電力變壓器是電力系統中重要的電力設備之一，與發電機和高壓輸電線路相比，它的故障概率相對較低。但一旦出現故障，它將對系統的供電可靠性和運行安全性帶來嚴重的影響。另外，大容量變壓器也是非常昂貴的電力設備。為保證變壓器的安全運行，防止事故擴大，應根據變壓器的容量、結構及故障類型裝設相應可靠、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部故障和油箱外部故障。油箱內部故障有繞組的相間短路、匝間短路、直接接地系統側繞組的接地短路。變壓器發生油箱內部故障是非常危險的，故障時產生的大電流往往會引起鐵心嚴重發熱，情況嚴重時甚至會使變壓器整體報廢。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生相間短路和直接接地系統側的接地短路。

貴州電力變壓器的異常工作狀態是指變壓器本體沒有發生故障，但外部環境變化后引起的變壓器的非正常工作狀態。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、通風設備故障、變壓器油溫升高等。

對于上述的故障和不正常運行狀態，根據《電力系統繼電保護及自動裝置技術規程》的規定，對變壓器應裝設以下保護裝置：

（1）瓦斯保護。為反映油箱內部故障和油面降低，容量在0.8MV·A及以上的油浸式變壓器和0.4MV·A及以上的車間內變壓器應裝設瓦斯保護。當油箱內部故障產生輕微瓦斯或油面下降時，應瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，應動作于斷開變壓器各側斷路器，當變壓器安裝處電源側無斷路器或短路開關時，可作用于信號。

（2）縱聯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；直接接地系統側繞組、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裝設縱聯差動保護；10MV·A以下的變壓器可裝設電流速斷保護和過電流保護；2MV·A及以上的變壓器當電流速斷保護靈敏度系數不符合要求時，宜裝設縱聯差動保護。

（3）過電流保護。對由外部相間短路引起的過電流，應裝設相應的保護裝置。例如，復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電網中，當低壓側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裝設零序電流保護。

（5）過負荷保護。反映變壓器的過負荷狀態。對400kV·A以上的變壓器，當數臺并列運行，或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應根據可能過負荷的情況，裝設過負荷保護。變壓器在過負荷時，應利用過負荷保護發出信號，在無人值班的變電所內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，應裝設過勵磁保護，反映變壓器的過勵磁狀態。在變壓器允許的過勵磁范圍內，保護作用于信號，當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）而動作。

（7）后備保護。如阻抗保護、復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，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。