變壓器內部故障是較嚴重的事故。內部故障產生較大的短路電流，使繞組和鐵芯燒毀。同時，絕緣介質油加熱和壓力升高，導致變壓器整體損壞。
主保護氣體的保護范圍用于變壓器的內部保護：
1、相間短路，留下異物或繞組，特別是抽頭，絕緣處理不好，導致相間距太小而擊穿。
2、一相繞組匝間短路，工藝差，損壞匝間。
3、繞組接地短路，繞組直接接地(這種情況通常伴隨前兩種故障)
4、變壓器油顯著減少，導致降低氣體瓦斯繼電器繼電器內的油的量。
5、輸出二次線路絕緣誤差，造成誤操作。
變壓器縱差保護或電流速斷保護(反作用變壓器繞組、套管、引線相間短路，在一定程度上，繞組內匝間短路和中性點接地側接地回路的反作用)
變壓器除了變壓器箱的內部保護外，還設置了內部繞組、外套、電纜端子、電纜等保護裝置，確保設備的安全運行。
此外，變壓器的相間后備保護包括：
1、過電流保護
2、復合電壓啟動過流保護
3、單相低壓啟動的負序電流保護和過電流保護
4、除變壓器接地后備保護外，阻抗保護還包括：
5、零序電路保護(中性點接地)，
6、殘留過壓，在中性點裝在放電間隙加上剩余電流保護。
7、過負荷保護
8、過勵磁保護
9、其他非電氣保護(油溫高、油壓高、冷卻系統(tǒng)故障)
