變壓器油中的 CO：為什麼它在變壓器 DGA 中很重要

一氧化碳，通常稱為 CO，是充油電力變壓器溶解氣體分析中最重要的氣體之一。雖然乙炔等氣體通常與電弧有關，氫氣通常與局部放電或一般故障活動有關，但一氧化碳具有特殊的診斷價值：它與纖維素絕緣的熱降解和老化密切相關。

在油浸式變壓器中，絕緣系統主要由礦物絕緣油和固體纖維素絕緣組成，包括紙、紙板和墊片。油通常可以過濾、再生或更換，但固體絕緣體一旦老化或退化就很難恢復。因此，監測變壓器油中的 CO 不僅是為了偵測故障，更是為了偵測故障。它還涉及了解變壓器紙絕緣的長期健康狀況。

為什麼變壓器油中會產生CO

CO主要是在纖維素絕緣在熱、電、氧化或與濕氣相關的應力下時產生的絕緣。正常運作期間，由於自然老化，可能會存在少量 CO。然而，當CO濃度快速增加或呈現持續上升趨勢時，可能表示紙絕緣退化加速。

CO異常產生的常見原因包括：

• 繞組附近局部過熱絕緣2031a 4512b734045a7da1be5db2b4de6長期過載運轉
• 冷卻不良或油流受阻2031a4512b734045a7da 1be5db2b4de6紙張中的水分絕緣
• 油紙絕緣系統氧化
• 載流部件附近連接鬆動、熱點或過熱
• 歷史維護後故障或脫氣不完全
• CO作為紙絕緣老化的指標
• 電力變壓器的使用壽命很大程度上受其纖維素絕緣狀況的影響。當紙絕緣體暴露於高溫、潮濕、氧氣或電應力時，其分子結構逐漸分解。此過程會削弱絕緣材料的機械強度，並釋放 CO 和 CO2 等氣體。

Because CO can come from different sources, it should not be interpreted by a single measurement alone. The most reliable approach is to evaluate CO together with its trend, growth rate, CO₂ concentration, hydrocarbon gases, load history, oil temperature, moisture, acidity, and other transformer condition indicators.

A 因此，CO 含量上升可能是纖維素降解的早期預警訊號。如果 CO 與 CO2、水分、酸度或呋喃化合物一起增加，紙絕緣老化的證據就會變得更強。如果 CO 與甲烷、乙烷或乙烯等熱故障氣體一起上升，則可能表示熱故障已影響固體絕緣，這通常代表較高風險的情況。

在實際變壓器診斷中，CO 作為基於趨勢的指標最有價值。單一 CO 值可能會受到變壓器壽命、油處理歷史、採樣條件和運轉負載的影響。然而，CO 的持續增加，特別是在類似的操作條件下，值得密切注意。

CO 和 CO2：更完整的視圖

CO 通常應與二氧化碳或 CO2 一起分析。這兩種氣體都與纖維素絕緣退化有關，但它們的關係提供了額外的診斷見解。

CO 和 CO2 緩慢而穩定的增加可能表示正常老化。 CO 增加較快可能表示絕緣紙局部過熱。 CO/CO2 關係的異常變化可能表示降解機制已發生變化或局部熱問題正在發展。

因此，許多變壓器維護團隊不僅會問「CO 值高嗎？」他們提出了更有用的問題：

Is CO 增加得比以前更快嗎？

Is CO 與 CO2 一起增加嗎？

• CO 成長與負載有關嗎？溫度？
• 碳氫化合物氣體也在增加嗎？
• 變壓器最近是否經過過濾、脫氣、重新填充或維修？
• CO 趨勢是否與呋喃、水分和油品質測試結果相符？
• 這些問題有助於防止誤診並讓工程師做出更準確的維護決策。
• 為什麼在線 DGA 對於 CO 很有價值監測

傳統實驗室DGA非常有用，但它是週期性的。根據變壓器的重要性和狀況，可以每月、每季或每年對變壓器進行採樣。然而，故障和異常熱活動並不總是按照採樣計劃發展。

線上 DGA 可以連續或頻繁地測量變壓器油中的關鍵溶解氣體。對於 CO 監測，這尤其有價值，因為趨勢和成長率通常比單一濃度值更重要。

線上 DGA 監測儀可以幫助使用者：

檢測異常的 CO增長早期

即時追蹤紙絕緣應力

• 識別與負載、溫度和冷卻條件相關的變化2031a451be5db2b4de6識別與負載、溫度和冷卻條件相關的變化2031a451be5db2b4de6識別與負載、溫度和冷卻條件相關的變化2031a4512b734055樣
• 支援狀態檢修
• 改善變壓器風險管理2031a4512b734045a7015045a7465 CO 監測可以成為資產健康管理的重要組成部分。它可以幫助操作員從反應性維護轉向預測性維護。
• 在線 DGA 中 MEMS IR 測量 CO 的優勢
• MEMS IR 技術為在線 DGA 系統中緊湊、可靠的 CO be5db2b4de6MEMS IR 技術為在線 DGA 系統中提供了緊湊、可靠的技術基礎測量。 MEMS IR CO 感測不依賴消耗性化學反應，而是利用 CO 分子的紅外線吸收特性。這使得它非常適合連續變壓器監控應用。
• 主要優點包括：
• 1。光學和非耗材測量

MEMS IR CO 感測基於光學吸收。測量過程不消耗目標氣體，也不需要化學試劑。這有助於提高長期穩定性並減少日常維護要求。

2。尺寸緊湊，適合線上 DGA 整合

基於 MEMS 的紅外線元件可以做得緊湊，適合整合到線上 DGA 設備中。這對於安裝空間、系統可靠性和部署簡易性至關重要的變電站應用非常重要。

3。對 CO 具有良好的選擇性

透過使用適當的紅外線波長和光學濾波設計，MEMS IR 測量可以針對 CO 的吸收特性。這支持 DGA 系統氣路內的選擇性 CO 測量。

4。低功耗

MEMS IR 元件適用於低功耗設計。這對於需要在現場環境中穩定、連續運作的線上監控設備非常有用。

5。趨勢監控的快速響應

在線DGA不僅需要準確的氣體值；它還需要及時的趨勢資訊。 MEMS IR CO 測量可以支援頻繁的測量週期，幫助使用者觀察 CO 增長模式並更早地對異常絕緣行為做出反應。

6。穩定基線並減少維護

與一些傳統的氣體檢測方法相比，如果溫度補償、校準策略和氣路控制設計得當，光學紅外線感測可以提供良好的基線穩定性。這支援長期線上監控，同時減少維護幹預。

7。適用於智慧型變壓器監控

MEMS IR CO 測量可與資料演算法、警報、遠端通訊和變壓器健康模型結合。這使其適用於現代數位變電站、智慧電網和預測維護平台。

Online DGA does not only need accurate gas values; it also needs timely trend information. MEMS IR CO measurement can support frequent measurement cycles, helping users observe CO growth patterns and respond earlier to abnormal insulation behavior.

6. Stable Baseline and Reduced Maintenance

Compared with some traditional gas detection methods, optical IR sensing can offer good baseline stability when properly designed with temperature compensation, calibration strategy, and gas path control. This supports long-term online monitoring with fewer maintenance interventions.

7. Suitable for Smart Transformer Monitoring

MEMS IR CO measurement can be combined with data algorithms, alarms, remote communication, and transformer health models. This makes it suitable for modern digital substations, smart grids, and predictive maintenance platforms.