須注意或異常的下一步
2023/10/24
整合方案
預保/維知科技自成立以來，最大的願景即為應用不停電預知檢測整合方案，在不需要停電、設備正常運轉狀態下，整合預保／維知的多項檢測技術，以有效達成預知保養維護的目標。
而所謂的預知保養，目的在於及早發現設備潛在問題，進而採取有效的措施，改善或消除問題，防止事故於未然。絕緣油試驗對於油浸式變壓器內部問題的診斷，尤其如此。雖然國內外皆有許多經由絕緣油試驗準確發現問題的案例，但實際上更多的狀況是當絕緣油試驗結果評判為異常或須注意時，究竟該如何因應，該採取什麼措施，才能防止事故於未然。該檢修？該換油？該汰換？
若說防止事故於未然是唯一的目標，預知檢測技術並不一定會是最佳的手段，定期汰換設備也許效果會更卓越。但是對企業來說，成本控制同為另一個重要的條件，於是乎各式不同的預知檢測技術，最終成為保養維護的主流。但是如果預知檢測技術只是用來篩選汰換目標，似乎又失去了預知檢測真正的價值。
預知檢測技術真正的價值在於，及早發現設備潛在問題，透過仔細分析問題的成因，根據問題的嚴重性，進而採取有效的措施，改善或消除問題。然而，相較於紅外線熱影像檢測或紫外線放電影像檢測等等光學影像檢測，可顯示明顯的問題點，容易判定該採取何種處理措施。絕緣油試驗對於推斷問題位置及範圍大小仍有相當的侷限，不論是保養人員或診斷人員都不容易下絕對的判定，也不容易決策該採取何種處理措施。
因此絕緣油試驗，經常在執行多年後，被視為效益不顯著的預知檢測技術。即使檢測報告結果為異常，卻總是未能有更進一步明確的改善措施。對於設備使用單位，有如及早發現問題卻姑息問題一般，困擾不斷爭議不停。
雖然說，檢測報告結果為正常不代表無預警事故機率為0%，檢測報告結果為異常也不代表無預警事故機率為100%，所以在<圖二>中並不強調報告的結果是正常或異常。然在此先不討論檢測報告結果為正常時的處理措施。畢竟實務上對維護保養人員，檢測報告結果為異常時究竟該如何因應？始終更為迫切。如<圖三>
當想要知道檢測報告結果為異常時究竟該採取什麼措施，首先要知道檢測報告結果異常與事故之間的關係。
變壓器事故時絕緣油試驗結果會異常，反之絕緣試驗結果異常時變壓器會事故？
其實不然，就筆者的經驗，檢測報告為異常時，所呈現的意義大致為
與指標比較的結果：
不同檢測技術判定指標的設定都不相同，同一種檢測技術不同研究組織／國家的判定指標也不相同<圖七>。判定指標也會隨著新科技的開發而有所改變<圖八>。
試問，同樣的試驗結果，在不同的判定指標下的判定結果是否都相同？
設備確實有潛在問題：
雖說變壓器的潛在問題會有異常氣體檢出<圖六>，但是變壓器的潛在問題不是只有一種<圖九>，不同的絕緣油試驗項目可以發現的設備潛在問題也不同，處理措施的優先順序取決於問題大小、嚴重不嚴重，不同程度的異常問題，處理措施的選擇則取決於問題點位置及成本考量。
綜合以上，是不是可以說
與指標比較的結果異常／須注意＝設備確實有潛在問題?
好比<圖十>箭頭可以向右，是不是也可以向左？
不！不能！與指標比較的結果異常／須注意≠設備確實有潛在問題
如＜圖七＞＜圖八＞指標不只一種，同樣的檢測試驗結果，比對不同指標，結果不盡相同見<圖十二>。以<圖十二>來說，比對台電基準為異常，表示設備有潛在問題故必須有處理措施；比對IEC 60599則為正常，表示設備無潛在問題無須任何處理措施。
這種情況下，設備究竟有沒有潛在問題，究竟該不該處理？
讓我們再回頭看回＜圖四＞，就可以理解答案應該是Ｘ。比對某一指標後結果為須注意／異常，並不能表示設備一定有潛在問題一定會事故。
許多企業單位為了降低無預警事故的發生機率，訂定了＂檢測報告結果為異常＂為零容許的目標。換句話說，要求當檢測報告結果為異常時，一定要有所處理措施，處理措施的有效性則用檢測報告結果為正常來評定。
與指標比較的結果≠設備確實有潛在問題，當在無法有效確認設備的潛在問題前提下，從而選擇的處理措施，也許可以獲得與指標比較結果為正常的檢測報告，卻不一定能有效降低設備無預警事故的發生機率。治標不治本。再者如果設備的狀況為同時存在不同性質的潛在問題，冒然的處理措施會不會有可能反而引發無預警事故，值得深思。
企業若為了管理方便，以單一檢測項目、單一判定指標做為維護保養決策的單一原則；或是用非黑即白的邏輯認定與指標比較的結果為異常＝設備確實有潛在問題，是非常盲目不切實際的。
綜觀國際間日本電氣協同研究<圖十四>、IEC 60599<圖十五>、ANSI/IEEE C57.104<圖十六>，對於＜圖十三＞的步驟③，當試驗結果比對指標後為須注意／異常的處理流程都不簡單。可以看到不論是須注意或是異常，都是有可能僅建議縮短測試週期，直到氣體成長趨勢或模式變化至潛在問題更明確。
判定指標不只一種，也就是說國際上不同組織專家的想法見解會有所分歧，對於氣體成長趨勢或模式變化至潛在問題更明確的界定點也都各有看法。想當然爾，在台灣，絕緣油試驗的診斷專家想法見解也必然有所分歧眾說紛紜。對試驗結果判別正常／須注意／異常很簡單，從而判定問題種類、大小、程度，選擇恰當的處理措施卻絕對不簡單，有賴維護人員在運轉安全／成本控制／風險管理等諸多條件下，有效運用絕緣油試驗報告，綜合各方專家建議做出最佳的維護決策。
最後再次提醒大家
好比腫瘤指數，當人體器官受到其他良性狀況影響時，也可能造成癌症指數的異常上升；相反的，當癌症指數顯示正常時，也不代表人體一定沒有癌症。
絕緣油試驗的判定指標有其意義，但絕對不是一翻兩瞪眼的鐵律。不管您的設備絕緣油試驗結果是須注意還是異常，冷靜理性的追蹤、觀察、比對、討論、評估、決策，才是最佳的處理措施。
參考資料
1.吳光超/以變壓器油中氣體組成型態診斷異常變壓器之方法介紹—電機月刊第26期
2.賴昭村/變壓器油中氣體分析發現異常後之措施—電機月刊第26期
3.油浸式變壓器的維護管理—日本電氣協同研究第54卷第5號
4.ANSI/IEEE C57.104 IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers
5.IEC 60599 Mineral oil-filled electrical equipment in service – Guidance on the interpretation of dissolved and free gases analysis
而所謂的預知保養，目的在於及早發現設備潛在問題，進而採取有效的措施，改善或消除問題，防止事故於未然。絕緣油試驗對於油浸式變壓器內部問題的診斷，尤其如此。雖然國內外皆有許多經由絕緣油試驗準確發現問題的案例，但實際上更多的狀況是當絕緣油試驗結果評判為異常或須注意時，究竟該如何因應，該採取什麼措施，才能防止事故於未然。該檢修？該換油？該汰換？
若說防止事故於未然是唯一的目標，預知檢測技術並不一定會是最佳的手段，定期汰換設備也許效果會更卓越。但是對企業來說，成本控制同為另一個重要的條件，於是乎各式不同的預知檢測技術，最終成為保養維護的主流。但是如果預知檢測技術只是用來篩選汰換目標，似乎又失去了預知檢測真正的價值。
預知檢測技術真正的價值在於，及早發現設備潛在問題，透過仔細分析問題的成因，根據問題的嚴重性，進而採取有效的措施，改善或消除問題。然而，相較於紅外線熱影像檢測或紫外線放電影像檢測等等光學影像檢測，可顯示明顯的問題點，容易判定該採取何種處理措施。絕緣油試驗對於推斷問題位置及範圍大小仍有相當的侷限，不論是保養人員或診斷人員都不容易下絕對的判定，也不容易決策該採取何種處理措施。
因此絕緣油試驗，經常在執行多年後，被視為效益不顯著的預知檢測技術。即使檢測報告結果為異常，卻總是未能有更進一步明確的改善措施。對於設備使用單位，有如及早發現問題卻姑息問題一般，困擾不斷爭議不停。
雖然說，檢測報告結果為正常不代表無預警事故機率為0%，檢測報告結果為異常也不代表無預警事故機率為100%，所以在<圖二>中並不強調報告的結果是正常或異常。然在此先不討論檢測報告結果為正常時的處理措施。畢竟實務上對維護保養人員，檢測報告結果為異常時究竟該如何因應？始終更為迫切。如<圖三>
當想要知道檢測報告結果為異常時究竟該採取什麼措施，首先要知道檢測報告結果異常與事故之間的關係。
變壓器事故時絕緣油試驗結果會異常，反之絕緣試驗結果異常時變壓器會事故？
其實不然，就筆者的經驗，檢測報告為異常時，所呈現的意義大致為
- 與指標比較的結果
- 設備確實有潛在問題
與指標比較的結果：
不同檢測技術判定指標的設定都不相同，同一種檢測技術不同研究組織／國家的判定指標也不相同<圖七>。判定指標也會隨著新科技的開發而有所改變<圖八>。
試問，同樣的試驗結果，在不同的判定指標下的判定結果是否都相同？
設備確實有潛在問題：
雖說變壓器的潛在問題會有異常氣體檢出<圖六>，但是變壓器的潛在問題不是只有一種<圖九>，不同的絕緣油試驗項目可以發現的設備潛在問題也不同，處理措施的優先順序取決於問題大小、嚴重不嚴重，不同程度的異常問題，處理措施的選擇則取決於問題點位置及成本考量。
綜合以上，是不是可以說
與指標比較的結果異常／須注意＝設備確實有潛在問題?
好比<圖十>箭頭可以向右，是不是也可以向左？
不！不能！與指標比較的結果異常／須注意≠設備確實有潛在問題
如＜圖七＞＜圖八＞指標不只一種，同樣的檢測試驗結果，比對不同指標，結果不盡相同見<圖十二>。以<圖十二>來說，比對台電基準為異常，表示設備有潛在問題故必須有處理措施；比對IEC 60599則為正常，表示設備無潛在問題無須任何處理措施。
這種情況下，設備究竟有沒有潛在問題，究竟該不該處理？
讓我們再回頭看回＜圖四＞，就可以理解答案應該是Ｘ。比對某一指標後結果為須注意／異常，並不能表示設備一定有潛在問題一定會事故。
許多企業單位為了降低無預警事故的發生機率，訂定了＂檢測報告結果為異常＂為零容許的目標。換句話說，要求當檢測報告結果為異常時，一定要有所處理措施，處理措施的有效性則用檢測報告結果為正常來評定。
與指標比較的結果≠設備確實有潛在問題，當在無法有效確認設備的潛在問題前提下，從而選擇的處理措施，也許可以獲得與指標比較結果為正常的檢測報告，卻不一定能有效降低設備無預警事故的發生機率。治標不治本。再者如果設備的狀況為同時存在不同性質的潛在問題，冒然的處理措施會不會有可能反而引發無預警事故，值得深思。
綜觀國際間日本電氣協同研究<圖十四>、IEC 60599<圖十五>、ANSI/IEEE C57.104<圖十六>，對於＜圖十三＞的步驟③，當試驗結果比對指標後為須注意／異常的處理流程都不簡單。可以看到不論是須注意或是異常，都是有可能僅建議縮短測試週期，直到氣體成長趨勢或模式變化至潛在問題更明確。
判定指標不只一種，也就是說國際上不同組織專家的想法見解會有所分歧，對於氣體成長趨勢或模式變化至潛在問題更明確的界定點也都各有看法。想當然爾，在台灣，絕緣油試驗的診斷專家想法見解也必然有所分歧眾說紛紜。對試驗結果判別正常／須注意／異常很簡單，從而判定問題種類、大小、程度，選擇恰當的處理措施卻絕對不簡單，有賴維護人員在運轉安全／成本控制／風險管理等諸多條件下，有效運用絕緣油試驗報告，綜合各方專家建議做出最佳的維護決策。
最後再次提醒大家
好比腫瘤指數，當人體器官受到其他良性狀況影響時，也可能造成癌症指數的異常上升；相反的，當癌症指數顯示正常時，也不代表人體一定沒有癌症。
絕緣油試驗的判定指標有其意義，但絕對不是一翻兩瞪眼的鐵律。不管您的設備絕緣油試驗結果是須注意還是異常，冷靜理性的追蹤、觀察、比對、討論、評估、決策，才是最佳的處理措施。
參考資料
1.吳光超/以變壓器油中氣體組成型態診斷異常變壓器之方法介紹—電機月刊第26期
2.賴昭村/變壓器油中氣體分析發現異常後之措施—電機月刊第26期
3.油浸式變壓器的維護管理—日本電氣協同研究第54卷第5號
4.ANSI/IEEE C57.104 IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers
5.IEC 60599 Mineral oil-filled electrical equipment in service – Guidance on the interpretation of dissolved and free gases analysis