La descarga parcial se refiere a la descarga no penetrante entre los electrodos del medio aislante en aparatos eléctricos de alta tensión bajo la acción de una elevada intensidad de campo eléctrico. En el sistema de aislamiento del transformador, el aislamiento débil en una zona local será excitado por la descarga parcial. Esta descarga parcial no es suficiente para atravesar los dos electrodos y formar un canal de descarga, lo que normalmente se denomina ruptura. Si la cantidad de descarga parcial se reduce y se controla por debajo de un determinado nivel de descarga, no causará daños al aislamiento; por lo tanto, la prueba de descarga parcial es una prueba de detección no destructiva de las características del aislamiento.
Tras aplicar una determinada tensión de ensayo de descarga parcial y una tensión previa de excitación para descarga parcial mayor que la tensión de ensayo de descarga parcial, que simula la sobretensión durante la operación, se mide la capacidad de descarga de la descarga parcial durante la duración posterior de la tensión de ensayo de descarga parcial, por ejemplo, cuando la capacidad de descarga parcial es menor que el valor estándar, se considera que el transformador aprueba el ensayo de descarga parcial. Este ensayo es más riguroso que el tradicional ensayo de resistencia a la tensión de frecuencia de potencia durante un corto tiempo, ya que dicho ensayo a corto plazo se basa en la presencia o ausencia de ruptura en la estructura aislante como criterio para aprobar el ensayo.
La prueba de descarga parcial puede detectar la parte débil del aislamiento, y la detección de la cantidad de descarga parcial durante la operación puede identificar la posible parte débil del aislamiento. La prueba de resistencia a tensión de frecuencia de alimentación a corto plazo solo puede determinar si la estructura aislante es capaz de soportar los efectos de diversas sobretensiones o tensiones de prueba. Esta prueba únicamente revela si el aislamiento débil potencial puede o no soportar dichas tensiones. Por lo tanto, la prueba de descarga parcial es un ensayo de aislamiento relativamente ideal y constituye un ensayo que actualmente se está promoviendo y aplicando. Cualquier transformador que logre superar la prueba de descarga parcial posee una fiabilidad relativamente alta en su operación; por ende, deben realizarse investigaciones sobre las características y pruebas de descarga parcial, con el fin de que el transformador cumpla con el requisito de un nivel bajo de descarga parcial. Algunos transformadores de prueba deben alcanzar incluso el nivel de «ausencia de descarga parcial».
En los transformadores con aislamiento de papel impregnado en aceite, las descargas parciales que ocurren en los electrodos cargados internos, en la superficie de las partes aislantes sólidas (la interfaz entre el aceite y el material aislante) o en su interior, así como en el interior del aceite del transformador, se denominan colectivamente descargas parciales, las cuales se producen cuando están rodeadas de gas. La descarga parcial en la superficie del electrodo o en el gas cercano se denomina corona. El nivel admisible de descarga parcial del transformador no incluye el nivel admisible de descarga parcial generada por la corona del aislador en el aire, sino que se refiere al nivel de descarga parcial generada en el interior del tanque de combustible.
Para un transformador trifásico, el nivel de descarga parcial de cada fase puede medirse fase por fase. En cuanto a la descarga parcial de cada fase, esta incluye la descarga parcial transmitida por otros devanados al devanado medido. Los devanados de alta tensión, media tensión y baja tensión de cada fase poseen su propia capacidad de descarga parcial. La descarga parcial del devanado de alta tensión (o del devanado de media tensión o baja tensión) de cada fase puede originarse en los aisladores de extremo de línea, los aisladores de punto medio, el cambiador de derivaciones bajo carga o el cambiador de derivaciones sin excitación, los conductores de conexión, los devanados, diversas partes conectadas a tierra, el aislamiento, el aceite del transformador, etc.; no obstante, los lugares más propensos a presentar descargas parciales son las interrupciones de aire, las interrupciones de aire dentro del aislamiento y las burbujas de aire en el aceite del transformador.
Cuando se aplica una tensión al transformador, la intensidad del campo eléctrico en el medio aislante es inversamente proporcional a la constante dieléctrica. Por ejemplo, el papel contiene un hueco de aire. La constante dieléctrica del papel es mayor que la del hueco de aire, por lo que el hueco de aire debe soportar una intensidad de campo eléctrico más alta. La intensidad del campo eléctrico del hueco de aire es baja, y el hueco de aire en el papel constituye el punto débil del aislamiento, lo que genera descargas parciales.