变压器常出现故障分为外部故障和内部故障两大类。
外部故障最常见的是绝缘套管及引出线上的故障,它能引起相间短路和接地短路(故障套管出线端对外壳闪络)。内部故障是指在变压器油箱里面发生的故障,故障多数为变压器绕组匝间短路或层间短路、单相接地短路等。内部故障最为危险,由于短路电流产生的高温电弧不仅会损坏绕组的绝缘,而且由于绝缘材料和变压器油因高温分解而产生大量气体,有可能导致油箱爆炸,因此当发生内部故障时,必须迅速将变压器切除。
另外,变压器的非正常运行状态最为常见的是过负荷。现代变压器在结构上都允许短时间过负荷,但不能超过规定时间,否则会使绕组发热而损坏。
针对上述容易出现的故障,变压器的保护方式有以下几种。
(1)过电流保护:保护变压器外部相间短路故障。
(2)差动保护或电流速断保护:保护变压器绕组和引出线相间短路、接地短路(大接地电流系统)及绕组匝间短路。
(3)瓦斯保护:保护变压器内部故障和油面降低,重瓦斯动作于跳闸,轻瓦斯动作于信号。
(4)零序电流保护:保护大接地电流系统的外部接地短路。
(5)过负荷保护:仅发信号。