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由于油浸式变压器内部结构的复杂性，故障的形式也是多样的，要准确地判断出油浸式变压器的故障性质及故障发生部位非常困难，常用的油浸式变压器故障检测方法主要包括： 绝缘电阻试验，绝缘电阻试验能有效的检查出油浸式变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮、脏污以及贯穿性的集中缺陷。 泄漏电流试验，泄漏电流试验测量灵敏度较高，能有效地发现油浸式变压器套管密封不严进水、高压套管裂纹等其它试验不易发现的缺陷。主要故障模式有引线短路、引线断路、引线接触不良。引线短路如不及时处理会导致绕组相间短路，引线断路应使油浸式变压器立即停止运行，接触不良将会产生局部高温烧断引线而使油浸式变压器停运。 套管故障箱、套管表面的温度可以发现如导电回路连接件接触不良、套管缺油和箱体涡流发热等缺陷。套管是油浸式变压器内部绕组与箱外联接引线的装置，套管密封不严会发生位移和开焊，雨水循着套管进入油浸式变压器内部，极易导致油浸式变压器绕组短路或相间短路。如果套管表面积垢严重或者套管上有裂纹，会造成绝缘套管网络和爆炸，使油浸式变压器烧毁。
油浸式变压器是一种用于交流电能转换的电气设备。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。油浸式变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，以利于电能的传输。电压经升压油浸式变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电经济性，达到远距离送电的目的。电压经降压油浸式变压器降压后，获得各级用电设备的所需电压，以满足用户使用的需要。 油浸式变压器的构成 ，为了改善散热条件，大、中容量的电力油浸式变压器的铁心和绕组浸入盛满油浸式变压器油的封闭油箱中，各绕组对外线路的联接由绝缘套管引出。油浸式变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置及调压装置等部分组成：器身包括铁心、绕组、绝缘结构及引线等；油箱包括本体（箱盖、箱壁和箱底）和一些附件（放油阀门、小车、油样油门、接地螺栓及铭牌等）；冷却装置包括散热器和冷却器；保护装置包括储油柜、油位计、安全气道、吸湿器、测温元件、浮油器及气体继电器等；出线装置包括高压套管、低压套管等；调压装置即分接开关，分为无载调压和有载调压装置。
故障判断的步骤：判断油浸式变压器是否存在故障，是隐性故障还是显性故障。判断属于什么性质的故障，是电性故障还是热性故障，是固体绝缘故障还是油性故障等。判断油浸式变压器故障的状况，如热点温度、故障功率、严重程度、发展趋势以及油中气体的饱和程度和达到饱和而导致继电器动作所需的时间等。提出相应的反事故措施，如能否继续运行，继续运行期间的安全技术措施和监视手段或是否需要内部检查修理等。由于油浸式变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要有电路故障、磁路故障和油路故障。而对油浸式变压器本身影响最严重、目前发生机率 的又是油浸式变压器出口短路故障，同时还存在油浸式变压器放电故障等。油浸式变压器短路故障主要指油浸式变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。
电压闭锁元件灵敏度不足，当过电流保护不符合灵敏度要求时，常采用复合电压闭锁过电流保护方式，而在低压侧母线或出口三相故障时，高、中压侧电压很高，不足以启动低电压元件。解决高、中压侧电压元件灵敏度不足的方法一般采用三侧电压闭锁并联的方式，低压侧可只采用本侧电压。这种方式要注意电流灵敏度提高后，在低压侧故障切除时可能会因自启动电流过大而造成误动。 电流元件的灵敏度不足，①一些110kv双绕组主变的低压侧未装设过流保护，要靠高压侧过流保护作为低压侧母线、线路故障的后备保护，而电源侧线路保护对主变低压侧故障又无足够的灵敏度。这样，当高压侧后备保护拒动或断路器拒动时，低压侧的故障就没有第二重保护。所以，110kv双绕组主变的低压侧也应装设过流保护作为本侧母线和相邻线路保护的后备。为防止低压侧断路器拒动，过流保护应做成两个时间段， 时限跳低压侧（或母联），第二时限跳各侧，以弥补高压侧后备保护电流灵敏度不足的问题。②对于220kv大容量主变而言，由于低压侧加装了限流电抗器，使低压母线的短路电流大幅度下降，遂造成高压侧过流保护的电流元件对低压母线的短路故障灵敏度不足。