轻型高压试验变压器的异常工作情况主要有过载、外部短路引起的过电流、外部接地短路引起的中性点过电压、油箱漏油引起的油位降低或因外部短路引起的温度升高。此外，由于其额定工作磁通密度高，与电压频率比成正比，在过压或过压运行时可能引起变压器过励磁故障。
轻型高压试验变压器正常运行时，日负荷曲线的负荷率大多小于1。根据等值老化原则，只要使变压器在过负荷期间多损耗的寿命和在欠负荷期间少损耗的寿命能相互补偿，则仍可获得规定的使用年限。正常过负荷能力就是以不牺牲正常寿命为原则而制定的。即在整个时间间隔内，只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可，且满足以下条件：
(1)过负荷期间，绕组zui热点的温度不得超过140℃，上层油温不得超过95℃；
(2)变压器的zui大过负荷不得超过额定负荷的50%
当系统发生故障时，首要任务是设法保证不间断供电，而变压器绝缘的老化加速则是次要的，事故过负荷是以牺牲变压器的寿命为代价的。绝缘老化率允许比正常过负荷时高得多。事故过负荷也称急救负荷，是在较短的时间内，让变压器多带一些负荷，以作急用。为保证可靠性，在确定变压器事故过负荷的允许值时，一般事故过负荷时绕组zui热点的温度也不得超过140℃，负荷电流不得超过额定值两倍。
一般采用以下保护方法：
1、气体保护：保护变压器内部短路和油位降低故障。
2、差动保护、电流速断保护：保护变压器绕组或引线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路、匝间短路绕组的电路。
3、过流保护：保护外部相间短路，作为气体保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。
4、零序电流保护：保护大接地电流系统的外接单相接地短路。
5、过载保护：对称过载保护，只对信号。
6、过励磁保护：保护过励磁不超过允许限值。
