250 kW Edificio de Oficinas Energía: Distribución de BT de 380 V + SAI de 80 kVA + Respaldo Diésel de 80 kW Análisis Detallado
Aparamenta de baja tensión de 380 V · SAI en línea de 80 kVA (30 min) · diésel de reserva de 80 kW · ATS de conmutación de extremo contra incendios
1 · TL;DR Conclusion
Conclusión: este edificio de oficinas de 250 kW utiliza distribución de BT de 380 V + un SAI en línea de 80 kVA (30 min) para la carga crítica de 60 kW de la sala de TI + un diésel de respaldo de 80 kW para respaldo prolongado/contra incendios — total del configurador ≈ $102,229, demanda efectiva de 200 kW, selectividad aprobada, capacidad de corte de 25 kA (margen de 3.1×), nivel de factibilidad.
- •Alimentación directa de BT a 380 V (sin transformador de MT): 250 kW instalados → 200 kW de demanda (0,8 de diversidad), stdKva 211
- •SAI en línea de 80 kVA (64 kW), 30 min ≈ batería de 39,8 kWh (384 VCC) — cubre la carga crítica de TI de 60 kW al 107%
- •Diésel de respaldo de 80 kW (1×500 kVA en contenedor de 20 pies, combustible para 3 días) — cargas críticas + contra incendios, cumplimiento C3 aprobado
- •Carga contra incendios de 30 kW en un circuito dedicado con ATS de transferencia final (añadido automáticamente); selectividad 50/51 aprobada (Δt 0,5 s)
- •Total de equipos $102.229; falla de BT 8 kA → 25 kA de corte (margen de 3,1×); caída por arranque suave de motor de 37 kW ≤10%
2 · Solution Overview
Un edificio de oficinas es una carga comercial de grado 2 donde el riesgo real es la sala de TI del inquilino: los servidores y equipos de red no toleran ninguna interrupción. Este esquema utiliza distribución de baja tensión de 380 V (sin transformador de media tensión) más respaldo de dos capas: un UPS en línea para continuidad de milisegundos y un diésel de reserva para cortes prolongados, con la carga de incendio en un circuito dedicado de transferencia final.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 0.38 kV | base | 200 kW | 100% |
| Diesel 80 kW | backup | 0 kW | 0% |
| UPS 80 kVA | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
1. Identificación de requisitos
Edificio de oficinas de 250 kW: potencia de inquilinos 150 kW, iluminación 60 kW, sensible 60 kW (TI), incendio 30 kW. Motor más grande 37 kW (HVAC/ascensor), arranque suave.
2. Carga y clasificación
Edificio completo grado 2 (loadGrade2=250); sala de TI 60 kW clasificada como crítica (sin interrupción); incendio 30 kW dedicado (fireDedicated=yes).
3. Combinación de fuentes
Red de 380 V (base) + UPS en línea (TI crítico) + diésel de respaldo (extendido + incendio). Alimentación directa en BT, sin transformador de MT.
4. Dimensionamiento de UPS
60 kW críticos → 80 kVA (64 kW) en línea de doble conversión, batería de 30 min (39,8 kWh, 384 VDC), cobertura del 107 %.
5. Dimensionamiento del diésel
80 kW en servicio de respaldo; el configurador selecciona 1×500 kVA en contenedor de 20 pies (unidad mínima estándar, ~20 % de carga, combustible para 3 días).
6. Protección
BT 25 kA de poder de corte (falla de 8 kA, margen de 3,1×); selectividad 50/51 Δt 0,5 s aprobada; ATS de transferencia final de incendio añadido automáticamente.
7. Secundario y arranque
Modbus + medidores multifunción + HMI local; arranque suave del motor de 37 kW mantiene la caída de tensión del bus ≤10 %.
Pain Points → Solution → Evidence
La sala de TI del inquilino no puede tolerar ni un segundo de interrupción
UPS en línea de 80 kVA + interruptor estático, diésel para cortes prolongados
UPS 30 min 39,8 kWh; diésel combustible para 3 días; cumplimiento C3 aprobado
Las bombas contra incendios y la iluminación de emergencia deben funcionar durante un incendio
Circuito contra incendios dedicado + ATS de transferencia final (añadido automáticamente)
V11 aprobado; incendio 30 kW dedicado
Múltiples fuentes complican la conmutación
EMS + transferencia automática ATS/STS (híbrido CR-01)
EMS $4.025 + STS $4.370 añadidos automáticamente
Caída de tensión y bajadas por arranque de motores en BT
Arranque suave de 37 kW + cable principal de 185 mm²
V1 aprobado (≤5%); V5 caída ≤10%
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Capacidad del UPS | 80 kVA (64 kW) | Cubre 60 kW de IT crítica al 107% | 30 min ≈ 39,8 kWh (384 VDC) Añadir una segunda unidad para tolerancia N+1 |
| Grupo electrógeno diésel | 500 kVA (80 kW en espera) | Unidad mínima estándar en contenedor de 20 pies | Combustible para 3 días, ~20% de carga 500 kVA está sobredimensionado para 80 kW — verificar una unidad más pequeña |
| Demanda | 200 kW (250 kW×0,8) | Factor de diversidad kd=0,8 | stdKva 211 Mayor kd → cable/tablero más grandes |
| Corte en BT | 25 kA | Fallo en BT ikLv 8 kA | Margen de 3,1× Confirmar Ssc de la red con la compañía eléctrica |
| Batería del UPS | 30 min / 39,8 kWh | backupTime=30 | 384 VDC 8×bloques de 48V Ampliar autonomía → más Ah |
| Circuito contra incendios | 30 kW dedicados | fireDedicated=yes | ATS de transferencia final añadido automáticamente Confirmar la potencia del motor de la bomba contra incendios |
| Arranque de motor | Arranque suave de 37 kW | Motor más grande 37 kW | Caída de bus ≤10% Arranque directo superaría el límite |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Confiabilidad y respaldo
Muestra pérdida de red → toma de control en milisegundos de la UPS para TI → arranque del diésel para incendio/carga extendida; UPS 30 min cubre TI crítica, diésel con combustible para 3 días como respaldo.
Falla y protección
Una falla aguas abajo dispara solo su alimentador (selectividad Δt 0,5 s); los circuitos de incendio transfieren al diésel — sin apagón en todo el sitio.
Flujo de energía
Red 200 kW alimenta fuerza/iluminación, UPS en línea de doble conversión soporta TI crítica, diésel 80 kW en espera — estado de tres fuentes de un vistazo.
Economía
Total de equipos $102.229 (tableros BT + UPS 80 kVA + diésel 500 kVA + cables + secundario); sin renovables, sin retorno/IRR — el valor es la confiabilidad.
Other views (shown): LCC (costo del ciclo de vida) · Perfil de tensión · Calidad de la energía · Características del esquema
7 · Economics & Payback
Equipo total ≈ $102,229 (tablero de baja tensión de 380 V + UPS de 80 kVA + contenedor diésel de 500 kVA + cables + secundario, nivel de factibilidad). Sin generación renovable no hay retorno de inversión/TIR — el valor es la confiabilidad: la UPS soporta la carga de TI de 60 kW durante 30 min y el diésel la extiende a 3 días mientras respalda las bombas contra incendios. Agregar PV en la azotea desbloquearía un camino de retorno de inversión de 6–12 años.
8 · FAQ
¿Qué tamaño de transformador para un edificio de oficinas de 250 kW?
¿Qué tamaño de UPS para la sala de TI?
¿Necesito un generador diésel?
¿Cómo se maneja la carga contra incendios?
¿Cuál es la capacidad de cortocircuito / ruptura?
¿Cuál es el costo total?
¿Caída de tensión y arranque de motores?
¿Por qué no hay payback/TIR aquí?
Alimentación de 380 V vs 10 kV — ¿cuál es la correcta?
Special Considerations
- Sin transformador de MT (alimentación directa de BT a 380 V): las pérdidas / el TCO del transformador no aplican; la conexión de 0,38 kV asume un transformador aguas arriba de 10/0,4 kV existente.
- El diésel es de 1×500 kVA (contenedor estándar de 20 pies) para solo 80 kW de servicio de reserva (~20% de carga): verifique con el proveedor un grupo electrógeno más pequeño o acepte la unidad estándar.
- El UPS de 80 kVA (64 kW) cubre la carga crítica de TI de 60 kW al 107%; agregue una segunda unidad para tolerancia a fallas únicas N+1.
- Carga contra incendios de 30 kW en un circuito dedicado + ATS de transferencia final (agregado automáticamente): confirme la potencia nominal del motor de la bomba contra incendios y el arranque suave.
- Estimación a nivel de factibilidad; los planos son esquemáticos, pendientes de un instituto de diseño autorizado.
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