變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內兩種故障。

油箱外的故障,主要是套管和引出線上發生相間短路以及接地短路。油箱內的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。油箱內故障時產生的電弧,不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯,而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產生大量的氣體,有可能引起變壓器油箱的爆炸。對于變壓器發生的各種故障,保護裝置應能盡快地將變壓器切除。

變壓器的不正常運行狀態主要有:變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷,風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。這些不正常運行狀態會使繞組和鐵芯過熱。

此外,對于中性點不接地運行的星形接線變壓器,外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓,威脅變壓器的絕緣;大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行工況下會使變壓器過勵磁,引起鐵芯和其他金屬構件的過熱。

變壓器裝設的保護

（1）瓦斯保護:防御油箱內故障及油面的降低。

（2）差動保護或電流速斷保護:防御變壓器繞組套管及引出線上的故障(電流速斷保護般用于10000kVA以下的變壓器）。

（3）過電流保護:防御外部相間短路(作為瓦斯保護和差動保護的后備保護)。

（4）零序電流保護防御外部接地短路引起的過電流(對中性點直接地的電網內）。

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