La descarga parcial es principalmente la descarga del aislamiento interno de transformadores, transformadores y otros equipos eléctricos de alta tensión bajo la acción de alta tensión. Esta descarga solo existe en una parte local del aislamiento y no provocará inmediatamente la ruptura total del aislamiento ni su colapso. La descarga superficial se denomina descarga parcial. La cantidad de descarga parcial es muy débil. No es perceptible mediante la intuición humana, como la vista o el oído. Únicamente instrumentos de medición altamente sensibles para descargas parciales pueden detectarla.
El aislamiento interno del transformador está sometido, durante su funcionamiento, a la tensión de trabajo durante un largo periodo de tiempo, especialmente con el aumento del nivel de tensión, la intensidad del campo eléctrico en el aislamiento es muy elevada, y es fácil que se produzca una descarga parcial en las zonas de aislamiento débil. La causa de la descarga parcial es: el campo eléctrico está demasiado concentrado en un punto determinado, o la intensidad del campo eléctrico en un punto determinado es demasiado elevada, como por ejemplo en medios sólidos con burbujas, impurezas no eliminadas, agua en el aceite, gases y partículas en suspensión. En combinaciones de distintos medios, se produce una distorsión grave del campo eléctrico en la interfaz. Las huellas dejadas por la descarga parcial suelen consistir únicamente en una pequeña mancha sobre el aislamiento sólido o en una marca de quemadura dendrítica, mientras que, en el aceite, aparecen algunas pequeñas burbujas descompuestas.
Aunque la descarga parcial dura poco tiempo y su energía es pequeña, resulta muy perjudicial. Su existencia prolongada causará un daño mayor al material aislante. En primer lugar, el material aislante adyacente a la descarga parcial es bombardeado directamente por las partículas de descarga, lo que provoca daños locales en el aislamiento. En segundo lugar, actúan químicamente el calor, el ozono, los óxidos de nitrógeno y otros gases activos generados por la descarga, provocando la corrosión y el envejecimiento del aislamiento local, aumentando su conductividad y conduciendo finalmente a una ruptura térmica, así como al envejecimiento del aislamiento interno del transformador en operación. Además, los daños suelen comenzar con descargas parciales.
Los métodos de detección de descargas parciales en transformadores generalmente incluyen:
1. Método de medición eléctrica, utilizando un osciloscopio o un medidor de interferencia radioeléctrica para detectar la forma de onda característica de la descarga o el grado de interferencia radioeléctrica.
2. El método de medición ultrasónica detecta las ondas sonoras generadas durante la descarga, convierte dichas ondas sonoras en señales eléctricas y las registra en una cinta para su análisis. Mediante la diferencia entre el tiempo de transmisión de la señal eléctrica y la señal acústica, se puede determinar la distancia desde el punto de detección hasta el punto de descarga.
3. El método de medición química detecta el contenido de diversos gases disueltos en el aceite y la ley de aumento o disminución. Este método puede detectar cambios en la composición, proporción y cantidad del aceite, con el fin de determinar si existe una descarga parcial (o sobrecalentamiento local).
Además, en los últimos años, se ha desarrollado un detector en línea de descargas parciales para detectar automáticamente las descargas parciales durante la operación del transformador.
Con el fin de prevenir la aparición de descargas parciales, la unidad fabricante debe llevar a cabo un diseño estructural razonable del transformador, una construcción cuidadosa, mejorar la pureza del material y tratar rigurosamente la calidad de cada etapa. La unidad operativa debe reforzar el mantenimiento y la supervisión del transformador para prevenir eficazmente la ocurrencia de descargas parciales en el transformador.