溶解气体分析（DGA）是评估变压器内部故障的关键手段，通过分析变压器油中溶解的气体成分和浓度，能够有效诊断变压器内部的潜伏性故障。尽管DGA技术已发展数十年，其分析结果仍存在显著的不确定性，这些不确定性来源于测量设备、油样采集、气体提取方法、分配系数差异以及人为操作等多个环节。深入理解这些不确定性来源，对于正确解读DGA数据、制定科学的变压器维护策略至关重要。
一、DGA测量的准确度与不确定性
测量准确度是评估DGA设备性能的关键特性，却因受多种因素影响而难以精准定义和指定。测量性能由测量范围、响应时间、准确度、稳定性等动态特性构成，其中准确度反映测量值与真值的一致性，但DGA中两者均存在不确定性，且被测参数实际值常通过实验室DGA确定，其不确定性却鲜少被报告。
此外，准确度规格可能未涵盖可重复性、迟滞、温度依赖性等关键因素，且仅适用于特定测量条件（如校准点、气体浓度、油类型等），实际应用中（如长期使用、特殊油况）的性能缺乏明确参考，监测系统的性能往往会偏离理想状态。
与测量性能相关的另一重要参数是检测下限（LDL），指设备能可靠辨别的最低气体浓度（通常需结合置信度定义）。LDL与可重复性存在关联，通过数据求平均值可减小测量随机变化，进而提升可重复性、降低LDL。但由于极低浓度参考样本的制备难度极大，实际中几乎无法直接测量LDL，多需基于可重复性进行理论定义。
二、实验室DGA的不确定性
实验室DGA的分析结果存在多种不确定性来源，核心包括油采样质量（如采样、储存、运输过程中油与空气接触导致气体逸出或污染）、样本制备、校准、分配系数、设备参数等，人为操作差异也会影响结果再现性。
IEC 60567建议实验室明确自身不确定性数据，认证实验室需提供该信息，缺乏时可通过国际实验室间比较测试评估，且不同气体提取方法准确度差异明显，例如，顶空（HS）方法不确定性更高，且气体浓度水平也会影响分析准确度。
实验室DGA的关键环节中，气体提取效率与方法密切相关，托普勒真空抽取方法提取近乎100%，而HS方法效率较低且结果依赖分配系数（K），该系数受气体、油类、温度等因素影响，易成为误差来源。气相色谱（GC）分析需设备专属校准，校准参考存在代表性疑问，且设备的色谱柱污染、检测器漂移会影响性能，需专业操作和定期监测。此外，ASTM与IEC标准计算气体体积的温度不同，会导致结果出现8%差异，比较数据时需先统一条件。
三、在线DGA监测系统的优势与挑战
在线DGA监测系统具备显著优势，能在早期识别各类变压器内部故障，相比常规油采样间隔的实验室分析，其不仅灵活性更高，可通过数据处理保障诊断可靠性，还能快速响应快速发展的故障，跟踪气体变化率也更可靠。该系统的校准需依据可追溯参考气体或油中气体标准样本，且需附带明确校准信息的证书，但因实际变压器油与校准用油的分配系数可能存在差异，校准准确度规格难以完全适配实际运行场景，采购时需结合设施实际需求，必要时在真实带电条件下对设备进行长期监督测试。
商用在线DGA监测系统的测量范围规格各异，需结合气体浓度、可燃气体爆炸极限及测试安全性综合评估，高浓度爆炸性气体测试需配备ATEX防爆认证等额外安全措施；虽多数情况下气体浓度值较低，但小容量变压器发生T3故障时，可能出现甲烷、乙烷、乙烯等气体浓度极高的情况，需予以考量。
四、比较在线监测系统与实验室DGA
在评估在线监测系统与实验室DGA结果时，必须考虑样本质量、实验室流程及分析方法本身的不确定性。任何比较都应认识到，即使样本和采样方法理想，结果仍可能存在差异，尤其在遵循不同标准时。影响因素包括校准方法、气体提取、油样质量、人为因素等。
目前虽无现场测试在线系统的通用标准，但CIGRE工作组发布的指南（技术手册783附录F）提供了详细的现场评估程序。
评估在线监测系统可通过长期数据趋势分析实现。以甲烷监测为例，维萨拉OPT100 DGA监测系统2.5年以上的监测数据显示其准确度为±10%，因实验室不确定性未知，参考IEC 60567取±15%作为实验室准确度参考。在此类评估中，长期趋势对比远比单点读数更具参考价值，若在线监测与实验室数据趋势相似且不确定性区域重叠，即可推断两种方法具有较高一致性。
通过系统性地理解和控制DGA分析中的不确定性，电力企业能够更加有效地利用这一技术，提升变压器的状态评估水平，确保电网的安全稳定运行。作为测量技术专业厂商，维萨拉凭借其数十年的专业技术积累，为电力行业提供了可靠的DGA在线监测解决方案。
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