溶解气体分析 (DGA) 尽管并非一门精确的科学，但因为它能够检测和诊断变压器内部故障，数十年来一直用于评估变压器状况。在线监测技术于 20 世纪 90 年代末问世，如今能够选择的在线气体监测系统品目繁多。难题在于每种检测仪都有自己的技术规范，这使得变压器所有者难以在多种选择之间进行比较和评估。此外，实验室 DGA 使得这一领域变得愈发复杂。

　　提示：点击本博客文章末尾的链接可下载相关白皮书。

　　测量准确度

　　不准确的 DGA 结果可能会导致错误的故障诊断，尤其是在气体比率接近故障区域边界的情况下。此外，如果浓度值接近设施使用的警报值，则不准确的结果可能会导致对变压器采取错误的措施。因此，了解不确定性和测量性能至关重要。

　　测量性能由动态特性定义，例如测量范围、响应时间、灵敏度、准确度和稳定性（指仪器对老化和恶劣环境的耐受程度）。其中，准确度通常被认为是最重要的特性，也是最难指定的特性之一，它可能包括也可能不包括可重复性，这是指在恒定条件下重复进行测量时提供相似结果的能力。然而，它可能不包括长期稳定性。单独的可重复性通常是测量不确定性的次要来源，如果准确度不包括其他不确定性，则实际应用中的实际测量性能可能会给人留下错误的印象。

　　实验室 DGA

　　实验室 DGA 受到多种因素的影响，从油样的质量到设备，再到用于分析的标准均包括在内，更不用说采用手动过程时始终存在的人为因素。最常见的不确定性来源包括油采样方法和质量、气体提取方法、使用的气体分配系数、使用的不同标准等。还需要了解的是，测量结果不能比校准中使用的参考更为准确。

　　最大的不确定性来源通常是样本质量。H2 和 CO 等大量气体可能从油中逸出，或者空气中的环境气体（例如氧气和氮气）可能会污染样本，所有这些因素都会导致实验室分析错误。因此，在样本采集过程中，油在任何时候都不能与空气接触，并且样本容器必须完全注满。为了实现这一目的，最好的方法是使用高质量的注射器或铝瓶，因为它们可以承受航空货运过程中的压力变化等因素。

　　IEC 60567 标准建议每个实验室确定自己的准确度或不确定性，并将此信息提供给其用户，这也是官方认可的实验室需要遵守的要求。如果没有不确定性的官方数字，请询问实验室是否参加了任何国际实验室间比较测试（称为循环测试 (RRT)）以及它们的结果是否可用。这能较好地表明近似的不确定性水平。对于实验室 DGA，全球普遍使用的标准有两个：IEC 60567 和 ASTM D3612。需要注意的是，ASTM 和 IEC 标准分别在 0°C 和 20°C 下计算不同温度时的气体体积。仅此一项就给相同样本的定义浓度带来了约 8% 的差异，在比较监测系统和实验室的 DGA 结果时必须考虑到这一点。所有测量的 ppm 值都应首先转换为相同条件，即 20°C (IEC) 或 0°C (ASTM)。

　　在线 DGA 监测系统

　　在线 DGA 监测系统可测量 7 种关键故障气体，可以在早期阶段识别出多种类型的内部变压器故障，如果不使用这种方法，则可能无法在常规油采样间隔之间发现这些故障。在实验室分析中，为了获得有用的输入以进行变压器状态评估，每个油样及其分析必须具有代表性。在线监测系统可提供更大的灵活性，还可以通过求平均值确保用于诊断的数据的可靠性。未求平均值的数据可用于快速诊断不断发展的故障。使用在线监测系统跟踪气体变化率与实验室样本相比更为可靠。

　　大多数监测系统在校准时都针对可追溯的参考气体指定了其准确度，但有些监测系统可能使用油中气体标准样本作为参考。交付的 DGA 监测系统应始终附有校准证书，显示监测系统与参考之间的差异。此外，校准证书应指定使用的参考方法以及校准是否可追溯到国际参考。但是，报告的准确度规格并不完全直接适用于运行中的实际变压器，因为变压器中的油及其分配系数很可能与监测系统校准中使用的油及其分配系数不同。真实了解监测系统性能的理想方法是使用带电变压器对它进行更长时间的测试，例如六个月。至少应同时采集三到五个油样，最好是由两个可以为自己的流程提供不确定性值的独立实验室进行测试。

　　比较在线监测系统和实验室 DGA

　　通过将在线监测系统与实验室参照数据对比对该系统进行评估时，必须考虑到样本质量和实验室过程的不确定性。此外还需谨记，任何一种分析方法（不论是实验室还是在线监测系统）都有其自身的不确定性。所以，在比较结果并对监测性能作出结论时应该考虑到以上因素。同时还要注意，即使样本非常完美，结果也会存在一些差异，如果使用的方法遵循不同的标准，则可能会出现重大偏差。

　　DGA 白皮书

　　下载白皮书，全面了解在状况评估过程中运用 DGA 以及通过多个信息来源比较结果时面临的主要挑战以及所需考虑的内容的最新相关知识：DGA 详解 - 及其不确定性 (pdf)