¿Cuáles son las razones de la aparición de descargas parciales en los transformadores?

En términos generales, existen dos razones principales para la generación de descargas parciales. En primer lugar, puede deberse a un diseño estructural inadecuado, que provoca una distribución desigual del campo eléctrico interno en el aislamiento y la formación de campos eléctricos concentrados. En estas zonas, pueden producirse descargas parciales en huecos de aceite o aislamiento sólido localizado, o a lo largo de la superficie del aislamiento sólido. En segundo lugar, una fabricación y un procesamiento deficientes, como componentes metálicos con ángulos agudos o rebabas, impurezas mezcladas en el aislamiento y la presencia de defectos locales. En estas zonas, el campo eléctrico se distorsiona, lo que provoca un aumento de la intensidad del campo y, por consiguiente, una descarga parcial. Además, cuando el contenido de gas en el aceite aislante es excesivamente alto, creando huecos, o cuando el contenido de agua es demasiado alto, lo que genera hidrógeno y la formación de huecos, estos huecos, con bajos coeficientes dieléctricos y alta intensidad de campo, pueden sufrir una ruptura dieléctrica, lo que resulta en una descarga parcial.

En transformadores y reactores, la descarga parcial ocurre principalmente en áreas con campos eléctricos concentrados y aislamiento débil. En transformadores, los casos comunes incluyen descarga en espacios entre conductores y aislamiento, espacios en juntas entre aislamiento y aislamiento, descarga en espacios de aceite en las uniones de conductores y terminales de bobinado con aislamiento de papel, descarga en espacios de aceite en el aislamiento en los extremos del bobinado, descarga en el aislamiento entre espiras, descarga deslizante a lo largo de las superficies de papel y anillos angulares, descarga en el aislamiento alrededor de impurezas metálicas mezcladas en varios componentes de aislamiento, y descarga en áreas de alta intensidad de campo eléctrico debido al potencial de tierra. En transformadores de corriente de alta tensión, puede haber descarga entre espacios de aislamiento de papel-aceite que se mantienen entre cada pantalla de ecualización, descarga alrededor de impurezas en el aislamiento, descarga en espacios o espacios de aceite en los extremos de las pantallas de ecualización, y descarga en espacios de aceite en los puntos de ruptura en las pantallas metálicas de ecualización. En transformadores de tensión de alta tensión, puede haber descarga en espacios de aceite en los extremos del aislamiento, y descarga en espacios o espacios de aceite en el aislamiento entre capas. En los transformadores con aislamiento sólido fundido con resina, la descarga suele producirse en zonas con burbujas de aire en el aislamiento sólido.

Existen dos tipos de efectos destructivos de las descargas parciales sobre el aislamiento: En primer lugar, el impacto directo de las partículas de descarga sobre el aislamiento provoca daños graduales y progresivos en la zona afectada, llegando incluso a su fallo. En segundo lugar, los efectos químicos del calor, el ozono, los óxidos de nitrógeno y otros gases reactivos generados por la descarga corroen la zona aislada, aumentan la conductividad eléctrica y, finalmente, provocan una ruptura térmica. Generalmente, el daño o el envejecimiento localizado del aislamiento eléctrico suele comenzar con una descarga parcial, cuyos efectos nocivos se manifiestan en la reducción de la vida útil del aislamiento y en la afectación de la seguridad operativa. Por este motivo, en los últimos años se ha prestado cada vez más atención a las descargas parciales.

En las normas chinas, se han definido claramente los métodos de medición específicos para las descargas parciales en transformadores y reactores, así como los niveles de descarga admisibles bajo ciertas condiciones de tensión. La norma vigente de "Transformadores de Potencia" sirve de base para la realización de pruebas de descargas parciales.

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