La décharge partielle est principalement la décharge de l’isolation interne des transformateurs, des transformateurs et d’autres équipements électriques à haute tension sous l’action de haute tension. Cette décharge n’existe qu’à un endroit local de l’isolation et ne provoque pas immédiatement une rupture complète de l’isolation ou une rupture. Cela s’appelle une décharge partielle. La quantité de décharge partielle est très faible. Elle n’est pas perceptible par l’intuition humaine, comme la voir ou l’entendre. Seuls des instruments de mesure de décharge partielle hautement sensibles peuvent la détecter.
L’isolation interne du transformateur est soumise pendant longtemps à la tension de fonctionnement, notamment avec l’augmentation du niveau de tension, le champ électrique dans l’isolation est très élevé, et il est facile de produire une décharge partielle aux points faibles de l’isolation. La raison de la décharge partielle est : le champ électrique est trop concentré en un point donné, ou l’intensité du champ électrique en un point donné est trop forte, par exemple dans les matériaux solides contenant des bulles, des impuretés non éliminées, de l’eau dans l’huile, des gaz, ou des particules suspendues. Dans les combinaisons de milieux différents, il y a une forte distortion du champ électrique à l’interface, les traces de décharge partielle laissent souvent seulement une petite tache sur l’isolation solide, ou une marque de brûlure dendritique, tandis qu’à l’huile, quelques petites bulles décomposées apparaissent.
Bien que la décharge partielle soit de courte durée et qu’elle libère peu d’énergie, elle est très nocive. Son existence prolongée provoque des dommages plus importants sur le matériau isolant. Premièrement, le matériau isolant adjacent à la décharge partielle est directement bombardé par les particules de décharge, entraînant une détérioration locale de l’isolation. Deuxièmement, l’action chimique de la chaleur, de l’ozone, des oxydes d’azote et d’autres gaz actifs générés par la décharge provoque une corrosion et un vieillissement local de l’isolation, augmentant sa conductivité, ce qui conduit finalement à une rupture thermique, ainsi qu’au vieillissement de l’isolation interne du transformateur en service. Ces dommages commencent généralement par une décharge partielle.
Les méthodes de détection de la décharge partielle dans les transformateurs comprennent généralement :
1. Méthode de mesure électrique, utilisant un oscilloscope ou un appareil de mesure des interférences radio pour identifier le signal caractéristique de la décharge ou le niveau d’interférence radio.
2. La méthode de mesure ultrasonore détecte les ondes sonores apparaissant lors de la décharge, convertit les ondes sonores en signaux électriques, et les enregistre sur une bande pour analyse. En utilisant la différence entre les temps de transmission du signal électrique et du signal sonore, on peut obtenir la distance entre le point de détection et le point de décharge.
3. La méthode de mesure chimique détecte la teneur en différents gaz dissous dans l’huile et la loi d’augmentation ou de diminution. Cette méthode permet de repérer les changements dans la composition, la proportion et la quantité de l’huile, afin de déterminer s’il y a une décharge partielle (ou surchauffe locale).
En outre, ces dernières années, un détecteur de décharges partielles en ligne a été développé afin de détecter automatiquement les décharges partielles pendant le fonctionnement du transformateur.
Afin d’éviter la survenue de décharges partielles, l’unité de fabrication doit réaliser une conception structurale raisonnable du transformateur, une construction soignée, améliorer la pureté des matériaux et traiter strictement la qualité de chaque étape. L’unité opérationnelle doit renforcer l’entretien et la surveillance du transformateur afin d’éviter efficacement les décharges partielles du transformateur.