امروزه جریان انرژی قابل اطمینان برای همه شرکت‌های بزرگ برق ضروری است و همین امر ترانسفورماتورهای قدرت را به یکی از مهم‌ترین دارایی‌ها و بزرگترین سرمایه‌گذاری‌ها تبدیل کرده است. علاوه بر این، ناوگان ترانسفورماتور در بخش‌های مختلف جهان، فراتر از عمر طراحی خود و تحت بارهای بالاتر از حد متوسط کار می‌کنند. که سبب می‌شود در سیستم‌‌های انرژی، پایش وضعیت ترانسفورماتور و تجزیه و تحلیل خرابی‌ها و خطاهای آن از اولویت بالایی برخوردار باشد.

با گذشت زمان، تنش‌های الکتریکی و حرارتی بر روی مواد عایق ترانسفورماتور (قوس، تخلیه،  جرقه و گرمای بیش از حد) می‌تواند منجر به خطاهای اولیه در ترانسفورماتور شود. با تجمع این تنش‌ها، مواد عایقی شکسته شده و چندین گاز مختلف آزاد می‌کنند. برای تعیین نوع خطای احتمالی و یا رخ داده، می‌توان این گازها را با استفاده از تکنیک‌های آنالیز گاز محلول در روغن عایق ترانسفورماتور (DGA) شناسایی کرد. استفاده از روش‌های تشخیصی مناسب از قبیل DGA می‌تواند قابلیت اطمینان عملکرد را  بهبود بخشیده و از خرابی ترانسفورماتور و هزینه‌های احتمالی برای جایگزینی ترانسفورماتور جدید جلوگیری کند.

DGA یا همان آنالیز گازهای محلول، در واقع تجزیه و تحلیل گازهای حل شده در روغن ترانسفورماتور است که عموما در تنش‌های حرارتی و الکتریکی غیر معمول و در اثر تجزیه‌ی روغن و یا کاغذ در ترانسفورماتور ایجاد می‌شود. هنگام بروز خطاهای بزرگ، گازهای تولید شده در اثر تجزیه قابل توجه بوده و توسط رله‌ی بوخهلتس قابل تشخیص خواهد بود. اما زمانی که تنش‌های حرارتی و الکتریکی جزئی است، گازهای ناشی از تجزیه‌ی روغن ترانسفورماتور زمان کافی برای حل شدن در آن را خواهد داشت. از این رو رله‌ی بوخهلتس نمی‌تواند به تنهایی ما را از سلامت کارکرد ترانسفورماتور مطمئن کند. لذا بهره‌گیری از روش‌های دیگر از قبیل DGA در پایش سلامت کامل ترانسفورماتور ضروری می‌نماید. برای افزایش ضریب اطمینان می‌توان تست DGA را به صورت روتین انجام داد تا اطلاعات کاملی از کارکرد ترانس در دوره‌ی فعالیت آن بدست آورد. علاوه‌براین امروزه به مدد تکنولوژی و روش‌های پشرفته‌ی پردازش داده، انجام این نوع آزمایش‌ها و پایش‌ها به صورت آنلاین نیز میسر است. در شکل زیر نمونه‌ای از دستگاه آنلاین تست DGA نشان داده شده است.

شکل 1: نمونه‌ای از دستگاه آنلاین تست  DGA

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، این گازها در دماهای خاص شروع به تشکیل می‌کنند و در داخل روغن عایق ترانسفورماتور قدرت حل می‌شوند. انواع و مقادیر گازهایی که تشکیل می‌شوند به ماهیت و شدت خطا بستگی دارد. تولید هیدروژن و متان در حدود 150 درجه سانتیگراد در مقادیر کم آغاز می‌شود. تولید هیدروژن با افزایش دما همچنان افزایش یافته و در حدود 250 درجه سانتیگراد، تولید اتان شروع می‌شود. در حدود 350 درجه سانتیگراد، تولید اتیلن آغاز شده و پس از رسیدن به حداکثر نقطه، تولید متان، اتان و اتیلن با افزایش دما کاهش می‌یابد.

شکل2: دیاگرام گازهای تولید شده در ترانسفورماتور

تولید استیلن بین 500 تا 700 درجه سانتیگراد شروع می‌شود. در گذشته وجود مقادیر کمی از استیلن نشانه‌ای از دمای حداقل 700 درجه سانتی‌گراد بود اما محققان در بررسی‌های اخیر به این نتیجه رسیده‌اند که یک خطای حرارتی (نقطه داغ) 500 درجه سانتی‌گرادی نیز می‌تواند مقدار کمی(چند ppm ) استیلن تولید کند. مقادیر بیشتر استیلن را فقط می توان در دمای بالای 700 درجه سانتیگراد با قوس داخلی تولید کرد.

خطای حرارتی (T3) - در روغن و یا کاغذ با دمای بالای 700 درجه سانتیگراد رخ می‌دهد و عموما با نشانه‌های قوی از کربنی شدن روغن، تغییر رنگ فلز (در دمای 800 درجه سانتیگراد)، یا همجوشی فلز (زیر 1000 درجه سانتیگراد) همراه است. 

 در خطاهای بالقوه مانند گرمای بیش از حد، تخلیه جزئی و قوس پایدار، طیف وسیعی از گازها تولید می‌شود. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، می‌توان از غلظت و ترکیب این گازها برای تشخیص نوع و تخمین شدت خطا استفاده کرد. از آنجایی که در انواع خطاها گازهای مختلفی تولید می‌شود و نه فقط یک نوع گاز، رویکردهایی که در آنها  گازهای متعدد مورد شناسایی و تشخیص قرار می‌گیرند، اغلب نتایج دقیق‌تری به دنبال دارند.

شکل4: انواع گازهای تولید شده در خطاهای مختلف