溶解氣體分析 (DGA) 盡管并非一門精確的科學(xué)，但因為它能夠檢測和診斷變壓器內(nèi)部故障，數(shù)十年來一直用于評估變壓器狀況。在線監(jiān)測技術(shù)于 20 世紀(jì) 90 年代末問世，如今能夠選擇的在線氣體監(jiān)測系統(tǒng)品目繁多。難題在于每種檢測儀都有自己的技術(shù)規(guī)范，這使得變壓器所有者難以在多種選擇之間進(jìn)行比較和評估。此外，實驗室 DGA 使得這一領(lǐng)域變得愈發(fā)復(fù)雜。

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　　測量準(zhǔn)確度

　　不準(zhǔn)確的 DGA 結(jié)果可能會導(dǎo)致錯誤的故障診斷，尤其是在氣體比率接近故障區(qū)域邊界的情況下。此外，如果濃度值接近設(shè)施使用的警報值，則不準(zhǔn)確的結(jié)果可能會導(dǎo)致對變壓器采取錯誤的措施。因此，了解不確定性和測量性能至關(guān)重要。

　　測量性能由動態(tài)特性定義，例如測量范圍、響應(yīng)時間、靈敏度、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性（指儀器對老化和惡劣環(huán)境的耐受程度）。其中，準(zhǔn)確度通常被認(rèn)為是最重要的特性，也是最難指定的特性之一，它可能包括也可能不包括可重復(fù)性，這是指在恒定條件下重復(fù)進(jìn)行測量時提供相似結(jié)果的能力。然而，它可能不包括長期穩(wěn)定性。單獨的可重復(fù)性通常是測量不確定性的次要來源，如果準(zhǔn)確度不包括其他不確定性，則實際應(yīng)用中的實際測量性能可能會給人留下錯誤的印象。

　　實驗室 DGA

　　實驗室 DGA 受到多種因素的影響，從油樣的質(zhì)量到設(shè)備，再到用于分析的標(biāo)準(zhǔn)均包括在內(nèi)，更不用說采用手動過程時始終存在的人為因素。最常見的不確定性來源包括油采樣方法和質(zhì)量、氣體提取方法、使用的氣體分配系數(shù)、使用的不同標(biāo)準(zhǔn)等。還需要了解的是，測量結(jié)果不能比校準(zhǔn)中使用的參考更為準(zhǔn)確。

　　最大的不確定性來源通常是樣本質(zhì)量。H2 和 CO 等大量氣體可能從油中逸出，或者空氣中的環(huán)境氣體（例如氧氣和氮氣）可能會污染樣本，所有這些因素都會導(dǎo)致實驗室分析錯誤。因此，在樣本采集過程中，油在任何時候都不能與空氣接觸，并且樣本容器必須完全注滿。為了實現(xiàn)這一目的，最好的方法是使用高質(zhì)量的注射器或鋁瓶，因為它們可以承受航空貨運過程中的壓力變化等因素。

　　IEC 60567 標(biāo)準(zhǔn)建議每個實驗室確定自己的準(zhǔn)確度或不確定性，并將此信息提供給其用戶，這也是官方認(rèn)可的實驗室需要遵守的要求。如果沒有不確定性的官方數(shù)字，請詢問實驗室是否參加了任何國際實驗室間比較測試（稱為循環(huán)測試 (RRT)）以及它們的結(jié)果是否可用。這能較好地表明近似的不確定性水平。對于實驗室 DGA，全球普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)有兩個：IEC 60567 和 ASTM D3612。需要注意的是，ASTM 和 IEC 標(biāo)準(zhǔn)分別在 0°C 和 20°C 下計算不同溫度時的氣體體積。僅此一項就給相同樣本的定義濃度帶來了約 8% 的差異，在比較監(jiān)測系統(tǒng)和實驗室的 DGA 結(jié)果時必須考慮到這一點。所有測量的 ppm 值都應(yīng)首先轉(zhuǎn)換為相同條件，即 20°C (IEC) 或 0°C (ASTM)。

　　在線 DGA 監(jiān)測系統(tǒng)

　　在線 DGA 監(jiān)測系統(tǒng)可測量 7 種關(guān)鍵故障氣體，可以在早期階段識別出多種類型的內(nèi)部變壓器故障，如果不使用這種方法，則可能無法在常規(guī)油采樣間隔之間發(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(jìn)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)展的故障。使用在線監(jiān)測系統(tǒng)跟蹤氣體變化率與實驗室樣本相比更為可靠。

　　大多數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)在校準(zhǔn)時都針對可追溯的參考?xì)怏w指定了其準(zhǔn)確度，但有些監(jiān)測系統(tǒng)可能使用油中氣體標(biāo)準(zhǔn)樣本作為參考。交付的 DGA 監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)始終附有校準(zhǔn)證書，顯示監(jiān)測系統(tǒng)與參考之間的差異。此外，校準(zhǔn)證書應(yīng)指定使用的參考方法以及校準(zhǔn)是否可追溯到國際參考。但是，報告的準(zhǔn)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(zhǔn)中使用的油及其分配系數(shù)不同。真實了解監(jiān)測系統(tǒng)性能的理想方法是使用帶電變壓器對它進(jìn)行更長時間的測試，例如六個月。至少應(yīng)同時采集三到五個油樣，最好是由兩個可以為自己的流程提供不確定性值的獨立實驗室進(jìn)行測試。

　　比較在線監(jiān)測系統(tǒng)和實驗室 DGA

　　通過將在線監(jiān)測系統(tǒng)與實驗室參照數(shù)據(jù)對比對該系統(tǒng)進(jìn)行評估時，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(jǐn)記，任何一種分析方法（不論是實驗室還是在線監(jiān)測系統(tǒng)）都有其自身的不確定性。所以，在比較結(jié)果并對監(jiān)測性能作出結(jié)論時應(yīng)該考慮到以上因素。同時還要注意，即使樣本非常完美，結(jié)果也會存在一些差異，如果使用的方法遵循不同的標(biāo)準(zhǔn)，則可能會出現(xiàn)重大偏差。

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