Descargas parciales, PD ( descarga parcial en inglés ): descargas eléctricas que se producen en el aislamiento de los equipos eléctricos, por lo general en sistemas eléctricos que funcionan con voltajes de 3000 V y superiores (aunque las PD pueden ocurrir con voltajes más bajos). Según la norma internacional IEC 60270 y GOST 55191-2012, una descarga parcial es una descarga eléctrica local que desvía solo una parte del aislamiento en un sistema de aislamiento eléctrico.
Las descargas parciales ocurren en vacíos en aislamiento sólido (papel o polietileno), en sistemas de electrodos/conductores multicapa que tienen varias capas de aislamiento sólido, así como en burbujas de gas (en el caso de aislamiento líquido) o alrededor de electrodos en gas ( descarga corona ). y en la mayoría de los casos son espacios de aire o aceite en el aislamiento.
La información sobre descargas parciales apareció después de la creación de equipos de alta tensión, aproximadamente en la década de 1930. En las primeras etapas, no hubo necesidad de eliminar y estudiar las DP formadas en el aislamiento, ya que las tensiones eran relativamente pequeñas y el propio aislamiento tenía un margen de seguridad suficiente. La necesidad de eliminar (o reducir la intensidad) de las DP apareció con la entrada en funcionamiento de máquinas y cables eléctricos. El aislamiento eléctrico de motores, generadores, transformadores y cables resultó ser el más susceptible a las DP, esto se debe a dos factores: la peculiaridad de la estructura del aislamiento y el impacto sobre el mismo del aumento de las intensidades de campo eléctrico con la disminución de las dimensiones generales del equipo
Por lo general, las DP no conducen a una ruptura rápida de los espacios de aislamiento, el proceso de desarrollo de las DP es bastante lento y depende de la intensidad de la descarga parcial. En casi todos los equipos de alta tensión hay PD en modo de funcionamiento, pero su capacidad destructiva puede ser diferente. En este sentido, con una baja intensidad de las DP, los sistemas de aislamiento eléctrico de los equipos conservan sus funciones durante la vida operativa. A alta intensidad, el aislamiento se destruye debido al crecimiento de pequeños espacios de aire o aceite, que son DP, posteriormente este proceso conduce a una avería y al equipo fuera de servicio antes de que expire su vida útil.
En general, se acepta que las DP en el aislamiento se forman como resultado de la introducción de inclusiones de aire (gas) o partículas conductoras en caso de violación del proceso tecnológico de fabricación del equipo o durante su funcionamiento. Los equipos más susceptibles a la formación de DP son los equipos con aislamiento de papel y aceite.
La aparición de una EP se acompaña de los siguientes fenómenos físicos:
Las descargas parciales son peligrosas porque provocan la destrucción gradual del aislamiento y la aparición de averías eléctricas . Por otro lado, la medición de descargas parciales hoy permite a las empresas de energía determinar con anticipación la ubicación de futuros daños en equipos de potencia, realizar reparaciones en tiempo y forma y evitar accidentes graves en la operación de equipos de estaciones y redes.
Hoy en día, estos métodos para detectar la enfermedad de Parkinson se conocen como:
Los principales son los tres primeros.
El método eléctrico requiere el contacto de instrumentos de medición con el objeto de medición, lo que lo hace no el más fácil y conveniente. Pero es con este método que se toma la mayor cantidad de características de la DP, que permiten estudiar de manera integral la DP, y por lo tanto, este método es muy común. Además, debido a la sensibilidad del método, es necesario utilizar un conjunto de medidas y equipos especiales para la desafinación de la interferencia inducida. La mayoría de los métodos eléctricos no requieren que se apliquen voltajes al objeto de medición que excedan en gran medida los valores operativos nominales, por lo que son cuidadosos con el aislamiento de los equipos eléctricos.
Electromagnético, o remoto. El método de microondas permite detectar DP utilizando un dispositivo de antena receptora de microondas direccional. Este método no requiere contacto con el objeto de medición. El uso de este equipo no depende de la clase de voltaje, lo cual es un plus de este método. Las desventajas son la falta de una evaluación cuantitativa de muchas características de los DP, así como el impacto sobre la radiación electromagnética de otros dispositivos.
El método de detección acústica de DP se desarrolló para detectar la fuente de DP en equipos, por ejemplo, en transformadores de potencia e instrumentos, equipos SF6. La aparente sencillez del método no excluye grandes dificultades para determinar el lugar de aparición de la DP. Para encontrarlos se utilizan micrófonos ultrasensibles que captan ondas sonoras situadas en el rango de frecuencia por encima del umbral de audición. Este método es remoto y le permite colocar sensores y sensores en estructuras abiertas, como bahías de interruptores y barras colectoras. La desventaja del método es la baja sensibilidad al registrar DP de baja intensidad.
Actualmente se trabaja en la mejora de los métodos electromagnéticos y acústicos para acercar su aplicación a las condiciones de operación. Estos métodos ya permiten realizar encuestas con el registro de los valores obtenidos durante un largo período y enviarlos al operador a través de redes de comunicación, como Internet.
Los primeros informes en la literatura nacional sobre los resultados del uso del método eléctrico para medir DP aparecieron en 1937. La investigación más intensiva de DP aisladamente comenzó a fines de la década de 1950 y principios de la de 1960. En ese momento, los tipos de equipos más comunes estudiados eran generadores y motores eléctricos. A pesar de los voltajes relativamente bajos, 6-11 kV, la intensidad del campo eléctrico en el aislamiento de las máquinas rotativas eléctricas resultó ser suficiente para la formación de descargas corona y DP. Por primera vez, el efecto destructivo de un DP en un gran grupo de equipos de ultra alta tensión se encontró a fines de la década de 1950 durante la operación de transformadores de 400 kV y, posteriormente, de 500 kV.
Desde la década de 1980, la estrategia de diagnóstico de equipos en Europa y América ha cambiado gradualmente: se ha producido una transición del concepto de pruebas de rutina al concepto de pruebas para evaluar el estado técnico de los equipos. Se sabe por la práctica que los resultados positivos de los equipos de prueba con mayor voltaje, que actualmente están regulados en Rusia, no garantizan en absoluto el funcionamiento sin problemas del equipo bajo prueba durante un cierto período de tiempo. Al mismo tiempo, durante la prueba, el aislamiento del equipo se deteriora significativamente debido al suministro de voltajes 4-6 veces superiores a los valores nominales. Los métodos de diagnóstico para el registro de PDs permiten dar la evaluación más precisa de la vida residual del equipo, sin afectar prácticamente a su aislamiento, debido al suministro de tensiones muy inferiores, en algunos casos cercanas o iguales al valor nominal. Al mismo tiempo, se resolvió el problema de construir un sistema de diagnóstico en modo automatizado para monitorear los parámetros de los equipos bajo voltaje de operación. Debido al hecho de que el sistema de aislamiento eléctrico de los equipos de alto voltaje determina principalmente su confiabilidad operativa, se presta especial atención al diagnóstico cuidadoso del sistema. En este caso, se otorga especial protagonismo al método de registro de PD, como el más efectivo en la identificación de defectos locales. En esencia, el método mencionado es el único que permite detectar defectos locales en desarrollo durante el proceso de destrucción del aislamiento.
La amplia aplicación de los métodos de registro de DP está limitada por la complejidad de la técnica de medición, el alto costo del equipo y la pequeña cantidad de especialistas que pueden trabajar con este equipo.
La medida de DP está en picoculombios ( pC).