電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備之一，與發(fā)電機和高壓輸電線路相比，它的故障概率相對較低。但一旦出現(xiàn)故障，它將對系統(tǒng)的供電可靠性和運行安全性帶來嚴(yán)重的影響。另外，大容量變壓器也是非常昂貴的電力設(shè)備。為保證變壓器的安全運行，防止事故擴大，應(yīng)根據(jù)變壓器的容量、結(jié)構(gòu)及故障類型裝設(shè)相應(yīng)可靠、快速、靈敏選擇性好的保護。

蘭州變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障有繞組的相間短路、匝間短路、直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的接地短路。變壓器發(fā)生油箱內(nèi)部故障是非常危險的，故障時產(chǎn)生的大電流往往會引起鐵心嚴(yán)重發(fā)熱，情況嚴(yán)重時甚至?xí)棺儔浩髡w報廢。此外，故障點的高溫電弧不僅會燒毀鐵心和繞組的絕緣，還可能使絕緣物和油在電弧作用下急劇汽化引起油箱爆炸。油箱的外部故障有套管及引出線上發(fā)生相間短路和直接接地系統(tǒng)側(cè)的接地短路。

貴州電力變壓器的異常工作狀態(tài)是指變壓器本體沒有發(fā)生故障，但外部環(huán)境變化后引起的變壓器的非正常工作狀態(tài)。主要有過負荷、過電流、零序過電流、油面降低及因過電壓或頻率降低引起的過勵磁、外部接地短路引起的中性點過電壓、通風(fēng)設(shè)備故障、變壓器油溫升高等。

對于上述的故障和不正常運行狀態(tài)，根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護及自動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，對變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護裝置：

（1）瓦斯保護。為反映油箱內(nèi)部故障和油面降低，容量在0.8MV·A及以上的油浸式變壓器和0.4MV·A及以上的車間內(nèi)變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器，當(dāng)變壓器安裝處電源側(cè)無斷路器或短路開關(guān)時，可作用于信號。

（2）縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護。用于反映變壓器繞組、套管及引出線相間短路；直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組、套管和引出線的接地短路以及繞組匝間短路。容量在10MV·A及以上單獨運行的變壓器和6.3MV·A及以上并列運行的變壓器，以及6.3MV·A及以上的廠用變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護；10MV·A以下的變壓器可裝設(shè)電流速斷保護和過電流保護；2MV·A及以上的變壓器當(dāng)電流速斷保護靈敏度系數(shù)不符合要求時，宜裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。

（3）過電流保護。對由外部相間短路引起的過電流，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置。例如，復(fù)合電壓啟動過電流保護裝置或負序過電流保護裝置，適用于升壓變壓器；過電流保護適用于降壓變壓器。

（4）零序電流保護。中性點直接接地的110kV電網(wǎng)中，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有電源的變壓器中性點直接接地運行時，對外部單相接地引起的過電流應(yīng)裝設(shè)零序電流保護。

（5）過負荷保護。反映變壓器的過負荷狀態(tài)。對400kV·A以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行，或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負荷的情況，裝設(shè)過負荷保護。變壓器在過負荷時，應(yīng)利用過負荷保護發(fā)出信號，在無人值班的變電所內(nèi)也可將其作用于跳閘裝置或自動減負荷裝置。

（6）過勵磁保護。高壓側(cè)電壓500kV及以上的變壓器，頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護，反映變壓器的過勵磁狀態(tài)。在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護作用于信號，當(dāng)過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘裝置。過勵磁保護反映于實際工作磁通密度和額定工作磁通密度之比（稱為過勵磁倍數(shù)）而動作。

（7）后備保護。如阻抗保護、復(fù)合電壓啟動的過電流保護裝置、欠電壓啟動的過電流保護裝置等都能反映變壓器的過電流狀態(tài)，但它們的靈敏度不一樣，阻抗保護的明敏度很高，過電流保護的靈敏度很低。