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Calculadora de central eléctrica diésel

Introduzca su carga continua y régimen de servicio para dimensionar los grupos electrógenos a ~75% de carga (con N+1), el ATS, el tanque de combustible y el contenedor, además del OPEX diario de combustible y una lista de materiales completa.

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Cómo se dimensiona una central diésel

Los grupos electrógenos diésel funcionan mejor al 70–80% de carga. La calculadora selecciona una unidad estándar (500–2000 kVA) para que los grupos en marcha queden a ~75% de carga, añade un grupo de reserva N+1 y dimensiona el ATS, el almacenamiento de combustible y el contenedor de 20/40 pies según sus días de autonomía.

Central diésel de 1200 kW en servicio continuo (contenedorizada, N+1)

Ejemplo resuelto 1 — Central diésel de 1200 kW en servicio continuo (contenedorizada, N+1) · FOB $6,480
Central diésel · principal
2500 kVA
5 × 500 kVA (4 en marcha + 1 en reserva) · contenedor
Tanque de combustible
21,600 L
OPEX de combustible
$270/h
BOM est. (FOB)
POA
📦 Lista de materiales
EquipoModeloEspecificaciónCant.
Grupos electrógenos diésel500 kVA × 54 en marcha @ 75% de carga + 1 en reserva (N+1) · servicio principal · ISO 85285
Armario de control en paralelo5 × 500 kVAsincronización + reparto de carga GB · control por PLC1
Cableado secundario de paralelismoControlinterconexiones de sincronizador, regulador de velocidad y AVR (cableado secundario de paralelo)1
ATS (red ↔ grupo electrógeno)3608 Aconmutador de transferencia automática · cambio de red a respaldo1
Puente de barra colectoraLVpuente de barras colectoras de paralelismo (puente de barras) · sistema de barras colectoras de cobre1
Envolventecontenedor de 20 ftgrupo electrógeno en contenedor · resistente a la intemperie1
Tanque diario de combustible + bomba de trasiego21600 Ltanque diario + bomba de trasiego de combustible (3 días de autonomía @ 7200 L/día)1
Tuberías y válvulas de combustiblelínea de aceitetuberías del almacenamiento principal → tanque diario + válvulas + filtros (válvulas del circuito de aceite)1
Sistema de escapesilenciadorsilenciador de grado residencial/urbano + tubo de escape + chimenea (sistema de evacuación de humos)1
Ventilación de admisión / escapeventilaciónaire de combustión + caudal de refrigeración del radiador (sistema de admisión y escape de aire)1
Supresión de incendios (gas)Gassupresión con gas de agente limpio para contenedor/sala de máquinas (extinción por gas)1
Soportes antivibración y cimentaciónobra civilsoportes de resorte + plinto de hormigón (aislamiento de vibraciones)1
Cables de potenciaLVcables de salida del generador + cables de alimentación (secciones de cable de potencia)1
Cables de control e instrumentaciónControlcableado de control / protección / monitoreo (tramos de cable de control)1
Puesta a tierra y protección contra rayospuesta a tierramalla de puesta a tierra de la estación + pararrayos + SPD1
Gabinete de interfaz EMSEMSgestión de energía / interfaz SCADA (armario de interfaz EMS)1
Resumen
Total estimado (FOB Qingdao, EXW) — equipos con precioPOA
📐 Diagrama unifilar (nivel de circuito)
Diagrama unifilar modular10 kV / 0.4 kV · 3 fases · 2500 kVA · híbrido · esquemáticoREDREDDGDG x5EMS + ATSgestión híbrida de energía + transferenciaBARRA MT 10 kVTRANSFORMADOR2500 kVABARRA BT 0.4 kVCABINA DE ACOPLAMIENTO5 x 500 kVACarga crítica 1 · 451 ACarga crítica 2 · 451 ACarga crítica 3 · 451 ACarga crítica 4 · 451 ACarga crítica 5 · 451 ACarga crítica 6 · 451 ACarga crítica 7 · 451 ACarga crítica 8 · 451 ALEYENDAQFinterruptor automáticoCTtransformador de corrienteTtransformadorSPDpararrayos de sobretensiónPFCCorrección del factor de potenciaDatos de diseñoentrada 10 kVbarra colectora 0.4 kVCeldas de maniobra BT 5 x 500 kVAsin PFCalimentadores 8SECUNDARIOBÁSICO · MODBUSPlanos de construcción de diseño esquemático / a nivel de factibilidad por un instituto de diseño autorizado.
⚙️ Unifilar de paralelismo diésel (grupos electrógenos → armario → barra colectora → ATS → carga)
UNIFILAR DE PARALELO DE DIÉSELgrupos electrógenos -> armario de acoplamiento -> barra colectora -> ATS -> carga (esquema)G1500 kVA.../5AG2500 kVA.../5AG3500 kVA.../5AG4500 kVA.../5ABarra colectora de paralelismo · 2500 kVA totalATS3608 ARedempresa eléctricaCarga críticaprime · contenedor
LEYENDAInterruptor (52)CT (transformador de corriente)50/51Relé de protecciónkWhMedidor (kWh)SPD (protección contra sobretensiones)
🗄 Disposición del contenedor (posiciones de grupos electrógenos / tanque diario / silenciador)
DISPOSICIÓN DE EQUIPOS DE ESTACIÓN DIÉSEL EN CONTENEDOR (GA)disposición general simplificada - dimensiones indicativasSALA / PLATAFORMA DE SUBESTACIÓN (esquemático)GRUPO ELECTRÓGENO 1GRUPO ELECTRÓGENO 2TANQUE DIARIOSILENCIADORESCAPEGABINETE DE CONTROLATScontenedor de contenedor de 20 ftdimensiones indicativas de grupos electrógenos, tanque diario, silenciador y armario de control
LISTA DE EQUIPOSÍtemEquipoEspecificación1Grupo electrógeno5 x 500 kVA2Cabina de paralelismosincronización + reparto de carga3ATS3608 A4Tanque diario21600 L5Silenciador + escapegrado crítico6Gabinete de controlprotección + SCADA7Ventilacióncombustión + radiador
⛽ Sistema de combustible (tanque principal → bomba de trasiego → tanque diario → alimentación y retorno al motor)
SISTEMA DE COMBUSTIBLEtanque de almacenamiento principal -> bomba de trasiego -> tanque diario -> alimentación al motor (con retorno + nivel + válvulas, esquemático)ALMACENAMIENTO A GRANEL64800 Lindicador de nivelCompuerta V1BOMBA DE TRASIEGOdescarga + alimentaciónTANQUE DIARIO21600 Lindicador de nivelCompuerta V2desbordamiento / retorno a granelalimentación principalsuministro del motorRAMPA DE COMBUSTIBLE DEL MOTOR (colector de suministro)G1G1entrada de combustibleG2G2entrada de combustibleG3G3entrada de combustibleG4G4entrada de combustibleLÍNEA DE RETORNO DE COMBUSTIBLE (de vuelta al tanque diario)esquema de retorno (discontinuo) + rebosadero (superior)DATOS DE COMBUSTIBLETanque diario21600 LConsumo7200 L/díaAutonomía3 díasConsumo de combustible0.25 L/kWhEl sistema de combustible es esquemático / tamaños de tanque, servicio de bomba y tuberías indicativos según los códigos locales de incendios y combustible.
🛡 Sistema de puesta a tierra (TN-S: electrodos / barra principal / unión equipotencial)
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (TN-S)electrodos de tierra / barra principal de puesta a tierra / unión equipotencial PE y N separados (esquema)GRUPO ELECTRÓGENO 1contenedoruniónGRUPO ELECTRÓGENO 2contenedoruniónGRUPO ELECTRÓGENO 3contenedoruniónGRUPO ELECTRÓGENO 4contenedoruniónBARRA PRINCIPAL DE PUESTA A TIERRA PE (tierra principal)UNIÓN EQUIPOTENCIALBARRA DE NEUTRO N (separada de PE, TN-S)R1R2R3R4R5R6DATOS DE PUESTA A TIERRAPicas de tierra: 6 x diá 16 mm x 2.5 m acero cobrizado · electrodo en anillo · objetivo <= 4 ohmEstándar: IEC 60364 (TN-S) / IEEE 80 / GB-T 50065 · conexión equipotencial de cada envolvente metálicaEl trazado de puesta a tierra es esquemático / indicativo; verifique la resistividad del suelo y mida la resistencia de tierra final en obra.
🎛 Secuencia de control y enclavamiento del grupo electrógeno (arranque / ralentí / rampa / sincronización / cierre / disparo)
SECUENCIA DE CONTROL Y ENCLAVAMIENTO DEL GRUPO ELECTRÓGENO (SECUNDARIO)arranque -> ralentí -> rampa -> sincronización -> cierre -> disparo de protección (secuencia + contactos de enclavamiento, esquema)INICIOINICIOcomando de arranqueEN VACÍOEN VACÍOelectroválvula de ralentíRAMPRAMPrampa del reguladorSINCSINCVerificación ANSI 25CERRAR 52CERRARbobina de cierreDISPARODISPAROBloqueo de 86CONTACTOS DE ENCLAVAMIENTO / PERMISIVOS:habilitación de arranquetemporizador de precalentamientovoltaje/frecuencia oksincronización de fase + dV/df52b (abierto)relé de protección 50/51/86CADENA DE DISPARO DE PROTECCIÓN50/5186relé de bloqueo (86) enclavaDisparo de 52 (abierto)Sobrecorriente/falla a tierra (50/51) activa el relé de bloqueo 86,que dispara y bloquea 52 hasta el reinicio manual.SINCRONIZACIÓN (ANSI 25)dVdfphidVdffaseEl autosincronizador iguala tensión, frecuencia y faseángulo antes de emitir la orden de cierre a 52.El relé de verificación de sincronismo bloquea el cierre ante desajuste de fase.La secuencia de control es un esquema típico (se requiere detalle del proyecto para el cableado, asignación de terminales y ajustes).
🔁 Principio de sincronización y puesta en paralelo
ParámetroValor
Verificación de sincronismosincronizador automático iguala V, f, fase antes del cierre (ANSI 25)
Reparto de activa (kW)regulador isócrono + líneas de reparto de carga
Reparto de reactiva (kvar)Estatismo del AVR / compensación de corriente cruzada
Barrabarra colectora común · 2500 kVA total
⚖️ Estrategia de reparto de carga
ParámetroValor
Unidades en marcha4 @ ~75% de carga
Reserva (N+1)1 unidad(es)
Factor de carga real60% (con reserva)
Respuesta a sobrecargaEl PLC desconecta los alimentadores no críticos
⛽ Cálculo del consumo de combustible
ParámetroValor
Consumo específico0.25 L/kWh @ 75% de carga
Combustible por hora300 L/h
Costo por hora$270/h @ $0.9/L
Combustible diario7200 L/día
Volumen del depósito21600 L (3 días)
🗄 Descripción del contenedor / disposición
ParámetroValor
Envolventecontenedor de 20 ft · contenedor
Contenidogrupos electrógenos + tanque diario + silenciador + armario de control + ATS
Ventilaciónaire de combustión + caudal de refrigeración del radiador
Protección contra incendiossupresión con gas de agente limpio
🔇 Esquema de atenuación de ruido
ParámetroValor
Envolventecontenedor acústico / sala de máquinas
Atenuadoresatenuadores de aire de entrada + salida
Escapesilenciador de grado crítico en la chimenea
Objetivo≤75 dB(A) @ 1 m (residencial ≤65 dB(A))
🗓 Programa de mantenimiento (típico)
ParámetroValor
Cambio de aceite + filtrocada 500 h
Filtro de combustiblecada 500 h
Filtro de airecada 1 000 h
Refrigerantecada 2 000 h / anual
Comprobación de bateríamensual
Revisión general15 000–30 000 h
📏 Base normativa (base normativa)
TemaEstándar
Potencia nominal del grupo electrógenoISO 8528 — grupos electrógenos accionados por motores alternativos de combustión interna
Equivalente chinoGB/T 2820 — grupos electrógenos de corriente alterna accionados por motor de combustión interna alternativo
GeneradorIEC 60034 — máquinas eléctricas rotativas
Clasificación del grupo electrógenoGB/T 4712 — clasificación de grupos electrógenos de CA
🧮 Cómo se calculó
1. Carga aparente = 1200 kW ÷ fp 0.8 = 1500 kVA
2. Dimensionamiento de unidad al 75% de carga: 1500 kVA ÷ 0.75 = 2000 kVA → unidad estándar 500 kVA
3. Unidades en marcha = ceil(1500 ÷ 375) = 4 · +1 de reserva (N+1)
4. Total instalado = 5 × 500 = 2500 kVA (carga real 60%)
5. Combustible = 1200 kW × 0.25 L/kWh = 300 L/h → 7200 L/día → tanque 21600 L (3 días)
6. OPEX de combustible ≈ 300 L/h × $0.9/L = $270/h ($6480/día)
📋 Notas de diseño
Sincronización y puesta en paralelo: Cada grupo electrógeno se conecta a la barra colectora común mediante un autosincronizador que iguala tensión, frecuencia y ángulo de fase antes de que cierre el interruptor (relé de verificación de sincronismo ANSI 25). Tras el paralelismo, los reguladores isócronos comparten la carga activa (kW) y el reparto por estatismo del AVR equilibra la carga reactiva (kvar).
Factor de carga: Los grupos electrógenos diésel funcionan con mayor eficiencia y menor acumulación de combustible sin quemar al 70–80% de carga. El número de unidades se dimensiona para ~75% de carga por grupo en marcha; N+1 añade un grupo de reserva para rotación de mantenimiento y redundancia en picos.
Estrategia de reparto de carga: Reparto de carga activa (kW) mediante regulador isócrono + líneas de reparto de carga; reparto de reactiva (kvar) mediante compensación de corriente cruzada o estatismo. El gabinete PLC/GB arbitra la secuencia de arranque/parada y desconecta alimentadores no críticos en sobrecarga.
Clase de servicio: Régimen principal: potencia nominal continua, horas ilimitadas. La clase de servicio afecta la carga admisible y el intervalo de mantenimiento.
Base de precios: Grupo electrógeno valorado por unidad según la referencia de generadores diésel (FOB Qingdao); ATS según ats-transfer-switches. Gabinete de paralelismo, envolvente/contenedor, sistema de combustible, cableado, silenciamiento y obras civiles se cotizan por proyecto (POA).
Estimación de combustible: El consumo de combustible supone ~0.25 L/kWh al 75% de carga (típico 180–220 g/kWh, densidad del diésel 0.84). El precio del combustible $0.9/L es ilustrativo; confirme el precio local entregado.
Atenuación de ruido: Los grupos en contenedor tienen como objetivo ≤75 dB(A) a 1 m mediante envolvente acústica + atenuadores de entrada/salida; los emplazamientos residenciales/urbanos pueden requerir ≤65 dB(A) y un silenciador de grado crítico en el conducto de escape.
Revisión de diseño: Este es un dimensionamiento preliminar. Un ingeniero autorizado debe verificar la capacidad de cortocircuito, los controles de sincronización, la ventilación y el trazado de escape, y la normativa local de emisiones/ruido.

Cómo se calculó

Fórmulas principales

Carga aparente = kW ÷ 0,8 (fp). Unidades en marcha = ceil(kVA ÷ (0,75 × kVA unitaria)). Combustible ≈ 0,25 L/kWh al 75% de carga; tanque = combustible diario × días de autonomía.

Normas aplicables

ISO 8528 (grupos electrógenos), GB/T 2820, IEC 60034 (generadores), GB/T 4712 (clasificación).

Preguntas frecuentes

¿Cuántos grupos electrógenos necesito?

La calculadora mantiene cada grupo en marcha a ~75% de carga (máxima eficiencia, menor acumulación de combustible sin quemar) y añade un grupo de reserva bajo N+1 para rotación de mantenimiento y redundancia en punta.

¿Contenedorizada o sala de máquinas?

La contenedorizada es un paquete de 20/40 pies ensamblado en fábrica y resistente a la intemperie que se envía y pone en servicio rápidamente. Una sala de máquinas requiere obra civil pero es adecuada para centrales muy grandes o de instalación permanente.

¿Cómo se dimensiona el tanque de combustible?

A partir de ~0,25 L/kWh al 75% de carga: consumo diario × sus días de autonomía. La calculadora informa tanto el consumo diario como el volumen del tanque.

¿Qué partidas tienen precio en la lista de materiales?

Los grupos electrógenos (por unidad) y el ATS tienen precio de catálogo. El armario de paralelismo, el contenedor/cerramiento, el sistema de combustible, el cableado, la insonorización y la obra civil se cotizan por proyecto.

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Los resultados son estimaciones de ingeniería para referencia. El diseño final debe ser confirmado por un ingeniero local autorizado según las condiciones del sitio y los códigos aplicables. Los precios son FOB Qingdao (EXW) y no incluyen flete, aranceles ni instalación.

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