Transformador de 500 kVA y 10 kV, con devanado de cobre y aislamiento en aceite, para centros de datos

Modelo:S20-M-500/10 (opcional: S13-M-500/10 y S22-M-500/10)

Capacidad nominal:500 kVA

Fases:Trifásico

Frecuencia:50 Hz / 60 Hz

Tensión nominal de alta (AT):10 kV (opcional: 11 kV, 12 kV, 13.8 kV, 20 kV)

Rango de tomas de AT:±2×2.5% (sin carga); opcional: ±5% o conmutación bajo carga (OLTC) bajo pedido

Tensión nominal de baja (BT):0.4 kV (opcional: 0.415 kV / 0.48 kV / 0.69 kV)

Grupo de conexión:Dyn11 (opcional: Yyn0)

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Un transformador trifásico en baño de aceite de 500 kVA y 10 kV, diseñado para centros de datos, es un transformador de distribución herméticamente sellado con devanados de cobre. Su función es reducir la tensión media de 10 kV a 400/415/480 V para alimentar el cuadro eléctrico de entrada de los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI/UPS), los equipos de refrigeración mecánica y los servicios generales de una sala de datos. Los centros de datos optan por unidades selladas en baño de aceite para subestaciones exteriores y líneas de distribución principal, ya que su tanque sellado de paredes corrugadas elimina la necesidad de un depósito de expansión (conservador) y de tareas periódicas de mantenimiento del aceite. Además, estas unidades soportan la elevada carga base constante de los racks de TI que operan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y su coste por kVA es aproximadamente un 10–15 % inferior al de los transformadores de resina fundida. Para cargas asociadas a SAI y rectificadores, se recomienda especificar un diseño con factor K-13 y grupo de conexión Dyn11.

Descripción del producto

Se trata de un transformador de distribución trifásico en baño de aceite, de 500 kVA, con una tensión primaria de 10 kV y una tensión secundaria de 0,4 kV (disponible también en 415 V, 480 V o 690 V bajo pedido). Tanto los devanados de alta tensión (AT) como los de baja tensión (BT) están fabricados en cobre. El conjunto activo se encuentra sellado dentro de un tanque de acero con aletas corrugadas, sin depósito de expansión; de este modo, el aceite aislante no entra en contacto con el aire, por lo que no requiere muestreo, filtrado ni rellenado. La unidad no precisa mantenimiento durante toda su vida útil de diseño, estimada en 25 años.

Está diseñado específicamente para infraestructuras de centros de datos: subestaciones exteriores, transformadores de acometida, líneas de distribución principal, así como para aplicaciones que integran energía fotovoltaica con almacenamiento o sistemas de suministro de emergencia. El equipamiento estándar incluye un sistema de monitorización de la temperatura del aceite e interfaz RS485/Modbus RTU. Opcionalmente, puede incorporar una unidad de transmisión de datos (DTU) con conectividad 4G o LoRa, permitiendo que el sistema de gestión de edificios (BMS), la plataforma DCIM o el sistema SCADA de la instalación lean directamente la temperatura de los devanados y del aceite, la corriente de carga y la tensión. Fabricado bajo la norma ISO 9001, y diseñado y probado conforme a las normas IEC 60076-1/-2/-3/-5/-10, GB 1094 y GB 20052-2024.

¿Por qué los centros de datos prefieren los transformadores en baño de aceite sellados frente a los de tipo seco?

Nuestra recomendación: para una subestación en un campus de centros de datos (en exteriores), un transformador de acometida eléctrica o cualquier punto principal de distribución situado fuera de la sala de servidores, especifique un transformador en baño de aceite herméticamente sellado. Reserve los transformadores de tipo seco (encapsulados en resina) para salas eléctricas interiores, la propia sala de servidores y cualquier ubicación donde la normativa local contra incendios prohíba el uso de aceite combustible.

La razón reside en el régimen de funcionamiento continuo y en los costes. Un transformador en un centro de datos permanece energizado las 24 horas del día, los 7 días de la semana y, a diferencia de un transformador de distribución convencional, soporta una carga base elevada y relativamente constante, cercana a su punto de diseño. El aceite posee una masa térmica muy superior a la del aire; por tanto, el tanque absorbe las fluctuaciones térmicas derivadas de los equipos informáticos, los sistemas de refrigeración y los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), evitando que aumente la temperatura en los puntos críticos de los devanados. Además, un tanque sellado elimina un gasto operativo (OPEX) que a menudo se pasa por alto al elaborar el presupuesto: no requiere muestreos anuales de aceite, ni filtrado, ni la sustitución de los elementos respiradores del depósito de expansión.

Aspecto	Sellado, sumergido en aceite (este producto)	Tipo seco de resina fundida	Impacto en el centro de datos
Instalación	Subestación exterior en el campus, cercada o con muro	Sala eléctrica interior, sala de servidores	Normalmente lo deciden el código contra incendios y el espacio disponible
Incendio y aceite	Aceite combustible: requiere cubeto de retención o plan contra derrames según la normativa local	Autoextinguible, sin aceite	En interior o subterráneo → tipo seco
Carga alta sostenida	Excelente: la inercia térmica del aceite absorbe la carga 24/7 de TI y refrigeración	Menor tolerancia a la sobrecarga, aumento más rápido del punto caliente	Una carga base alta favorece el aceite
Mantenimiento	Ninguno: sellado, nunca requiere muestreo de aceite	Ninguno	El diseño sellado con aceite elimina una línea recurrente de OPEX
Coste por kVA	El más bajo	Normalmente entre un 10 y un 15 % más alto	El aceite gana en los sitios sensibles al capex
Armónicos	Diseño de devanado K-13 para rectificadores de SAI/UPS	Los diseños con factor K son estándar	Ambos pueden especificarse: indíquelo explícitamente
Ruido	≤ 55 dB(A), versión de bajo ruido ≤ 50 dB(A)	Ligeramente más silencioso	Cerca de oficinas o comercios, especifique un límite en dB

Características principales

Tanque corrugado herméticamente sellado: sin depósito de expansión (conservador), el aceite nunca entra en contacto con el aire. No requiere muestreo, filtrado ni rellenado de aceite durante toda su vida útil de diseño de 25 años; esto elimina un gasto operativo (OPEX) que a menudo se pasa por alto al planificar el presupuesto.
Diseñado para un funcionamiento continuo (24/7) en centros de datos: refrigeración ONAN con una gran masa térmica de aceite, capaz de absorber cargas base elevadas y ciclos térmicos derivados de los equipos de TI, sistemas de refrigeración y sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI/UPS), evitando picos de temperatura excesivos en los puntos críticos de los devanados.
Diseño de devanados con factor K-13 para gestionar armónicos: los sistemas SAI de doble conversión modernos y las fuentes de alimentación de servidores generan una distorsión armónica total de corriente (THDi) que suele oscilar entre el 15 % y el 30 %; un diseño con factor K-13 evita el sobrecalentamiento, a diferencia de un transformador estándar, que en estas condiciones sufriría una reducción de su capacidad nominal o un fallo prematuro.
Grupo de conexión Dyn11 de serie: atrapa las corrientes de secuencia cero y los armónicos de tercer orden dentro del devanado en triángulo (delta), evitando que se propaguen hacia la red eléctrica o afecten a otras cargas de la instalación.
Devanados de cobre tanto en alta como en baja tensión: ofrecen menores pérdidas por carga, un menor aumento de temperatura y una mayor resistencia a los cortocircuitos en comparación con el aluminio; características verificadas mediante ensayos de tipo según la norma IEC 60076-5.
Eficiencia de Clase 1 o Clase 2 disponible: niveles S22 (menores pérdidas) o S20, conforme a la norma GB 20052-2024. En un centro de datos que opera 24/7, el nivel de eficiencia reduce directamente tanto la factura eléctrica como la carga térmica sobre los sistemas de refrigeración, mejorando el indicador PUE (eficiencia en el uso de la energía).
Diseño apto para exteriores: juntas de estanqueidad de caucho fluorado (rango de -25 °C a +55 °C), recubrimiento opcional de categoría C4 o C5-M para entornos costeros o industriales, cajas de conexión con grado de protección IP54, cerraduras antirrobo y componentes resistentes al vandalismo.
Preparado para centros de datos inteligentes: monitorización de la temperatura del aceite y de los devanados, corriente de carga y tensión a través de RS485/Modbus RTU; posibilidad de integrar unidades de transmisión de datos (DTU) 4G o LoRa para enviar información al sistema de gestión de edificios (BMS), a plataformas DCIM o al sistema SCADA de la instalación.
Mayor capacidad de sobrecarga: la masa térmica del aceite permite gestionar los picos transitorios generados por los sistemas de refrigeración y los SAI, evitando que los puntos críticos de los devanados alcancen temperaturas excesivas (un problema habitual en los transformadores de tipo seco).
Bajo nivel de ruido: ≤ 55 dB(A) a 1 m de forma estándar; existe una opción con núcleo y sistema de sujeción de bajo nivel sonoro que permite alcanzar ≤ 50 dB(A), ideal para instalaciones cercanas a oficinas o locales comerciales.

Aplicaciones típicas

Subestaciones exteriores en campus y transformadores de acometida eléctrica
Líneas de distribución principal hacia el equipo de conmutación de entrada de sistemas SAI (UPS)
Alimentación para sistemas de refrigeración mecánica y plantas de agua helada
Centros de datos de coubicación (colocation), en la nube (cloud) o en el borde (edge) —ya sean en campus o en edificios independientes—
Plantas de energía integradas (fotovoltaica + baterías + red eléctrica) que suministran energía a salas de datos
Distribución de emergencia y reserva conectada a grupos electrógenos
Subestaciones compactas (modelo YBW-12) para el suministro eléctrico llave en mano en centros de datos

Normas y certificaciones

Diseñado y probado conforme a las normas IEC 60076-1 (general), IEC 60076-2 (aumento de temperatura), IEC 60076-3 (niveles de aislamiento y ensayos dieléctricos), IEC 60076-5 (resistencia a cortocircuitos) e IEC 60076-10 (nivel sonoro), además de la serie GB 1094 y la norma GB/T 6451. El rendimiento energético cumple con la norma GB 20052-2024 (Clase 2 de forma estándar, o Clase 1 con el diseño S22). Fabricado bajo las normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Disponible con conformidad CE; bajo petición, se pueden facilitar informes de ensayos de tipo realizados por terceros (laboratorios acreditados por CNAS, KEMA o equivalente). El diseño para condiciones con presencia de armónicos se basa en las normas IEEE C57.110 e IEEE 519.

P1: ¿Qué tamaño de transformador necesita un centro de datos?

R: El tamaño debe determinarse a partir de la carga conectada coincidente —que incluye la entrada del sistema de alimentación ininterrumpida (SAI/UPS), los sistemas de refrigeración mecánica y los servicios generales de la instalación—, y no mediante la simple suma de las potencias nominales indicadas en las placas de características. Se debe aplicar un factor de diversidad de entre 0,7 y 0,9, añadiendo además un margen del 10 al 20 % para futuros racks. Una unidad de 500 kVA suele admitir una carga efectiva de entre 350 y 425 kW, con un factor de potencia de 0,85 a 0,9; esto equivale, aproximadamente, a una cadena de SAI o a un bloque de refrigeración para una sala de servidores de tamaño medio.

P2: ¿Necesitan los centros de datos un transformador con clasificación K?

R: En la práctica, sí, cuando se trata de cargas como sistemas SAI y rectificadores. Los sistemas SAI modernos de doble conversión y las fuentes de alimentación de los servidores inyectan corrientes armónicas —con una distorsión armónica total de corriente (THDi) que, en instalaciones de alta densidad, suele situarse entre el 15 % y el 30 %—, lo que provoca un calentamiento de los devanados superior al que sugeriría la potencia nominal (kVA) indicada en la placa. Para cargas alimentadas por SAI en centros de datos, se recomienda especificar un transformador con clasificación K-13; para cargas mixtas de menor intensidad, podría ser suficiente un K-9. Esta clasificación protege el transformador, aunque es posible que también se requiera filtrado activo para cumplir con los límites establecidos por la norma IEEE 519 en el punto de acoplamiento común.

P3: ¿Se puede utilizar un transformador sumergido en aceite en un centro de datos?

R: Sí, es la opción estándar y más económica para la subestación exterior del recinto o para la alimentación de distribución principal. Las unidades sumergidas en aceite gestionan mejor las cargas base elevadas y constantes, así como los ciclos térmicos derivados de los equipos de TI, la refrigeración y los sistemas SAI, además de tener un coste menor por kVA. La normativa local suele exigir la instalación de una cubeta o sistema de contención de derrames; no obstante, si el transformador debe ubicarse dentro de la sala de servidores, en una sala eléctrica interior o en un espacio subterráneo, la mayoría de las normativas contra incendios exigen el uso de transformadores secos encapsulados en resina.

P4: ¿Qué es mejor para un centro de datos: un transformador sumergido en aceite o uno de tipo seco?

R: Depende de la ubicación. Para la conexión a la red eléctrica en el exterior o como transformador principal del recinto, los modelos sumergidos en aceite (sellados) resultan superiores en cuanto a coste por kVA, capacidad de sobrecarga y aptitud para un funcionamiento continuo 24/7. Para instalaciones en interiores cerca de la carga de TI (salas de servidores, salas eléctricas), los transformadores de tipo seco son preferibles en términos de seguridad contra incendios y aprovechamiento del espacio. Muchos centros de datos emplean ambos tipos: transformadores en baño de aceite en el perímetro exterior de la instalación, y transformadores de tipo seco en el interior del edificio.

P5: ¿Cómo afecta la eficiencia del transformador al PUE (eficacia del uso de la energía) de un centro de datos?

R: Cada vatio de pérdida —ya sea en vacío o bajo carga— representa tanto una pérdida eléctrica como una carga térmica adicional que debe ser refrigerada. Dado que el transformador opera de forma ininterrumpida (24/7) con una carga media elevada, la clase de eficiencia que se especifique tiene un impacto en el PUE mayor que casi cualquier otro componente individual: los transformadores de Clase 1 (S22) permiten reducir tanto la factura eléctrica como los costes de refrigeración en comparación con los de Clase 3; este ahorro se mantiene año tras año durante toda la vida útil de la instalación. Los valores exactos de las pérdidas y el periodo de recuperación de la inversión pueden determinarse consultando la Tabla 1 de la norma GB 20052-2024 y las tarifas eléctricas locales.

P6: ¿Cuál es la diferencia entre los transformadores en baño de aceite S13, S20 y S22?

R: Se trata de códigos chinos que indican el nivel de rendimiento y corresponden a los tres grados de eficiencia energética definidos en la norma GB 20052-2024. Para una capacidad de 500 kVA, la Clase 3 (S13) admite los valores más altos de pérdidas en vacío y bajo carga, mientras que la Clase 1 (S22) admite los más bajos; los límites exactos se especifican en la Tabla 1 de la norma GB 20052-2024. En un centro de datos que opera las 24 horas del día, los 7 días de la semana, la unidad de Clase 1 compensa su mayor coste inicial mediante un menor consumo de electricidad y de refrigeración.

P7: ¿Están disponibles las tensiones de 480 V o 690 V, y pueden funcionar a 60 Hz?

R: Sí. La tensión secundaria estándar es de 400 V para mercados que operan a 50 Hz; 415 V para mercados de 50 Hz que utilizan esta tensión de servicio; y 480 V para mercados de 60 Hz, como los de América, partes de Asia y la región del Golfo. También se ofrece la opción de 690 V para determinadas cargas industriales y centros de datos. La relación de transformación, el rango de regulación (taps), el grupo de conexión y la frecuencia pueden configurarse al realizar el pedido.

P8: ¿Es posible supervisar el transformador mediante un sistema de gestión de edificios (BMS) o una plataforma DCIM?

R: Sí. El suministro estándar incluye un indicador de temperatura del aceite —con contactos para alarma y disparo— y una interfaz RS485/Modbus RTU. Opcionalmente, se puede añadir una unidad de transmisión de datos (DTU) 4G o LoRa que envía información sobre la temperatura del aceite y de los devanados, la corriente de carga, la tensión y el estado de las alarmas al sistema de gestión de edificios (BMS), a la plataforma DCIM o al sistema SCADA de la instalación. Esto permite a los operadores conocer el margen térmico disponible y planificar ampliaciones de capacidad basándose en datos de carga reales.

P9: ¿Cuál es el plazo de entrega habitual y cómo se realiza el embalaje?

R: El tiempo de producción suele ser de 3 a 6 semanas, dependiendo de las especificaciones, la clase de tensión y la cantidad solicitada; un plazo muy inferior a las más de 30 semanas que ofrecen muchos proveedores en el contexto de la reciente escasez de transformadores. Las unidades se envían llenas de aceite y selladas sobre un palé de madera reforzado con acero, envueltas en una película barrera contra la humedad que incluye un agente desecante; los aisladores y las cajas de cables están protegidos con madera contrachapada. Además, cuentan con orejetas de izaje e indicadores de impactos e inclinación. Bajo pedido, es posible realizar un embalaje completo en cajas de madera contrachapada para exportación.

Se envía lleno de aceite y sellado de fábrica sobre un palé de madera reforzado con acero, envuelto en una película barrera contra la humedad que incluye un agente desecante. Los aisladores de alta y baja tensión, así como las cajas de conexión de cables, están protegidos mediante cubiertas de madera contrachapada; además, la unidad cuenta con cáncamos de elevación e indicadores de impactos e inclinación. Es apto para el transporte marítimo, terrestre (por carretera) y ferroviario; bajo pedido, es posible suministrar un embalaje completo en una caja de madera contrachapada para exportación. Si la normativa del destino lo exige, la unidad puede enviarse vacía de aceite, con este transportado por separado en bidones sellados. El peso bruto final, las dimensiones de la caja y la lista de embalaje se confirmarán antes del envío.