Cálculo de la potencia de un Centro de Transformación para la alimentación de un edificio destinado a viviendas

 

Constitución del Edificio:

·         36 viviendas de 120 m² con grado de electrificación básico.

·         Tres locales comerciales con un total de 440 m².

·         Dos ascensores de 400 kg de carga, velocidad media.

·         Espacios comunes (escalera, portal, rellanos, etc.) en total 320 m².

·         Garaje de 500 m², con ventilación natural, destinado sólo a aparcamiento.

·         Tensión de alimentación 230 V 50 Hz fase-neutro (400 V entre fases).

Cálculo de valores mínimos de previsión de consumos, según ITC-BT-10.

Ver post: “Cálculo de la potencia demandada de un edificio de viviendas, oficinas y locales comerciales” en el siguiente link:

https://imseingenieria.blogspot.com/2020/10/calculo-de-la-potencia-demandada-de-un.html

A) 36 viviendas electrificación básica.

Potencia mínima unitaria: 5,75 kW

Factor de simultaneidad: 15,3 + (36 - 21) x 0,5 = 22,8

Potencia: 5,75 x 22,8 = 131 kW

B) Locales comerciales: 440 m² x 0,1 = 44 kW

C) Garaje ventilación natural: 500 m² x 0,01 = 5 kW

D) Dos ascensores 400 kg

Según tabla adjunta para velocidad 1m/s, se prevé 2 x 7,5 = 15 kW

 

Ascensores
Carga en kg	Nº de personas	Velocidad m/s	Potencia kW
400	5	0,63	4,5
400	5	1,00	7,5
630	8	1,00	11,5
630	8	1,60	18,5

 

Usos generales
Alumbrado Zonas comunes (portal, etc.)	Incandescencia 15 W/m2 Fluorescencia     4 W/m2

 

E) Espacios comunes (escalera, portal, rellanos): Se considera 80% con alumbrado fluorescente y el otro 20% con alumbrado incandescente.

 Por tanto, y según tabla anterior:

 

320 m2 · 0,8 · 4 W/m2 =	1024 W
320 m2 · 0,2 · 15 W/m2 =	960 W
TOTAL:	1984 W	2 kW
Resumen:
A) Viviendas		131 kW
B) Locales comerciales		44 kW
C) Garaje		5 kW
D) Ascensores		15 kW
E) Espacios comunes		2 kW
TOTAL:		197 kW

 

Factor de potencia y potencia aparente (kVA)

Dada la naturaleza de los receptores en un edificio preferentemente de viviendas (alumbrado, electrodomésticos) es habitual considerar un factor de potencia de 0,85.

Por tanto la potencia aparente resulta:

197/0,85 = 231,76 kVA.

 Potencia del transformador

La potencia anterior resulta de un cálculo de valores mínimos. Por tanto en previsión de incrementos de consumo, es conveniente, según antes recomendado, considerar este valor sólo como el 65% aprox. de la potencia del transformador.

Se tiene pues 231,76/0,65 = 356,55 kVA.

Se elige pues un transformador de 400 kVA que es la potencia más próxima normalizada.

A primera vista, puede parecer que resulta un margen algo excesivo entre el consumo previsto y la potencia del transformador, pero la experiencia indica que no es así. En efecto, la tendencia es, hoy por hoy, de incremento de consumo y no al contrario.

Las pérdidas por efecto Joule en los arrollamientos del transformador, varían con el cuadrado de la potencia. Por tanto, en este caso se reducen a (231,76/400)² = 0,335  son pues sólo un tercio de las correspondientes a su potencia nominal, lo cual representa un ahorro significativo.

Además el régimen de temperatura del transformador es más bajo lo cual es beneficioso para la vida y la seguridad del mismo.

A tener en cuenta que la operación de cambio del transformador en un CT por otro de mayor potencia tiene un coste elevado en relación con el precio del transformador, sobre todo si hay que tomar disposiciones para mantener el servicio durante el cambio (grupo electrógeno provisional).