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 полному пробою или перекрытию изоляции, поэтому он и называется частичным разрядом. Величина частичного разряда очень мала и не ощущается человеческими органами чувств, такими как зрение и слух. Обнаружить его можно только с помощью чрезвычайно чувствительного измерительного прибора для регистрации частичных разрядов.
Внутренняя изоляция трансформатора в течение длительного времени подвергается воздействию рабочего напряжения во время эксплуатации, особенно при повышении уровня напряжения электрическое поле в изоляции становится чрезвычайно интенсивным, и в слабых участках изоляции легко возникает частичный разряд. Причиной частичного разряда является: чрезмерная концентрация электрического поля в определённой точке или слишком высокая интенсивность электрического поля в определённой точке, например, в твёрдых диэлектриках присутствуют пузырьки и примеси, не удалённые в процессе изготовления; масло содержит воду, газ и взвешенные частицы; при комбинации различных диэлектриков на границе раздела возникают значительные искажения электрического поля. Следы частичного разряда часто оставляют лишь небольшое пятно на твёрдой изоляции или древовидный след обугливания. В масле образуются некоторые мелкие пузырьки, которые разлагаются.
Хотя время частичного разряда кратковременно, а его энергия мала, он представляет собой значительную опасность. Его длительное существование приводит к более серьёзному повреждению изоляционного материала. Во-первых, изоляционный материал, расположенный в непосредственной близости от места частичного разряда, подвергается прямому обстрелу частицами разряда. Повреждение локальной изоляции вызывается химическим воздействием тепла, озона, оксидов азота и других активных газов, образующихся при разряде; это приводит к коррозии и старению локальной изоляции, а также к увеличению её электрической проводимости, что в конечном итоге вызывает тепловой пробой. В работающем трансформаторе процессы старения и повреждения внутренней изоляции в большинстве случаев начинаются именно с частичных разрядов.
Методы обнаружения частичных разрядов в трансформаторах, как правило, включают:
1. Электрический метод измерения. Используйте осциллограф или радиопомеховый измеритель для определения характерной формы волны разряда или степени радиопомех.
2. Ультразвуковой метод измерения. Обнаружение звуковых волн, возникающих при разряде, преобразование звуковых волн в электрические сигналы, запись их на магнитную ленту для анализа и использование разницы во времени передачи электрических и акустических сигналов для определения расстояния от точки обнаружения до точки разряда.
3. Химический метод измерения. Определение содержания различных растворенных в масле газов и закономерностей их увеличения или уменьшения. С помощью этого метода испытаний можно выявить изменения в составе, соотношении и количестве газов в масле, чтобы определить наличие частичных разрядов (или локального перегрева).