變壓器油中溶解氣體分析系統(tǒng)（DGA）,盡管其精確度尚難以稱之為絕對科學，卻憑借其在探測與診斷變壓器內(nèi)部潛在可能故障方面的能力，數(shù)十年來一直是評估變壓器健康狀態(tài)不可或缺的工具。自20世紀90年代末在線監(jiān)測技術誕生以來，市場上涌現(xiàn)了各式各樣的在線氣體監(jiān)測系統(tǒng)，為用戶提供多種可能。

　　然而，這一進步也伴隨著各種挑戰(zhàn)：各類不同的監(jiān)測儀器均遵循著各自的技術規(guī)格與標準，這無疑加大了變壓器所有者在眾多選項中進行性能對比與綜合性能評估的難度。此外，實驗室用DGA分析使得這一領域變得愈發(fā)復雜。

　　測量準確度

　　不準確的DGA測量結果可能會導致錯誤的故障診斷，尤其是在氣體濃度比例接近于故障閾值邊緣時。此外，當檢測到的濃度值逼近設備預設的警報值時，結果的不準確性可能會導致對變壓器采取錯誤的維護措施。因此，了解DGA在線監(jiān)測的不確定性和測量性能至關重要。

　　測量性能涵蓋了多個動態(tài)特性維度，例如準確度、測量范圍、響應時間、靈敏度以及穩(wěn)定性（即儀器對老化及惡劣環(huán)境的耐受程度）。其中，準確度通常被認為是最重要的特性，同時也是最難界定的特性之一。它可能包括，也可能不包括可重復性這一要素——即在相同條件下重復測量時，結果應保持一致性的能力。然而，值得注意的是，準確度并不總是包含長期穩(wěn)定性這一指標。單獨來看，可重復性雖是影響測量不確定性的次要因素之一，但若將準確度孤立于其他不確定性來源之外考量，實際應用中的測量性能可能會產(chǎn)生誤導性結論。

　　實驗室DGA

　　實驗室DGA的準確度深受多重因素的影響，從油樣品質(zhì)到分析設備，再到分析時所依據(jù)的標準，同時，人為因素在手動操作環(huán)節(jié)中始終存在且難以消除影響。最常見的不確定性來源包括油樣的采集方法及其質(zhì)量狀況、氣體提取方法、使用的氣體分配系數(shù)，以及不同標準之間的差異等。此外，任何測量結果都不可能比校準中使用的參考更為準確。

　　最大的不確定性來源通常是樣本質(zhì)量。具體而言，氫氣、一氧化碳等大量氣體可能從油樣中逸散，或者，空氣中的環(huán)境氣體（如氧氣和氮氣）也可能滲透并污染樣本，這些不利因素均可能誤導實驗室的分析結果。因此，在樣本采集過程中，都必須確保油樣與空氣保持絕對的隔離狀態(tài)，且樣本容器必須完全注滿，以防止任何形式的外部污染。為實現(xiàn)這一目的，采用高質(zhì)量的注射器或鋁瓶作為樣本容器被視為最佳實踐。這些容器不僅能夠有效抵御外界壓力變化（如航空貨運過程中的壓力波動），還能最大限度地減少氣體滲透的風險。

　　IEC 60567標準建議,每個實驗室需要確定自己的準確度或不確定性，并將此信息提供給其用戶，這也是官方認可的實驗室需要遵守的要求。若實驗室未公開其不確定性的官方數(shù)據(jù)，建議進一步詢問其是否參與了任何國際間實驗室比較測試（即循環(huán)測試），并了解相關測試結果是否可用。此類測試結果能較好地表明近似的不確定性水平。

　　對于實驗室DGA，IEC 60567與ASTM D3612作為兩大全球性標準并行不悖，但它們在處理氣體體積時的基準溫度設定上存在顯著差異：ASTM標準采用0°C，而IEC標準則采用20°C。這一細微差別在定義相同樣本的氣體濃度時，可能引發(fā)高達約8%的偏差。因此，在比較監(jiān)測系統(tǒng)或?qū)嶒炇褼GA結果時，務必注意將所有ppm測量值統(tǒng)一轉換至相同條件，即要么轉換為ASTM標準的0°C，要么轉換為IEC標準的20°C。

　　在線DGA監(jiān)測系統(tǒng)

　　在線DGA監(jiān)測系統(tǒng)可測量7種關鍵故障氣體，能在變壓器內(nèi)部故障的萌芽期便實現(xiàn)準確識別。若不使用這種方法，則可能無法在常規(guī)油樣采集間隔之間發(fā)現(xiàn)這些故障。在實驗室分析中，為了獲得有用的輸入以進行變壓器狀態(tài)評估，每個油樣及其分析必須具有代表性。在線監(jiān)測系統(tǒng)可提供更大的靈活性，還可以通過求平均值確保用于診斷的數(shù)據(jù)的可靠性。未求平均值的數(shù)據(jù)可用于快速診斷不斷發(fā)展中的故障。使用在線監(jiān)測系統(tǒng)跟蹤氣體變化率相較于實驗室樣本分析更為可靠。

　　大多數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)在進行校準時，均會依據(jù)可追溯的參考氣體來界定其準確度標準。然而，值得注意的是，部分監(jiān)測系統(tǒng)可能會使用油中氣體標準樣本作為參考。交付的DGA監(jiān)測系統(tǒng)應始終附有校準證書，顯示監(jiān)測系統(tǒng)與參考之間的差異。此外，校準證書還需明確注明所采用的校準方法及其是否可溯源至國際公認的參考標準。但是，報告的準確度規(guī)格并不完全直接適用于運行中的實際變壓器，因為變壓器中的油及其分配系數(shù)很可能與監(jiān)測系統(tǒng)校準中使用的油及其分配系數(shù)不同。

　　為了更真實地評估監(jiān)測系統(tǒng)的實際性能，理想的方法是在帶電變壓器上進行長期（如六個月）的持續(xù)性測試。此期期間，應至少同步采集三至五個油樣，并最好交由兩家獨立實驗室——可為流程提供不確定性值——進行測試。

　　比較在線監(jiān)測系統(tǒng)和實驗室DGA

　　在比較評估在線監(jiān)測系統(tǒng)與實驗室參照數(shù)據(jù)時，必須考慮到樣本質(zhì)量和實驗室過程的不確定性。此外還需謹記，任何一種分析方法(無論是實驗室DGA還是在線監(jiān)測系統(tǒng)) 都有其自身的不確定性。因此，在比較結果并據(jù)此對監(jiān)測性能做出結論時，這些因素必須被納入綜合考量之中。

　　同時，值得注意的是，即便樣本質(zhì)量達到極高標準，近乎完美，結果也會存在一些差異。而如果使用的方法遵循不同的標準，則可能會出現(xiàn)顯著偏差。

　　維薩拉可靠的DGA 監(jiān)測解決方案

　　維薩拉DGA監(jiān)測技術具有多重優(yōu)點，通過準確可靠的數(shù)據(jù)，可助力客戶作出更明智的決策：

　　•穩(wěn)定性：高氣體抽取率、真空紅外參考方法和自動校準使得結果更可靠、長期穩(wěn)定性更高。  

　　•使用壽命長：通過堅固的設計和油氣處理系統(tǒng)密封的金屬結構,實現(xiàn)免維護運行；光學紅外測量模塊中無移動部件；無需耗材也無需氣瓶。

　　•開箱即用性能：在線DGA監(jiān)測提供變壓器狀況的實時視圖，支持及時采取糾正措施。

　　包括Optimus™ DGA監(jiān)測系統(tǒng)在內(nèi)的維薩拉多組分氣體DGA監(jiān)測系統(tǒng)是用于保護關鍵變壓器的理想之選，它可以幫助客戶了解變壓器狀況。而維薩拉MHT410等單組分氣體監(jiān)測系統(tǒng)則可用作單純提供早期警告的指示工具。

　　尤為值得一提的是，就在今年7月，維薩拉Optimus™ OPT100油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置，成功通過了中國電科院型式認證試驗，并榮獲其頒發(fā)的A級證書。這一殊榮不僅意味著維薩拉Optimus™ OPT100的可靠性能得到了國家電網(wǎng)公司權威檢驗機構的認可與推薦，更為其在全國范圍內(nèi)電網(wǎng)系統(tǒng)中的廣泛應用鋪設了堅實的基石。