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，而是氧傳感器。

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

我們試過好幾種方案，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，測量的是熒光壽命而非熒光強度，這就從根本上規(guī)避了光源老化、光路污染帶來的信號衰減問題。在變壓器油的實際應用中，氧濃度測量精度可以做到±1%以內(nèi)，分辨率達到ppb級別。我們做型式試驗的時候，拿標準油樣反復比對，數(shù)據(jù)的一致性和重復性都非常穩(wěn)定，不像以前用電化學傳感器，換一批傳感器就得重新標定，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。我們最早一批裝機的設(shè)備已經(jīng)運行了三年多，氧通道零點漂移控制在3%以內(nèi)，沒有衰減的趨勢。要知道，以前用電化學方案，一年后漂移5%都算正常的，兩年基本就得換。這一進一出，維護成本的差距就非常明顯了。

算一筆賬就很清楚：電化學傳感器單價低，但兩年一換，加上現(xiàn)場更換的人工費、停機損失、重新校準的費用，單次維護成本不低于傳感器本身價格的2到3倍。而Presens傳感器雖然初始采購成本高一些，但10年免維護，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趨勢：國內(nèi)超高壓和特高壓電網(wǎng)的DGA招標中，對油中氧檢測的要求越來越嚴格，很多項目明確要求熒光法原理。原因也簡單——特高壓變壓器動輒上千萬，運行工況復雜，對監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性要求高，電化學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，目前國網(wǎng)和南網(wǎng)在超高壓及特高壓變電站的DGA設(shè)備招標中，采用Presens熒光法氧傳感器的占比逐年提升，很多主流DGA廠家都在往這個方向切換。

從研發(fā)的角度看，Presens氧傳感器還有一個隱性優(yōu)勢：它的輸出信號穩(wěn)定，溫漂小，跟我們DGA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集端對接非常順暢，幾乎不需要做額外的信號補償算法。這對縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高整機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——檢測精度高，壽命長，維護成本低，全生命周期平均使用成本遠低于傳統(tǒng)方案。

大連力迪流體是Presens在中國的代理，負責Presens全系列氧傳感器產(chǎn)品在國內(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)系他們獲取詳細的技術(shù)資料和選型支持。