La descàrrega parcial (PD) és la falla potencial més comuna i insidiosa dels transformadors de tipus sec de fosa de resina. És un factor principal de l'envelliment i la ruptura de l'aïllament, que sovint condueix a la fallada total de l'equip. Atès que moltes fallades en fase inicial dels transformadors de tipus sec s'originen a partir de descàrregues parcials menors, és essencial comprendre les causes, els riscos associats i les tècniques de detecció per garantir un funcionament estable de l'equip.
Les causes arrels de les descàrregues parcials generalment es divideixen en tres categories. En primer lloc, hi ha defectes en el procés de fabricació: durant la fosa de resina dels bobinatges, una impregnació de resina inadequada pot deixar enrere bombolles d'aire, impureses o buits. Un cop l'equip s'activa, el camp elèctric es concentra en aquests llocs de bombolles, provocant una descàrrega parcial. En segon lloc, els problemes durant la instal·lació in situ, com ara pols residual, cablejat desalineat o espai d'aïllament insuficient, poden provocar una distorsió del camp elèctric local. En tercer lloc, l'envelliment operatiu a llarg termini, agreujat per l'exposició prolongada a altes temperatures, humitat o sobrecàrregues, pot provocar que l'aïllament de la resina envelli, s'esquerde i desenvolupi canals de descàrrega microscòpics.
Els perills que suposa una descàrrega parcial són alhora progressius i destructius. En les primeres etapes, les descàrregues parcials menors no produeixen cap soroll anormal o augment de temperatura evident, cosa que dificulta la seva detecció durant les inspeccions manuals rutinàries. Tanmateix, la descàrrega persistent i a llarg termini erosiona gradualment l'aïllament de la resina, donant lloc a carbonització, esquerdes i delaminació, mentre que l'àrea afectada per la descàrrega continua expandint-se. A mesura que la falla s'intensifica, l'equip pot començar a emetre sons anormals, experimentar augments excessius de temperatura i mostrar una disminució de la resistència d'aïllament. En última instància, això pot provocar curtcircuits de bobinatge o avaria de l'aïllament, provocant temps d'aturada de l'equip, esgotament o fins i tot incidents de seguretat greus.
Actualment, la indústria utilitza principalment dos tipus de detecció: proves fora de línia i monitorització en línia. Les proves fora de línia són un procediment estàndard realitzat abans de la posada en servei o durant el manteniment programat. Consisteix a utilitzar un detector de descàrrega parcial per aplicar la tensió nominal als bobinats del transformador, mesurant la magnitud de qualsevol descàrrega per avaluar l'estat de l'aïllament. Aquest procés és un pas obligatori tant per a les proves d'acceptació de fàbrica com per a la posada en servei in situ. La supervisió en línia és aplicable a equips crítics en centres de dades, subestacions subterrànies i sistemes clau de distribució d'energia industrial o comercial. Mitjançant la instal·lació de sensors de descàrrega parcial (PD), el sistema recull dades de PD en temps real, les 24 hores del dia. Això permet avisar primerencs de descàrrega anormal, permetent la identificació proactiva de possibles errors i ajudant a prevenir temps d'inactivitat inesperats.
Per evitar fonamentalment problemes relacionats amb la descàrrega parcial, és essencial mantenir un control estricte sobre el procés de fabricació, assegurant que la fosa al buit de resina estigui lliure de bombolles i impureses. A més, el compliment dels estàndards d'instal·lació adequats al lloc i la realització de manteniment i inspeccions periòdiques, com ara la comprovació de l'envelliment de l'aïllament, l'entrada d'humitat o l'acumulació de pols, poden allargar significativament la vida útil dels transformadors de tipus sec.
