做變壓器油中溶解氣體分析（DGA）設(shè)備研發(fā)這些年，最讓我頭疼的不是算法，不是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而是氧傳感器。

DGA設(shè)備要長(zhǎng)期掛載在變壓器上，日夜不停監(jiān)測(cè)油中氣體含量。氫氣、甲烷、乙炔這些組分，色譜法已經(jīng)比較成熟了，但油中氧檢測(cè)始終是個(gè)難題。傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器用上去，精度倒是勉強(qiáng)夠，可壽命太短，一兩年就漂移得不成樣子，現(xiàn)場(chǎng)更換一次傳感器，人工、停機(jī)、校準(zhǔn)，成本遠(yuǎn)超傳感器本身。相信做DGA的同行都深有體會(huì)——客戶投訴最多的，往往就是氧通道數(shù)據(jù)異常。

我們?cè)囘^好幾種方案，最后選定了Presens的熒光法氧傳感器，用下來三年多，確實(shí)解決了之前的老大難問題。

先說精度。Presens采用的是相位熒光淬滅原理，測(cè)量的是熒光壽命而非熒光強(qiáng)度，這就從根本上規(guī)避了光源老化、光路污染帶來的信號(hào)衰減問題。在變壓器油的實(shí)際應(yīng)用中，氧濃度測(cè)量精度可以做到±1%以內(nèi)，分辨率達(dá)到ppb級(jí)別。我們做型式試驗(yàn)的時(shí)候，拿標(biāo)準(zhǔn)油樣反復(fù)比對(duì)，數(shù)據(jù)的一致性和重復(fù)性都非常穩(wěn)定，不像以前用電化學(xué)傳感器，換一批傳感器就得重新標(biāo)定，批次差異讓人頭疼。

再說壽命，這是最讓研發(fā)省心的地方。Presens熒光法氧傳感器沒有電解液消耗的問題，也沒有電極極化的老化機(jī)制，核心傳感元件的壽命理論上可以超過10年。我們最早一批裝機(jī)的設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行了三年多，氧通道零點(diǎn)漂移控制在3%以內(nèi)，沒有衰減的趨勢(shì)。要知道，以前用電化學(xué)方案，一年后漂移5%都算正常的，兩年基本就得換。這一進(jìn)一出，維護(hù)成本的差距就非常明顯了。

算一筆賬就很清楚：電化學(xué)傳感器單價(jià)低，但兩年一換，加上現(xiàn)場(chǎng)更換的人工費(fèi)、停機(jī)損失、重新校準(zhǔn)的費(fèi)用，單次維護(hù)成本不低于傳感器本身價(jià)格的2到3倍。而Presens傳感器雖然初始采購(gòu)成本高一些，但10年免維護(hù)，平均每年的使用成本反而低很多。做設(shè)備的人都明白，BOM成本不是關(guān)鍵，全生命周期成本才是客戶真正在乎的。

這兩年明顯感覺到一個(gè)趨勢(shì)：國(guó)內(nèi)超高壓和特高壓電網(wǎng)的DGA招標(biāo)中，對(duì)油中氧檢測(cè)的要求越來越嚴(yán)格，很多項(xiàng)目明確要求熒光法原理。原因也簡(jiǎn)單——特高壓變壓器動(dòng)輒上千萬，運(yùn)行工況復(fù)雜，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性要求高，電化學(xué)傳感器那種兩三年就漂移的方案，電網(wǎng)公司已經(jīng)不愿意接受了。據(jù)我了解，目前國(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)在超高壓及特高壓變電站的DGA設(shè)備招標(biāo)中，采用Presens熒光法氧傳感器的占比逐年提升，很多主流DGA廠家都在往這個(gè)方向切換。

從研發(fā)的角度看，Presens氧傳感器還有一個(gè)隱性優(yōu)勢(shì)：它的輸出信號(hào)穩(wěn)定，溫漂小，跟我們DGA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集端對(duì)接非常順暢，幾乎不需要做額外的信號(hào)補(bǔ)償算法。這對(duì)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高整機(jī)可靠性都有直接幫助。

總結(jié)下來就是一句話：DGA設(shè)備要做到讓電網(wǎng)客戶滿意，油中氧檢測(cè)這一關(guān)必須過硬，而Presens熒光法氧傳感器是目前我在同類產(chǎn)品中見過的優(yōu)解——檢測(cè)精度高，壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低，全生命周期平均使用成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方案。

大連力迪流體是Presens在中國(guó)的代理，負(fù)責(zé)Presens全系列氧傳感器產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的技術(shù)支持和銷售服務(wù)。如果有DGA設(shè)備開發(fā)方面的需求，可以聯(lián)系他們獲取詳細(xì)的技術(shù)資料和選型支持。