La diferencia entre transformador seco y aceite está en lo que aísla y enfría los devanados. El seco usa aire y aislamiento sólido (resina o barniz), no tiene líquido que se derrame o arda y por eso es el que se instala en edificios ocupados. El de aceite cuesta menos por kVA, pierde menos energía y tolera mejor las sobrecargas, pero dentro de un edificio la NOM-001-SEDE-2012 le exige una bóveda de 3 horas si el aceite es mineral. Entre los dos queda el transformador en éster natural FR3: un líquido con punto de inflamación superior a 300 °C que la NOM permite en interiores sin bóveda hasta 35,000 V. Esta guía compara el transformador seco y en aceite según el Artículo 450 de la NOM, el punto de inflamación de cada líquido y un ejemplo de 1000 kVA llevado a pesos con la tarifa GDMTH de octubre de 2026.
Tabla comparativa: transformador seco vs aceite
| Criterio | Transformador seco | Transformador en aceite |
|---|---|---|
| Aislamiento y enfriamiento | Aire y resina o barniz (VPI); ventilación natural o forzada | Aceite mineral o éster natural; radiadores (ONAN) |
| Ubicación típica | Interiores: edificios, hospitales, centros de datos | Intemperie, subestación o bóveda; tipo poste o pedestal |
| Regla de la NOM-001-SEDE | 450-21 (interior) y 450-22 (exterior) | 450-26 bóveda; 450-23 si el líquido es de 300 °C o más |
| Clase de tensión usual | Hasta clase 35 kV; más de 35,000 V en interior pide bóveda | Distribución y potencia, sin ese límite |
| Riesgo de incendio | Bajo: no hay líquido combustible | Aceite mineral inflamable; FR3 con combustión a 360 °C |
| Mantenimiento | Limpieza, apriete y control de polvo y humedad | Análisis del aceite, nivel, hermeticidad y fugas |
| Ruido | Mayor a igual potencia | Menor |
| Sobrecarga | Menor inercia térmica | Mayor, por la masa de aceite |
| Pérdidas (DOE, 1000 kVA) | 99.20 % de eficiencia mínima (BIL de 46 a 95 kV) | 99.43 % de eficiencia mínima |
| Precio de compra por kVA | Más alto | Más bajo |
La fila de pérdidas usa los mínimos del reglamento estadounidense 10 CFR 431.196, vigentes para equipos fabricados entre el 1 de enero de 2016 y el 23 de abril de 2029, medidos al 50 % de la carga nominal. Es la referencia de diseño del equipo de especificación norteamericana y una tabla oficial que mide a ambos tipos con la misma regla a 1000 kVA.
¿Se puede instalar un transformador en aceite en interiores? Lo que dice la NOM-001-SEDE-2012
La NOM-001-SEDE-2012 se publicó en el DOF el 29 de noviembre de 2012 y sigue vigente según el portal de normalización de la Secretaría de Economía (su revisión sistemática de 2023 concluyó en modificarla, así que conviene vigilar la nueva edición). En interiores, su Artículo 450 trata distinto a cada tipo: el seco de más de 112.5 kVA va en un cuarto de 1 h, el de aceite mineral va en una bóveda de 3 h y el de líquido de 300 °C o más puede ir sin bóveda hasta 35,000 V. La Parte B asigna una sección a cada caso:
| Sección | Tipo | Interiores | Exteriores |
|---|---|---|---|
| 450-21 | Seco | Hasta 112.5 kVA: 30 cm de combustibles. Más de 112.5 kVA: cuarto de 1 h. Más de 35,000 V: bóveda | — |
| 450-22 | Seco | — | Envolvente a prueba de intemperie; más de 112.5 kVA a 30 cm o más de combustibles |
| 450-23 | Líquido de baja inflamabilidad (≥ 300 °C) | Edificio Tipo I o II, ≤ 35,000 V, sin combustibles y con confinamiento; o extinción automática y confinamiento | Cumplir el aprobado del líquido o 450-27 |
| 450-24 | Líquido no inflamable | Bóveda si pasa de 35,000 V; confinamiento y válvula de alivio | Permitido |
| 450-26 | Aceite | Bóveda según la Parte C | — |
| 450-27 | Aceite | — | Separación, barreras, supresión o confinamiento según el peligro |
Tres matices deciden muchos proyectos:
- Las excepciones del seco. La 450-21(b) libera del cuarto de 1 h a los secos con sistema de aislamiento Clase 155 o mayor separados de combustibles por una barrera o por 1.83 m en horizontal y 3.70 m en vertical (Excepción 1), y a los de Clase 155 o mayor encerrados completamente, salvo las aberturas de ventilación (Excepción 2). Un seco con aislamiento de 220 °C en gabinete ventilado encaja en la segunda; confírmelo con su Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas (UVIE), que emite el dictamen descrito en requisitos para una subestación eléctrica CFE.
- El límite de 35,000 V. Un transformador seco de 34.5 kV queda por debajo y no necesita bóveda en interiores. Por encima de 35,000 V sí la necesita, y el seco pierde su principal ventaja.
- Las excepciones del aceite son pequeñas. Para un transformador en aceite en interiores, la 450-26 solo admite una bóveda de concreto reforzado de 10 cm hasta 112.5 kVA, y permite omitirla en casos menores: 600 V o menos con hasta 10 kVA en construcción combustible o 75 kVA en construcción resistente al fuego, y hornos eléctricos o aceleradores de partículas de hasta 75 kVA. Para una subestación de edificio, aceite mineral en interior significa bóveda.
Bóveda para transformador según la NOM-001: requisitos de construcción (450-41 a 450-48)
La Parte C fija la obra civil: muros y techo con resistencia mínima al fuego de 3 h (la Nota 2 de la 450-42 da como construcción típica 15 cm de concreto reforzado), piso de concreto de 10 cm como mínimo, puerta de cierre hermético de 3 h con sardinel de al menos 10 cm que contenga el aceite del transformador más grande, cerradura, apertura hacia afuera y barra de pánico. Con rociadores automáticos, agua pulverizada, CO₂ o halón, la resistencia exigida baja a 1 h. Además, no se construye con paneles ni uniones atornilladas, lleva drenaje cuando aloja más de 100 kVA y la obra lo permite, no la atraviesan tuberías ajenas y no sirve de almacén.
La ventilación natural al exterior exige 20 cm² de área neta por kVA (450-45), con compuertas cortafuego de 1.5 h en las aberturas que den al interior. Para 1000 kVA:
Área neta de ventilación de una bóveda de 1000 kVA (450-45 c)
A = k * S / 10000
A = m2
Son dos metros cuadrados netos, descontadas persianas y rejillas, repartidos entre aberturas bajas y altas: en un sótano solo caben si se prevén desde el anteproyecto arquitectónico.
Transformador FR3, aceite vegetal o aceite mineral: el umbral de 300 °C
La 450-23 abre los interiores a los líquidos aprobados cuyo punto de inflamación no sea menor a 300 °C. El texto de la NOM dice «punto de inflamación»; el NEC, del que proviene la regla, habla de fire point (punto de combustión). El éster natural supera 300 °C con cualquiera de las dos lecturas; el aceite mineral, con ninguna.
| Líquido | Punto de inflamación | Punto de combustión | Interiores según la NOM | Fuente |
|---|---|---|---|---|
| Aceite mineral (Univolt N 61B) | 151 °C típico (ASTM D92) | — | Bóveda (450-26) | Ficha técnica de Mobil |
| Éster natural Envirotemp FR3 | ≈ 330 °C | 360 °C | Sin bóveda hasta 35,000 V (450-23) | Cargill, guía S10 |
| Aceite vegetal (FAQ FA352085) | 316 °C | 360 °C | Sin bóveda hasta 35,000 V (450-23) | Schneider Electric México |
En el mercado, «aceite vegetal para transformador», «éster natural» y «FR3» se usan casi como sinónimos: FR3 es la marca de Cargill de un éster formulado con aceites vegetales. Cargill lo declara clasificado por UL y aprobado por FM como líquido de baja inflamabilidad, que es la documentación con la que se acredita como líquido «aprobado» en el sentido de la NOM, y además biodegradable.
Un detalle que suele pasarse por alto en el retrollenado: según la misma guía de Cargill, más de 7 % de aceite mineral residual puede bajar el punto de combustión del FR3 por debajo de 300 °C. Rellenar con FR3 un transformador que tuvo aceite mineral no lo convierte automáticamente en un equipo apto para interiores. Por último, la 450-25 prohíbe los askareles (bifenilos policlorados) y la 450-24 cubre los fluidos no inflamables, sin punto de inflamación.
Pérdidas en transformadores secos y en aceite: ejemplo de 1000 kVA
Un edificio corporativo con centro de datos en el sótano recibe 13.2 kV de CFE y distribuye en 480Y/277 V. Se evalúa un transformador de 1000 kVA tipo seco frente a uno en aceite. Corrientes nominales: 1,000,000 ÷ (√3 × 13,200) = 43.74 A en el primario y 1,000,000 ÷ (√3 × 480) = 1,202.8 A en el secundario, el dato de partida del cálculo de cortocircuito en el lado de baja tensión.
La NOM-002-SEDE/ENER-2014 no aplica aquí: cubre solo transformadores sumergidos en líquido de 10 a 500 kVA (sus límites a 500 kVA están en el artículo del transformador tipo pedestal de 500 kVA). Por eso el ejemplo toma los mínimos del DOE (10 CFR 431.196, tablas de 2016 a 2029), con salida de 500 kW al 50 % de carga y factor de potencia unitario:
- Aceite, 1000 kVA trifásico, 99.43 %: 500 ÷ 0.9943 − 500 = 2.866 kW de pérdidas.
- Seco de media tensión, 1000 kVA, BIL de 46 a 95 kV (clase 15 kV), 99.20 %: 500 ÷ 0.9920 − 500 = 4.032 kW. Con BIL de 96 kV o más (23 o 34.5 kV) el mínimo es 99.11 % y la pérdida sube a 4.490 kW.
- Diferencia: 4.032 − 2.866 = 1.166 kW, presente las 8,760 h del año: 1.166 × 8,760 = 10,214 kWh/año.
- Precio de la energía: tarifa GDMTH de octubre de 2026, promedio de las 17 divisiones sin IVA ni DAP: base 1.0470, intermedia 1.7151 y punta 2.0003 $/kWh. Con los horarios del Sistema Interconectado Nacional (verano del 5 de abril al 24 de octubre de 2026; 29 semanas de verano y 23 de invierno), una carga constante pasa al año 2,912 h en base, 5,028 h en intermedia y 796 h en punta. Precio medio ponderado: 13,264.63 ÷ 8,736 = 1.5184 $/kWh.
- Energía: 10,214 × 1.5184 = 15,509 MXN/año.
- Demanda: las pérdidas también están en la punta. A 364.02 $/kW-mes de capacidad más 115.34 $/kW-mes de distribución, cada kW constante cuesta 479.36 × 12 = 5,752.32 $/año; 1.166 kW suman 6,707 MXN/año (suponiendo que la demanda máxima medida fija la demanda facturable).
- Total: 15,509 + 6,707 = 22,216 MXN/año, unos 222,000 MXN en 10 años a precios constantes y sin descuento financiero.
Costo anual de la diferencia de pérdidas, seco vs aceite (1000 kVA)
C = dP * (h * p + 12 * d)
C = MXN
Ese es el peso de las pérdidas en transformadores secos frente a los de aceite: los 222,000 MXN son sobrecosto de operación del seco y se suman a su mayor precio de compra. El aceite mineral, en cambio, carga con una bóveda de 3 h y 2 m² de ventilación; el FR3, con el sobreprecio del éster y el área de confinamiento. La decisión correcta compara las tres cifras con cotizaciones reales; las partidas de obra civil y trámite se desglosan en cuánto cuesta una subestación eléctrica en México.
Dos precauciones. Primera: la pérdida real a cualquier carga es P = P₀ + P_k × L² (vacío más carga por el cuadrado de la fracción de carga); pida al fabricante P₀ y P_k garantizados y recalcule con su perfil. Segunda: para equipos fabricados desde el 23 de abril de 2029 el DOE sube los mínimos a 99.46 % (aceite) y 99.28 % (seco, BIL de 46 a 95 kV), y la diferencia baja a 0.911 kW, unos 7,980 kWh/año. El núcleo amorfo reduce la pérdida en vacío del seco, que es la que se paga las 24 horas.
¿Cuándo conviene un transformador seco y cuándo uno en aceite?
| Aplicación | Elección habitual | Razón |
|---|---|---|
| Hospital, escuela, edificio vertical | Seco | Edificio ocupado, sin espacio para bóveda; 450-21 |
| Centro de datos (sala eléctrica interior) | Seco, a menudo con factor K | Cargas no lineales, sin líquido junto a TI |
| Centro de datos (acometida en patio) | Pedestal en aceite mineral o FR3 | Menos pérdidas a plena potencia; al exterior |
| Nave industrial con subestación en patio | Aceite (pedestal o subestación compacta) | Menor precio y pérdidas; 450-27 al exterior |
| Subestación junto a fachada o dentro del edificio | FR3 | Interior sin bóveda hasta 35,000 V (450-23) |
| Minería subterránea, túneles | Seco | Espacio confinado: el humo de un incendio de aceite no tiene salida |
| Intemperie, poste, parque industrial | Aceite | Envolvente hermético y menor costo |
En centros de datos y plantas con variadores, el seco se especifica con factor K: devanados dimensionados para las corrientes armónicas que calientan más que la corriente fundamental. Un factor K-4 o K-13 se elige con la distorsión medida; vea distorsión armónica y límites IEEE 519 y la solución para centros de datos. Para el resto de la subestación, consulte subestación compacta: tipos, partes y cómo elegir y, para el seccionamiento en 13.2, 23 o 34.5 kV, celdas de media tensión SF6, vacío o aire.
Errores comunes
- Olvidar la bóveda. Proyectar un transformador en aceite mineral en un sótano sin muros de 3 h, puerta con sardinel ni 20 cm²/kVA de ventilación. La UVIE lo detecta al final, cuando ya no hay espacio.
- Comparar solo el precio de compra. En el ejemplo, el seco cuesta 22,216 MXN más al año en pérdidas; una oferta barata con pérdidas en el límite del DOE o de la NOM-002 puede salir más cara en pocos años.
- Leer mal la clase de aislamiento. La NOM pide «Clase 155 o mayor» para las excepciones de la 450-21; el sistema de 220 °C (antes llamado clase H en Norteamérica) la cumple con margen. La elevación de temperatura (150, 115 u 80 °C) es otro dato: a menor elevación, más margen para sobrecargas.
- Suponer que «aceite vegetal» basta. La 450-23 exige un líquido aprobado y área de confinamiento; y un relleno con más de 7 % de aceite mineral residual puede dejarlo bajo 300 °C.
- Llevar un equipo de 60 Hz a Chile. A 50 Hz y con la misma tensión, el flujo sube 20 % (60 ÷ 50 = 1.2) y el núcleo se satura; se necesita un diseño de 50 Hz.
Las normas de producto para cada tipo (NOM-002 para aceite, NMX-J-351-1-ANCE para secos) se resumen en normas para transformadores en México.
Qué especificar al cotizar un transformador seco o en aceite
- Ubicación y sección de la NOM: interior o exterior, tipo de edificio y la regla que aplica (450-21, 450-23 o 450-26).
- Tipo y líquido: seco ventilado o encapsulado en resina; en aceite, mineral o éster natural FR3, con la documentación de líquido aprobado.
- Potencia y tensiones: kVA, primario (13.2, 23 o 34.5 kV), secundario (220Y/127, 440 o 480Y/277 V), derivaciones y BIL.
- Aislamiento: sistema de 220 °C y elevación de 150, 115 u 80 °C; factor K si hay cargas no lineales.
- Pérdidas garantizadas: P₀ y P_k, y el valor en MXN por kW con que se evaluarán las ofertas.
- Gabinete: NEMA 1 / 2 para interior o 3R para intemperie.
- Certificación y pruebas: NOM / ANCE u otra exigida, protocolo de pruebas de rutina y fecha requerida en sitio.
El papel de Entogo
Entogo es una empresa canadiense con fábrica propia en China que fabrica ambos tipos; la gama completa está en transformadores y subestaciones. Su transformador seco trifásico cubre de 15 a 2500 kVA, en baja tensión clase 600 V y media tensión hasta clase 35 kV, con aislamiento de 220 °C, elevación de 150 °C (115 u 80 °C opcional) y factor K opcional; la versión de núcleo amorfo reduce la pérdida en vacío. El transformador tipo pedestal va de 75 a 2500 kVA en clases de 15, 25 y 35 kV, con aceite mineral o éster natural FR3 opcional.
La especificación norteamericana se entrega en 16 a 24 semanas, y la certificación NOM / ANCE está disponible bajo solicitud. Cada equipo tiene una garantía mínima de 36 meses, con el plazo exacto confirmado por producto. Las marcas y distribuidores que buscan fabricación bajo su propia marca tienen el programa de fabricación OEM de transformadores. Para cotizar con pérdidas garantizadas, use el configurador de transformadores o escriba al equipo técnico, que responde en un plazo de un día hábil.
En resumen: dentro de un edificio, el seco evita la bóveda y el FR3 la evita hasta 35,000 V con confinamiento; el aceite mineral solo entra con bóveda de 3 h. Fuera del edificio, el aceite gana en precio y pérdidas. Antes de cotizar, ubique el equipo con el Artículo 450 y ponga en pesos la diferencia de pérdidas.
