Частичный разряд — это в основном разряд во внутренней изоляции трансформаторов, реакторов и другого высоковольтного электрооборудования под действием высокого напряжения. Такой разряд возникает лишь в локальной части изоляции и не приводит немедленно к пробою всей изоляции. Пробой такого рода называется частичным разрядом. Величина частичного разряда очень мала: он не ощущается человеческими органами чувств, например зрением или слухом. Обнаружить его можно только с помощью высокочувствительных приборов для измерения частичных разрядов.
Внутренняя изоляция трансформатора в течение длительного времени подвергается воздействию рабочего напряжения во время эксплуатации, особенно при повышении уровня напряжения напряжённость электрического поля в изоляции становится очень высокой, и в местах слабой изоляции легко возникает частичный разряд. Причиной частичного разряда является: концентрация электрического поля в определённой точке или чрезмерно высокая напряжённость электрического поля в определённой точке, например, наличие пузырьков в твёрдых диэлектриках, неудалённых примесей, воды, газа и взвешенных частиц в масле. При комбинации различных сред на границе раздела происходит серьёзная деформация электрического поля. Следы частичного разряда зачастую оставляют лишь небольшое пятно на твёрдой изоляции или древовидный след обугливания, а в масле появляются некоторые мелкие пузырьки, образовавшиеся в результате его разложения.
Хотя время частичного разряда кратковременно, а его энергия мала, он чрезвычайно опасен. Его длительное существование приводит к более серьёзным повреждениям изоляционного материала. Во-первых, изоляционный материал, расположенный в непосредственной близости от места частичного разряда, подвергается прямому обстрелу частицами разряда, что вызывает локальное повреждение изоляции. Во-вторых, химическое воздействие тепла, озона, оксидов азота и других активных газов, образующихся при разряде, приводит к коррозии и старению локальной изоляции, увеличению её электропроводности и, в конечном счёте, к тепловому пробою, а также к старению внутренней изоляции трансформатора в процессе эксплуатации. Повреждения такого рода, как правило, начинаются именно с частичных разрядов.
Методы обнаружения частичных разрядов в трансформаторах, как правило, включают:
1. Электрический метод измерения с использованием осциллографа или радиопомехового измерителя для выявления характерной формы волны разряда или степени радиопомех.
2. Ультразвуковой метод измерения обнаруживает звуковые волны, возникающие при разряде, преобразует звуковые волны в электрические сигналы и записывает их на магнитную ленту для анализа. Используя разницу во времени передачи электрического сигнала и звукового сигнала, можно определить расстояние от точки обнаружения до точки разряда.
3. Химический метод измерения определяет содержание различных растворённых в масле газов и закон их увеличения или уменьшения. С помощью этого метода можно выявить изменения в составе, соотношении и количестве масла, чтобы определить наличие частичного разряда (или локального перегрева).
Кроме того, в последние годы был разработан онлайн-детектор частичных разрядов для автоматического обнаружения частичных разрядов во время работы трансформатора.
Для предотвращения возникновения частичных разрядов производственное подразделение должно выполнить обоснованное конструктивное проектирование трансформатора, тщательно провести монтажные работы, повысить чистоту материалов и строго контролировать качество на каждом этапе. Эксплуатационное подразделение должно усилить техническое обслуживание и мониторинг трансформатора для эффективного предотвращения возникновения частичных разрядов в трансформаторе.