变压器是供电系统中的重要元件，必须根据其容量的大小和重要程度，设置性能良好、动作可靠的保护装置，确保变压器的正常运行。变压器故障分内部故障和外部故障两种。常见内部故障包括：线圈的相间短路、匝间或层间短路、单相接地短路以及烧坏铁芯等。这些故障都伴随有电弧产生，电弧将会引起绝缘油的剧烈气化，从而可能导致油箱爆炸等更严重的事故。
常见的外部故障包括：套管及引出线上的短路和接地。最容易发生的外部故障是由于绝缘套管损坏而引起引出线的相间短路和碰壳后的接地短路。
变压器常见的不正常工作状态是：过负荷、温升过高以及油面下降超过了允许程度等。变压器的过负荷和温度的升高将使绝缘材料迅速老化，绝缘强度降低，除影响变压器的使用寿命外，还会进一步引起其它故障。
变压器的保护装置
高压侧为6～10kv的车间变电所主变压器：
带时限的过电流保护：反应变压器外部的短路故障，并作为变压器速断保护的后备保护。一般变压器均应装设。
电流速断保护：反应变压器内外部故障。如果带时限的过电流保护动作时间大于0.5～0.7均应装设。
瓦斯保护：反应变压器内部故障和油面降低时的保护装置。对于800kv.a及以上的油浸式变压器以及400kv.a及以上的车间内油浸式变压器均应装设。通常轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。
过负荷保护：反应因过负荷引起的过电流。应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护，一般过负荷保护动作于信号。
温度保护装置：反应变压器上层油温超过规定值（一般为95℃）的保护装置。一般动作于信号。
