Introduktion: Tre standarder, ét mål — at afkode din transformators sundhed#

For asset managers og ingeniører kan tolkning af Dissolved Gas Analysis (DGA) føles som at navigere i en kompleks labyrint. Tre store internationale standarder styrer denne proces — IEC 60599:2022, IEEE C57.104-2019 og CIGRE Technical Brochure 771 — og selvom de deler det samme mål, adskiller deres filosofier og diagnostiske værktøjer sig markant.

I stedet for at betragte dem som konkurrerende valg orkestrerer en erfaren diagnostiker dem til én samlet, kraftfuld arbejdsgang: Triage for hastighed, Hurtig Kontrol for at placere fejltypen, og Dybdediagnose for at fastslå fejlens præcise natur.

Denne guide går længere end en simpel sammenligning. Vi viser, hvordan IEEE-rammen bruges til først at afgøre situationens hastighed, derefter hvordan grundlæggende IEC-principper fungerer som hurtigt tjek, og til sidst hvordan de CIGRE-udviklede grafiske værktøjer leverer den dybe, præcise diagnose.

At integrere standarderne er ikke en akademisk øvelse. Det er grundlaget for at træffe forsvarlige, risikobaserede beslutninger, der både sikrer pålidelighed og holder vedligehold omkostningseffektivt. Som IEC 60599 selv formulerer det:

"Interpretation of DGA results is often complex and should always be done with care, involving experienced insulation maintenance personnel."

Denne artikel destillerer de centrale principper fra hver ramme til et handlingsorienteret, integreret værktøjssæt.

Hvorfor stringent DGA-tolkning er vigtigere end nogensinde#

Den nyeste globale transformator-reliability-undersøgelse — CIGRE TB 939:2024 (WG A2.62, 66 forsyningsselskaber, 27 lande, 425.294 transformer-år, 1.204 major failures) — giver en operationel virkelighedsbaggrund for denne guide. På tværs af den undersøgte population:

• Elektriske og dielektriske fejltyper udgør tilsammen ~67 % af alle større fejl (36,3 % elektrisk + 31,0 % dielektrisk; TB 939 Tabel 10, s. 48).
• Viklinger, gennemføringer og trinkoblere er de dominerende fejllokationer med henholdsvis 37 %, 25 % og 19 % (TB 939 Figur 26, s. 51). Gennemføringers andel er omtrent fordoblet i forhold til den tidligere WG A2.37-undersøgelse.
• Kun ~7 % af fejlene opdages i dag samlet af laboratorie-DGA plus online monitoring (3,1 % + 4,0 %; TB 939 Tabel 15, s. 58). 66,9 % opdages først, når transformatoren udløser på differentialrelæ, Buchholz, overstrøm eller trykaflastning (TB 939 §6.3.6, s. 59).

Detektions-gabet er den mest handlingsorienterede pointe. De fejltyper, der dominerer TB 939 — partielle udladninger, lysbuer, termisk nedbrydning, papirinvolvering — er præcis dem, DGA er designet til at se, før en trip sker. En stringent, standardintegreret arbejdsgang er det, der omsætter rutine-DGA-data til de pre-trip-varsler, undersøgelsens tal antyder stadig overses.

---

1. Kernefilosofien: Hvornår bliver "normal" til "unormal"?#

Første trin i arbejdsgangen er at bruge en standard til at triagere tilstanden og afgøre reaktionsniveauet. En grundlæggende forskel ligger i, hvordan standarderne definerer overgangen fra normal drift til potentiel fejl — og dermed hvornår alarmen går.

IEC 60599 og CIGRE TB 771#

Begge rammer bygger på konceptet "typical values" — afledt af 90. percentil af gaskoncentrationer i store DGA-databaser. Gasdannelse under 90. percentilen betragtes som "stress" eller normal gasdannelse. Når en gas overstiger den typiske værdi, indikerer det en "fejl" værd at undersøge.

CIGRE TB 771 udvider dette ved at definere yderligere niveauer over Typical: Intermediate 1, Intermediate 2 og Pre-failure (PF) — en mere nuanceret skala for fejlens alvor, om end uden IEEE-guidens eksplicitte handlingsorienterede Status-niveauer.

IEEE C57.104-2019#

IEEE-guiden anvender et lagdelt system kaldet DGA Status til at klassificere resultater, med en trinvis eskalering:

• DGA Status 1: Alle opløste gaskoncentrationer under deres respektive 90. percentil-normer (Tabel 1 i standarden). Normal drift.
• DGA Status 2: Mindst én gas mellem 90. og 95. percentil. Signalerer behov for øget overvågning — f.eks. hyppigere prøvetagning.
• DGA Status 3: Mindst én gas over 95. percentilen. Kræver omfattende fejlidentifikation og tilstandsvurdering.

IEEE Status-systemet giver en uvurderlig ledelsesramme, som de andre to standarder mangler. Det skaber klare, forsvarlige triggers for eskalering — fra rutineovervågning til skærpet overvågning til dybdeundersøgelse — og forhindrer både panik og passivitet. Det besvarer spørgsmålet: "Hvor bekymret bør jeg være?"

Det er derfor IEEE Status er det primære triage-værktøj i en moderne arbejdsgang. Men vær opmærksom på IEEE's egen advarsel:

"Therefore, the methodology presented here will classify the DGA results, not the transformer condition. Users should not equate 'DGA status' to 'transformer condition.'"

---

2. Identifikation af synderen: Fejlklassificeringssystemer#

Når en potentiel fejl er opdaget, er næste skridt at identificere dens art. Hver standard har sit system — CIGRE og IEEE med større granularitet.

IEC 60599#

Seks grundlæggende fejltyper:

• PD — Partielle udladninger
• D1 — Lavenergiudladninger (lysbue)
• D2 — Højenergiudladninger (lysbue)
• T1 — Termisk fejl <300 °C
• T2 — Termisk fejl 300–700 °C
• T3 — Termisk fejl >700 °C

CIGRE TB 771#

Udvider IEC-modellen med kritiske termiske undertyper:

• S — Stray gassing af olie (gasdannelse uden fejl)
• O — Overophedning (<250 °C) uden forkoksning af papir
• C — Forkoksning af papirisolering
• T3-H — Højtemperatur-termisk fejl kun i olien (uden papirinvolvering)

IEEE C57.104#

IEEE bruger de seks grundlæggende IEC-typer, men inkorporerer CIGRE-undertyperne via Duval grafiske værktøjer. Granulariteten er afgørende: at skelne stray gassing (S) fra papirforkoksning (C) er ofte forskellen på rutineovervågning og nødnedlukning.

---

3. Analytikerens værktøjskasse: Fra ratio-tabeller til grafiske metoder#

Diagnoseværktøjerne har udviklet sig markant — en klar tendens mod grafiske metoder. Det er her dybdediagnosen foregår.

IEC 60599#

Den grundlæggende metode bruger basale gasratioer (C₂H₂/C₂H₄, CH₄/H₂, C₂H₄/C₂H₆). De beregnede ratioer genererer en kode, der slås op i en tabel. Standarden inkluderer også Duval Trekant 1 som grafisk metode.

CIGRE TB 771 og IEEE C57.104#

Begge anbefaler stærkt Duval-metoderne som primære diagnoseværktøjer. Arbejdsgangen begynder med Duval Trekant 1 for hurtig overordnet fejlklassificering baseret på relative procenter af CH₄, C₂H₄ og C₂H₂.

Er der tale om en termisk fejl (T1, T2, T3), skal analytikeren skifte til avancerede værktøjer. Dette andet trin er uforhandleligt — det er der, stray gassing (S) adskilles fra papirforkoksning (C), en skelnen Trekant 1 alene ikke kan foretage.

Duval Trekant 4 & 5: Mere detaljeret termisk diagnose. Trekant 4 (H₂, CH₄, C₂H₆) skelner mellem PD, stray gassing, overophedning og papirforkoksning. Trekant 5 (CH₄, C₂H₄, C₂H₆) analyserer medium- til højtemperatur termiske fejl.

Duval Pentagon 1 & 2: De mest omfattende værktøjer, baseret på alle fem hovedgasser (H₂, CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂). Pentagon 1 identificerer de grundlæggende fejl plus stray gassing. Pentagon 2 giver den mest granulære diagnose med termiske undertyper (S, O, C, T3-H).

Nyere udviklinger#

Duval-metoderne udvikler sig fortsat ud over kernestandarderne:

Raffinerede udladnings-underzoner (Duval 2022): Duval m.fl. har yderligere opdelt D1- og D2-zonerne i IEEE TDEI vol. 29, nr. 6 (dec. 2022) "Update on Duval Triangles and Pentagons" s. 2231–2238, DOI 10.1109/TDEI.2022.3217313 [VERIFICATION NEEDED — verificér eksakt titel, volume og DOI mod IEEE Xplore før publicering], med skelnen mellem højenergi-udladninger D1-H/D2-H og udladninger med partiel-udladningskomponent D1-P/D2-P. Forfiningen er indarbejdet i CIGRE TB 771 (2019) Annex C (informativ) og i efterfølgende Duval Pentagon-varianter.

Unified Pentagon (CIGRE Colloquium A2, Split 2023, paper TLM_12): En kombineret Pentagon 1+2-tilgang introduceret som colloquium-paper — ikke i en officiel CIGRE Technical Brochure. Strømliner to-trinsarbejdsgangen.

Værktøjer til alternative væsker: For esterbaserede væsker (naturlige estere som FR3, syntetiske estere som Midel 7131) findes dedikerede værktøjer: Trekant 3, 6 og 7 samt Pentagon 3, 4 og 4b.

Automatiseret samlet diagnose: Moderne softwareværktøjer integrerer metoderne i én sammenhængende arbejdsgang. Unified Diagnosis Flow Tool automatiserer kombinationen af Trekant 1, Pentagon 1 & 2 og IEC-ratioer med trendanalyse.

Diagnostisk værdi#

Den grafiske tilgang er overlegen. Den diagnosticerer ikke kun — den sporer udviklingen over tid på ét diagram og identificerer samtidige fejltyper.

Prøv vores Duval Trekant-beregner →

Prøv vores Duval Pentagon-beregner →

Oplev Unified Diagnosis Flow-værktøjet →

---

4. Måling af hastighed: Analyse af gasstigningshastighed#

Hvor hurtigt gas genereres er lige så vigtigt som de absolutte koncentrationer. Standarderne adskiller sig i formaliseringsgraden.

IEC/CIGRE#

Begge rammer anerkender vigtigheden af gashastigheder og giver tabeller over typiske hastigheder (f.eks. ppm/måned). Metoden er dog mindre formaliseret end IEEE's.

IEEE C57.104#

IEEE-guiden giver en to-delt metodologi:

1. Delta (Tabel 3): Ændring i gaskoncentration mellem to på hinanden følgende prøver, sammenlignet med en 95. percentil-norm. Overskridelse indikerer en statistisk signifikant ændring, der berettiger en bekræftelsesprøve.

2. Rate (Tabel 4): Længerevarende stigningshastighed, beregnet ved lineær bedste tilpasning af 3–6 datapunkter over flere måneder. Overskridelse af normen er en betingelse for DGA Status 3.

I praksis hjælper IEEE-metoden asset managers med ikke at overreagere på mindre udsving og samtidig pålideligt identificere vedvarende trends, der signalerer aktiv fejl.

---

5. Er papiret involveret? Tolkning af kulilter#

Involvering af fast isolering (papir) i en fejl er en kritisk bekymring. Tolkning af CO og CO₂ er ofte en forvirringskilde. Den nyeste IEEE-guide giver moderne, nuanceret vejledning.

Baseret på IEEE C57.104 (Afsnit D.8) er nøglepunkterne:

• Høj CO (>1.000 ppm) og/eller lavt CO₂/CO-forhold (<3) uden betydelige kulbrintegasser er typisk olieoxidation i forseglede transformatorer. Ikke en papirfejl og ikke grund til alarm.

• Høj CO og lavt CO₂/CO-forhold sammen med betydelige kulbrinter kan indikere papirinvolvering. Ikke definitivt — kræver bekræftelse. Tjek Duval Pentagon 2 for punkt i 'C'-zonen, analysér for furanforbindelser, eller brug andre diagnostiske markører.

• Meget høj CO₂ (>10.000 ppm) parret med høj CO₂/CO-ratio (>10) kan antyde mild lavtemperatur-overophedning af papir (<160 °C).

Denne vejledning er uvurderlig mod falske alarmer. Ved at skelne godartet olieoxidation fra ægte papirnedbrydning sikres, at ressourcer bruges på bekræftede risici.

For fuldt overblik over oliekvalitetstest ud over DGA — vand, syretal, grænsefladespænding — se: Hvad din transformerolie prøver at fortælle dig.

For dybere behandling af papirvurdering — herunder hvorfor traditionelle DP-tærskler ikke nødvendigvis er en "dødsdom" — se: Genovervejelse af "End-of-Life": Er en lav DP-værdi virkelig en dødsdom?.

---

6. Når olien selv gasser: Stray gassing-spørgsmålet#

Før en DGA-eskalering skal analytikeren stille et spørgsmål, som de fleste tolkningstabeller ikke direkte besvarer: kommer gassen fra en fejl — eller fra selve olien?

En delmængde af mineralske isolationsolier genererer målbart hydrogen, methan, ethan og lejlighedsvis ethylen, blot ved eksponering for normale driftstemperaturer, uden at en fejl er til stede. Dette er stray gassing, formelt anerkendt som fejl-undertype 'S' i CIGRE TB 771's klassificering og karakteriseret gennem laboratorieprotokoller konsolideret i CIGRE TB 927:2024 (WG D1.70).

Stray gassing betyder noget for arbejdsgangen af tre grunde:

1. Det kan skubbe sunde transformatorer op i IEEE DGA Status 2 eller 3, når oliekemi alene driver H₂ eller CH₄ over 90./95. percentil. IEEE Status flagger enheden korrekt pr. standarden — men det underliggende fænomen er ikke en fejl.
2. Det har sin egen Duval-zone (S) — i Trekant 4 og Pentagon 1/2. Lander dybdediagnosen i S-zonen, er der tale om en olieegenskab, ikke en begyndende fejl.
3. Det er den enkeltstående hyppigste kilde til DGA-falske alarmer, og den asymmetriske omkostning ved at læse det som PD eller termisk fejl — uplanlagt afbrydelse, omtankning, tab af tillid til overvågningsprogrammet — er det, der adskiller erfarne diagnostikere fra juniore.

To tommelfingerregler, når stray gassing mistænkes:

• Kulbrinter stiger, men CO og CO₂ gør ikke, og der er ingen acetylen → stray gassing er en plausibel forklaring og bør tjekkes med Trekant 4 / Pentagon 2, før der eskaleres.
• Nylig olieskift, top-up eller reklamation → forhøjet hydrogen og methan de første måneder kan være stray gassing fra den nye olieladning, ikke en transformatorfejl.

Ved tvivl: karakterisér olieladningen (IEC 60296 stray-gassing-test), før du reagerer på en DGA-eskalering. Den fulde mekanisme, laboratoriemetodologi og tolkningsvejledning er dækket i den dedikerede artikel: Stray gassing: Når din DGA-rapport ikke fortæller dig noget (og hvorfor det er godt at vide).

---

7. Vejledning for specialiseret udstyr#

Standarderne anerkender, at forskellige typer oliefyldt udstyr har unikke gasegenskaber. Hovedtankkriterier på disse komponenter fører til fejldiagnoser.

Belastningsafbrydere (OLTC'er)#

IEC 60599 bemærker risikoen for acetylenforurening fra en kommunikerende OLTC ind i transformatorens hovedtank. Til diagnose af selve OLTC-rummet beskriver CIGRE brugen af Duval Trekant 2. Dette værktøj har unikke zoner for "Normal" drift (N, N1, N3 osv.), der tager højde for gassen produceret under rutineskift.

Trinkoblere er ikke en bagatel: TB 939 tilskriver 19 % af alle major failures i undersøgelsen til trinkobleren (Figur 26, s. 51), og 21 % af substationtransformator-fejlene specifikt (§6.3.2, s. 51).

Gennemføringer#

Ifølge IEC 60599 og CIGRE TB 771 udviser gennemføringer ofte meget højere typiske gasværdier end hovedtanken, især for hydrogen — ofte fra stray gassing. Specifikke typisk-værdi-tabeller (ofte baseret på 95. percentilen) og fejltolkningsordninger eksisterer for gennemføringer og skal bruges for at undgå fejltolkning af normal gennemføringsgasdannelse.

Gennemføringsfejl er steget proportionalt i den nyeste reliability-undersøgelse — fra ca. 12 % af fejllokationerne i tidligere WG A2.37-data til 25 % i TB 939 (2024) (Figur 36, s. 60). Hvor gennemførings-DGA er tilgængelig, er det et stadig vigtigere signal at behandle med sine egne tærskler.

Vindmølletransformatorer (WTT'er)#

IEC 60599 og CIGRE TB 771 beskriver vindmølletransformatorer som havende forhøjede typiske gasværdier sammenlignet med konventionelle substationtransformatorer, med corona-type partielle udladninger (PD) og lavtemperatur termiske fejl (T1) almindeligt observeret på grund af cyklisk belastning og kompakt design. WTT'er har derfor deres eget sæt typiske værdier, og hovedtanktærskler bør ikke anvendes ukritisk.

---

Resumé: Nøgleforskelle på et øjeblik#

---

En best-practice diagnoseprotokol#

Baseret på den samlede tilgang — her er en præskriptiv, trin-for-trin-protokol for moderne DGA-tolkning:

Trin 1: Triage med IEEE DGA Status#

Brug IEEE Status-modellen (1, 2, 3) som primær handlingsramme. Det skaber en struktureret responsplan fra rutineovervågning via øget overvågning til dybdeundersøgelse.

Trin 2: Diagnose med Duval grafiske suite#

IEC-ratioer er grundlæggende, men Duval Trekanter og Pentagon er de primære diagnostiske værktøjer. Start med Trekant 1, brug derefter Trekant 4/5 og Pentagon 2 til at forfine fejltypen. Dette trin er essentielt for at skelne stray gassing fra olie-kun-overophedning og papirforkoksning.

Trin 3: Validér gastrends med IEEE-metodologi#

Implementér IEEE "Delta" og "Rate" for at bekræfte aktiv gasdannelse. Delta afgør, om en ændring mellem to prøver er signifikant nok til en bekræftelsesprøve. Rate bekræfter vedvarende trends.

Trin 4: Udeluk stray gassing før eskalering#

Når dybdediagnosen lander i 'S'-zonen i Trekant 4 eller Pentagon 2 — eller når kulbrinter er forhøjede uden CO/CO₂-respons og uden acetylen — overvej stray gassing som første hypotese, især ved nyligt påfyldt eller reklameret olie. En batch-karakterisering efter IEC 60296 / CIGRE TB 927 kan spare et unødvendigt indgreb. Se den dedikerede stray gassing-guide for hele arbejdsgangen.

Trin 5: Granskning af papirfejlindikatorer#

Før papirfejl diagnosticeres ud fra CO/CO₂-ratioer, følg IEEE-anbefalingen og tjek kulbrintegasser. Er kulbrinter lave, er årsagen langt mere sandsynligt godartet olieoxidation. Brug Pentagon 2 til at bekræfte 'C'-zone fejl.

Trin 6: Anvend udstyrsspecifik kontekst#

Overvej altid udstyrstypen. Brug den specifikke vejledning og typiske værdier fra CIGRE og IEC for gennemføringer, OLTC'er og vindmølletransformatorer. Hvad der er "normalt" for en gennemføring, er en klar fejlindikator for en hovedtank — og gennemføringer udgør nu en fjerdedel af alle rapporterede major failures (CIGRE TB 939:2024).

Trin 7: Forfin normer for din flåde#

Som IEEE anbefaler: brug percentilværdierne som udgangspunkt, men arbejd mod egne typiske værdier baseret på din specifikke transformatorpopulation, alder og driftsbetingelser.

---

Konklusion: En samlet vision for DGA-tolkning#

En mesterdiagnostiker vælger ikke én standard — de orkestrerer dem. Et aktivs DGA-profil triageres først mod IEEE's Status-tærskler for at etablere hastighed og diktere responstidslinjen. Er undersøgelse berettiget (Status 2 eller 3), bliver de CIGRE-udviklede Duval Trekanter og Pentagoner det primære værktøj til at fastslå fejlens præcise natur — og stray gassing-spørgsmålet stilles eksplicit, før der eskaleres.

Målet er ikke rigid overholdelse af ét regelsæt, men en helhedsforståelse, der kombinerer data fra alle rammer til et komplet og pålideligt billede af tilstanden. Den nyeste CIGRE reliability-undersøgelse (TB 939:2024) er en påmindelse om hvorfor: de fleste større transformatorfejl opdages stadig først, når enheden udløser — hvilket betyder, at det pre-trip-vindue, DGA er designet til at dække, er et vindue mange programmer stadig ikke udnytter fuldt ud.

Kunsten i DGA ligger ikke i at vælge ét værktøj, men i at vide, hvordan man bruger dem alle.

---

Har du brug for eksperthjælp til udfordrende DGA-resultater? TriboTechs specialister har analyseret titusindvis af prøver på tværs af alle fejltyper. Kontakt os for ekspertrådgivning.

---

Referencer#

1. IEC 60599:2022 — Mineral oil-filled electrical equipment in service — Guidance on the interpretation of dissolved and free gases analysis. IEC webstore.
2. IEEE C57.104-2019 — IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers. IEEE standards.
3. CIGRE Technical Brochure 771 (2019) — Advances in DGA Interpretation, WG D1.32. e-cigre.org.
4. CIGRE Technical Brochure 927 (2024) — New Laboratory Methodologies for Investigating Insulating Liquids: Further Developments in Key Functional Properties, WG D1.70.
5. CIGRE Technical Brochure 939 (2024) — Analysis of AC Transformer Reliability, WG A2.62. e-cigre.org. ISBN 978-2-85873-644-7.
6. M. Duval og L. Lamarre (2014+) — Duval Trekant 4 og 5, Pentagon 1 og 2 samt efterfølgende raffineringer af udladnings-underzoner (IEEE og CIGRE-papers).