vez están todos partidos a la vez.
Paso 2: el factor de demanda, o cuántas cargas funcionan a la vez
La suma de todo lo instalado es un número que la planta nunca consume junto. El factor de demanda corrige eso: es la relación entre la demanda máxima real y la potencia instalada.
En Chile, el Pliego Técnico Normativo RIC N°03 de la SEC («Alimentadores y demanda de una instalación») entrega factores tabulados para alimentadores de alumbrado según el tipo de recinto, pero para una planta industrial no hay tabla universal: el pliego acepta factores distintos «siempre que se justifiquen mediante un estudio fundamentado». Ese estudio es el análisis del proceso.
- Planta nueva. Recorre el proceso turno por turno y anota qué equipos operan en simultáneo en la condición más exigente. Las bombas de reserva y los equipos que se alternan no suman a la demanda máxima.
- Planta existente que se amplía. Mide. El medidor de la distribuidora o un analizador de redes registran la demanda máxima real, y ese dato vale más que cualquier estimación.
Si no tienes cómo justificar un factor, usa uno conservador y dilo en la consulta: un supuesto declarado se corrige, uno escondido termina en un equipo mal dimensionado.
Paso 3: reserva de crecimiento, sin exagerar
La reserva depende de qué planes tiene la planta y en qué plazo. Una línea nueva ya aprobada va en el cálculo; una idea sin fecha, no.
Sobredimensionar tiene costos que no aparecen en la cotización. El núcleo consume energía con o sin carga, las 24 horas: son las pérdidas en vacío, y un transformador muy holgado las paga completas mientras presta un servicio pequeño. Las pérdidas en carga crecen con el cuadrado de la corriente, así que el rendimiento máximo se da donde ambas pérdidas se igualan, y un equipo muy grande nunca llega a esa zona. A eso se suman más corriente de cortocircuito, masa, espacio y precio.
Quedarse corto cuesta de otra forma. La guía de carga IEC 60076-7 toma como referencia un punto caliente del devanado de 98 °C para papel aislante no mejorado térmicamente, y establece que la velocidad de envejecimiento se duplica por cada 6 K por encima de ese valor. Un transformador que vive sobrecargado envejece en años lo que debería durar décadas. La misma norma admite sobrecargas temporales dentro de límites calculados, así que una punta corta al día no obliga por sí sola a subir de escalón.
Paso 4: llegar a una potencia normalizada
El cálculo rara vez cae en un número de catálogo. IEC 60076-1 recomienda tomar la potencia nominal de la serie R10 de ISO 3: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800 y 1000 kVA, con sus múltiplos y submúltiplos. En Chile conviven con valores heredados de IEEE C57.12.00, como 75, 150, 300 o 750 kVA. Conviene terminar en un valor estándar del rubro y no en un número raro que encarece el equipo.
Un ejemplo con cifras supuestas:
| Paso | Resultado |
|---|---|
| Motores, 320 kW con factor de potencia 0,85 | 376 kVA |
| Climatización e iluminación, 100 kW con factor 0,92 | 109 kVA |
| Factor de demanda 0,75, del estudio del proceso | 364 kVA |
| Reserva del 20 % por crecimiento ya decidido | 437 kVA |
| Potencia normalizada, escalón superior | 500 kVA |
Si el resultado queda justo bajo un escalón, no hay regla automática: depende de cuánto dura la punta, de la temperatura del lugar y de los armónicos, y conviene conversarlo con el fabricante con la curva de carga a la vista.
Con los kVA definidos, el resto de la consulta sale rápido: la lista completa está en la guía sobre qué datos reunir para pedir una cotización, y la ficha de transformadores trifásicos muestra qué se define a partir de esa potencia. Si ya tienes el número, pide tu cotización con los supuestos que usaste y los revisamos contigo.
Preguntas frecuentes
¿Puedo calcular los kVA sumando la potencia de placa de todos los motores?
Puedes, pero queda grande. La placa de un motor indica potencia mecánica en kW, no kVA eléctricos, y esa suma incluye equipos que nunca operan juntos. Corrige por rendimiento y factor de potencia, y aplica un factor de demanda que salga del proceso real.
¿Qué pasa si el transformador queda un poco chico?
Depende de cuánto y por cuánto tiempo. Una sobrecarga breve y ocasional está contemplada en IEC 60076-7 dentro de límites calculados con la temperatura. Una sobrecarga permanente acorta la vida del aislamiento y termina en una falla.
¿Conviene comprar el transformador al doble de la carga para el futuro?
En general, no. Pagas más por el equipo y por las pérdidas en vacío todos los días, y el transformador trabaja lejos de su mejor rendimiento. Cubre el crecimiento ya decidido; si la planta crece más, un segundo transformador suele salir más barato que haber sobredimensionado.