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: una concentración excesiva del campo eléctrico en un punto determinado, o una intensidad del campo eléctrico demasiado elevada en un punto específico, como por ejemplo en medios sólidos que contienen burbujas e impurezas no eliminadas; el aceite contiene agua, gas y partículas en suspensión; o bien, 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. En el aceite aparecen algunas pequeñas burbujas resultantes de la descomposición.
Aunque la descarga parcial dura poco tiempo y su energía es pequeña, resulta muy perjudicial. Su existencia prolongada ejerce un efecto destructivo mayor sobre el material aislante. En primer lugar, el material aislante adyacente a la descarga parcial será bombardeado directamente por las partículas de descarga. El daño al aislamiento local se debe a la acción química del calor, el ozono, el óxido de nitrógeno y otros gases activos generados por la descarga, lo que provoca la corrosión y el envejecimiento del aislamiento local, aumentando su conductividad eléctrica y conduciendo finalmente a una ruptura térmica. El envejecimiento y la destrucción del aislamiento interno de los transformadores en funcionamiento comienzan, en su mayoría, con descargas parciales.
Los métodos de detección de descargas parciales en transformadores generalmente incluyen:
1. Método de medición eléctrica. Utilice 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. Método de medición ultrasónica. Se detectan las ondas sonoras generadas por la descarga, y dichas ondas sonoras se convierten en señales eléctricas, que se registran en una cinta para su análisis. La distancia entre el punto de detección y el punto de descarga se puede obtener utilizando la diferencia entre el tiempo de transmisión de la señal eléctrica y la señal acústica.
3. Método de medición química. Detecta el contenido de diversos gases disueltos en el aceite y la ley de aumento o disminución. Este método de ensayo puede detectar cambios en la composición, proporción y cantidad del aceite para 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, el fabricante debe llevar a cabo un diseño estructural razonable del transformador; construir cuidadosamente, mejorar la pureza del material y controlar rigurosamente la calidad de cada etapa. La unidad operativa debe reforzar el mantenimiento y la supervisión del transformador para prevenir eficazmente la aparición de descargas parciales en el transformador.