Al evaluar la adquisición de un transformador con una potencia nominal de 500 kVA, uno de los factores esenciales a tener en cuenta es el peso del transformador. El peso del transformador dictará el tipo de vehículo de transporte que se requerirá, las especificaciones de la grúa, la cimentación, la carga y el espacio aéreo, así como el acceso a su taller. Sin embargo, al solicitar el peso del transformador de 500 kVA a dos proveedores, puede recibir dos pesos diferentes de 1200 kg y 2500 kg respectivamente. ¿Son ambos pesos precisos? Sí, ambos pesos son correctos ya que el peso del transformador variará dependiendo del tipo de fabricación utilizada (inmerso en aceite y tipo seco), el tipo de bobinado (cobre o aluminio), la clase de eficiencia, el voltaje y el fabricante. La diferencia de peso es precisa y, por lo tanto, no es incorrecto citar.
Este artículo proporcionará un peso ideal para transformadores así como respuestas a las preguntas frecuentes planteadas.
Respuesta corta: Un transformador de 500 kVA pesará entre 1.2-1.8 toneladas métricas cuando esté seco y entre 1.8-2.5 toneladas métricas cuando esté lleno de aceite. Los valores del catálogo para el transformador de 10 kV/0.4 kV son aproximadamente de 1.8-2.0 toneladas para el transformador lleno de aceite (de las cuales aproximadamente .30-0.50 toneladas serán de aceite) y de 1.2-1.8 toneladas para el tipo seco. Los pesos reales de los transformadores pueden variar de uno a otro. Puede consultar las especificaciones del fabricante para un peso exacto de su transformador. Además, tenga en cuenta que necesitará equipo de elevación de alta resistencia para mover el transformador de 500 kVA. Al construir la cimentación para el transformador, planifique 1.5 veces el peso del transformador para el peso del equipo de elevación necesario para el transformador.
Los Rangos de Peso Realistas
Basado en los estándares de referencia (tablas GB/T) utilizados en China junto con catálogos de fabricantes y proveedores extranjeros, se espera que un transformador de 500 kVA tenga las siguientes especificaciones:
| Tipo | Peso Total Típico | De los cuales Aceite (si está lleno de aceite) |
|---|---|---|
| Tipo seco, trifásico (resina fundida / ventilado) | 2-1.8 t (2,600-4,000 lbs) | — |
| Inmerso en aceite, clase 10 kV/0.4 kV (estándar chino) | 8-2.5 t (4,000-5,500 lbs) | 3-0.5 t de aceite |
| Inmerso en aceite, clase de mayor voltaje (por ejemplo, 35 kV primario) | 2-3.0 t | 4-0.6 t de aceite |
Ejemplos concretos son los siguientes. Un transformador de tipo aceite de 500 kVA de la variedad S11/S13 se estima que pesa alrededor de 1.8-2.0 toneladas en total, con el peso de trabajo del componente activo del núcleo y las bobinas de alrededor de 1.0-1.2 toneladas y el aceite pesando 0.3-0.5 toneladas. Se informa que el transformador seco de 500 kVA SCB pesa alrededor de 1.7-2.0 toneladas en China utilizando numerosos catálogos, o 1.2-1.4 toneladas para transformadores secos en el mercado internacional.
Qué Impulsa las Diferencias de Peso
La diferencia de peso entre dos transformadores con una potencia nominal de 500 kVA puede explicarse por siete factores:
- Tipos de transformadores: Un transformador a base de aceite sería 30-50% más pesado que su contraparte de tipo seco según su clasificación en kVA. Esta diferencia de peso se puede atribuir a la masa adicional del tanque, el aceite (0.3-0.5 t para un transformador de 500 kVA) y los radiadores.
- Tipo de bobinado: Con la misma clasificación en kVA, los bobinados de cobre son 10-20% más pesados que los bobinados de aluminio. Esto se puede explicar por el hecho de que los bobinados de cobre tienen una mayor densidad a pesar de ocupar menos espacio debido a su mejor conductividad.
- La clase de eficiencia del transformador: Los transformadores diseñados para la eficiencia energética (S13/S20, DOE) requieren más acero en el núcleo para reducir las pérdidas en vacío, lo que representa un cambio de peso de 5-15% en comparación con un transformador estándar.
- Clasificación de voltaje y BIL: Para prevenir la ruptura de alto voltaje, los terminales, el diseño del aislante y la carcasa deben poseer dimensiones significativas y un peso fuerte.
- Tipo de construcción: A diferencia del transformador montado en base, que necesitaría una carcasa de acero o acero inoxidable (NEMA 3R implica hasta 10-15% de peso adicional).
- Método de enfriamiento: Las diferencias en el radiador o tipo de tanque simple, con o sin sistema de enfriamiento por aire forzado, podrían cambiar la masa de los tanques y el sistema de enfriamiento.
- Fabricante y estándar: La filosofía y el estándar de la empresa podrían cambiar el peso del transformador por cientos de kilogramos en caso de clasificación idéntica.
Fórmulas de estimación rápida
Si hay alguna necesidad de números de tren antes de que las hojas de datos estén disponibles, se puede confiar en dos fórmulas de prácticas de fabricación con una precisión del 10-15 por ciento para dispositivos trifásicos normales. Las siguientes fórmulas se pueden utilizar para obtener el peso aproximado de dispositivos trifásicos de tipo seco de la siguiente manera:
- Tipo Seco (Trifásico): El peso en libras es aproximadamente igual a 42 multiplicado por la salida de potencia en kVA elevada a la potencia de 0.56 y así para un dispositivo de 500 kVA, sería alrededor de 1,230 libras (o 0.56 toneladas).
- Inmerso en Aceite (Trifásico): El peso del dispositivo es aproximadamente igual a 31.5 multiplicado por la salida de potencia en kVA elevada a la potencia de 0.71 y así para el inmerso en aceite, se podría asumir que es alrededor de 2,230 libras que podrían convertirse a 1 tonelada.
Por lo tanto, se puede observar que las fórmulas anteriores reflejan diseños más ligeros a nivel internacional; sin embargo, los dispositivos inmersos en aceite de estándar chino de 10 kV resultan ser más pesados (alrededor de 1.8 toneladas a 2 toneladas para 500 kVA) debido al diseño del tanque y el sistema de enfriamiento de estos dispositivos. Así, las fórmulas anteriores pueden ser utilizadas para la planificación y el presupuesto, mientras que se debe referir a la hoja de datos adecuada antes de realizar cualquier arreglo. Nuestra guía de especificaciones del transformador explica cómo leer una hoja de datos para que la cifra de peso sea una que realmente puedas confiar.
500 kVA vs Otras Clasificaciones: Una Tabla de Peso
El peso escala abruptamente con la clasificación, y el patrón te ayuda a verificar cualquier número que te citen:
| Clasificación | Inmerso en Aceite (típico) | Tipo Seco (típico) |
|---|---|---|
| 100 kVA | 7-1.0 t (1,500-2,200 lbs) | 3-0.6 t (650-1,300 lbs) |
| 315 kVA | 3-1.7 t | 9-1.3 t |
| 500 kVA | 8-2.5 t (4,000-5,500 lbs) | 2-1.8 t (2,600-4,000 lbs) |
| 800 kVA | 5-3.2 t | 6-2.2 t |
| 1,000 kVA | 1-4.5 t (6,800-9,900 lbs) | 5-3.5 t |
| 2,000 kVA | 2-6.0 t | 0-5.5 t |
| 4,000 kVA | ~8.7 t | ~6.5-8 t |
Dos patrones destacan: las unidades sumergidas en aceite pesan 30-50% más que las de tipo seco en general; la diferencia es el tanque y el aceite, como se detalla en nuestra transformador sumergido en aceite página, con detalles de unidades de tipo seco en las páginas complementarias de tipo seco; y el salto de 500 a 1,000 kVA casi duplica el peso, razón por la cual la planificación de grúas y fundaciones cambia entre esas dos clasificaciones.
Cómo encontrar el peso exacto de su transformador
No recibe el peso total de la placa de identificación, ya que solo están disponibles las especificaciones eléctricas. Aquí hay algunas formas confiables de obtenerlo:
- Hoja de datos del fabricante / especificación técnica: la mejor fuente para encontrar la información solicitada. Solicítela antes de realizar un pedido.
- Lista de empaque y conocimiento de embarque: si el transformador ya ha sido enviado a su ubicación, los documentos anteriores proporcionan el peso de envío.
- Etiqueta de elevación y dibujos de izaje: las cajas tienen tanto el peso de elevación como los puntos de izaje, mientras que la unidad posee sus propios ganchos de elevación clasificados según el peso.
- Catálogo/tablas de referencia: útiles para la planificación dentro de las tolerancias mencionadas anteriormente.
Si decide comprar a través de un distribuidor, no olvide la importancia de solicitar la hoja de datos (el peso es significativo para las cotizaciones de flete, diseño de fundaciones, etc.), de lo contrario, un distribuidor que no pueda proporcionar la información debe considerarse sospechoso. Nuestro páginas de productos de transformadores de distribución publican las hojas de especificaciones para las unidades que suministramos; para una confirmación de peso en una unidad específica de 500 kVA, la hoja de datos del fabricante es la fuente autorizada.
Peso en la práctica: transporte e instalación
La masa que ha verificado ahora conduce a tres opciones eficientes:
- Envío: un artículo de dos toneladas debe ser transportado como una caja en una plataforma o en un contenedor; asegúrese de verificar las restricciones de altura y peso en el camino y la accesibilidad de grúas en ambas terminales. El peso de envío es aproximadamente igual a 1.1 veces el peso del transformador.
- Elevación: es importante emplear los puntos de izaje de acuerdo con el fabricante; solo se deben usar ganchos de elevación, sin bujes, labios de tanque o radiadores involucrados. El peso de una unidad de 2,000-5,000 lb requiere el uso de una grúa de 10 toneladas, mientras que construcciones más pesadas requieren el uso de un equipo más grande para operar una grúa de 25 toneladas. Nuestro guía de transporte y izaje de transformadores cubre el equipo y las reglas de seguridad por clase de peso.
- Fundación y carga del suelo: prepare la base o el suelo para que pueda soportar el peso del transformador, más el peso adicional de la carcasa si la hay. La construcción llena de aceite necesita que la fundación pueda soportar el peso total de un transformador lleno de aceite, que es grande en comparación con su peso vacío. Nuestro guía de fundación y carga del suelo cubre los conceptos básicos del diseño de concreto para unidades de tamaño mediano.
Regla para presupuestar: los costos de instalación y flete para un transformador con una potencia de 500 kVA representan entre el 15 y el 30 % del precio del equipo; la masa de la construcción es la principal razón de dichos costos.
Preguntas Frecuentes
¿Cuánto pesa un transformador de 1000 kVA?
El peso promedio de un transformador de 1,000 kVA es de alrededor de 3.1-4.5 toneladas (o 6,800-9,900 lb) en el caso de modelos llenos de aceite y aproximadamente 2.5-3.5 toneladas para modelos de equipo seco, mientras que el peso total depende de parámetros como la clase de voltaje y el fabricante. Típicamente, se cree que los transformadores chinos llenos de aceite de 10 kV pesan alrededor de 3.1 a 3.6 toneladas; cuanto más eficientes y pesados son los transformadores, mayor será su clase de voltaje.
¿Cuál es el peso de un generador de 500 kVA?
El peso promedio de un generador diésel con una potencia nominal de 500 kVA (aproximadamente 400-450 kW) varía en el rango de 4,000 a 8,000 kg (4 a 8 toneladas) considerando el peso de la base, radiador y tanque de combustible. El modelo de generador diésel generalmente es más pesado que el transformador de 500 kVA; esto se debe a que consta de maquinaria pesada como el motor o alternador, entre otros componentes. El peso de la máquina dependerá del fabricante así como del tipo de carcasa.
¿Cuáles son las especificaciones de un transformador de 500 kVA?
Normalmente, un transformador de 500 kVA con parámetros estándar podría tener las siguientes especificaciones: 10 kV / 0.4 kV o 11 kV / 0.433 kV, trifásico, 50/60 Hz, grupo vectorial Dyn11, pérdida sin carga alrededor de 0.68-0.98 kW, pérdida en carga alrededor de 5.7-6.2 kW, corriente sin carga alrededor del 1 %, impedancia variando de 4 % a 6 %, peso total del equipo alrededor de 1.8 toneladas y peso de aceite de 0.3-0.5 toneladas. La alternativa tipo seco SCB tendrá aislamiento clase F; su peso será de aproximadamente 1.2 a 1.8 toneladas y puede instalarse en interiores.
¿Cuánto pesa un transformador de potencia?
Los transformadores de potencia son más pesados que los transformadores de distribución; por ejemplo, el peso de un transformador con una potencia nominal de 10 MVA es aproximadamente de 15 a 25 toneladas, mientras que un transformador de 50 MVA pesa entre 40 y 65 toneladas y un transformador de la gama de 220 kV pesará alrededor de 80 a 150 toneladas. Cabe señalar que el transformador de distribución es el más liviano; por lo tanto, el peso escala según la potencia nominal y la clase de voltaje de los transformadores.
Referencias
- Transformer4U — Tabla de pesos de transformadores por kVA con fórmulas de estimación
- Baidu B2B Wiki — Pesos de transformadores por capacidad (datos de referencia GB/T)
- Runsen Transformer — Referencia de peso de la serie S11 por kVA
- Tianhong Power — Datos técnicos del transformador sumergido en aceite de 500 kVA (pesos, pérdidas)
- US DOE — Eficiencia y normas de diseño para transformadores de distribución
Conclusión
El peso de un transformador con una potencia nominal de 500 kVA se estima. Cada transformador seco pesaría entre 1.2 toneladas y 1.8 toneladas, mientras que los cálculos teóricos del peso de cada transformador sumergido en aceite serían mayores, ya que este último pesaría entre 1.8 toneladas y 2.5 toneladas, dependiendo, entre otros factores, del material del devanado utilizado, la clase de eficiencia y el fabricante del transformador. Utilizando las ecuaciones presentadas en este documento, el peso también se puede estimar antes de hacer planes para el camión, grúa o fundación.