为了有效地分析箱式变压器的故障，本文选用双二次绕组的箱式变压器(ZGS11-Z.T.-1000/38.5)，可配两台集中逆变器，其发电单元结构如图1所示。箱式变压器采用三相三柱结构设计，低压侧有两个绕组。整体结构分为三部分:高低压室和油箱。在实际运行中，箱式变压器常见的故障有低压绕组接地故障、高压侧断线故障、高压侧短路故障等。，下面将对其进行详细分析。
1光伏电站箱式变压器典型故障
1.1低压绕组接地故障分析
由于光伏电站箱式变压器结构设计中没有设计中性点接线，如果箱式变压器低压侧发生单相接地故障，对绝缘的危害很大。集中式逆变器不同的运行状态会导致不同的故障。首先，当发电机组在光照不足的情况下停止工作时，集中式逆变器将脱离并网状态，使得处于待机状态的逆变器不再作为发电负荷，而是借助箱式变压器从电网中吸收电能。此时，箱式变压器承担配电任务。如果箱式变压器低压位置发生单相接地，逆变器接收到的线电压不会发生变化，逆变器仍能正常工作。但相电压会升高，长期运行会造成箱式变压器低压侧绝缘损坏，甚至多点接地。其次，有光的话，集中式逆变器会变成并网状态。分析其接线方式和箱式变压器不接地运行方式，单向接地状态下很难与大地形成有效回路，即不会有接地电流，逆变器出线电压也不会发生变化。但在设计之初，其控制系统主要监测线电压，不会发现接地异常。逆变器仍将正常工作，但接地会影响逆变器的整体效率。
1.2高压侧断线故障分析
根据断线位置的不同，箱式变压器的断线故障可分为高压引线断线和绕组断线。当箱式变压器高压侧发生高压引线断线故障时，会直接导致逆变器跳闸，发电机组会因故障停机。根据箱式变压器测试，箱式变压器内部会有杂音和特殊气味，故障相的绕组会有无穷大的电阻。通过测量其DC电阻，可以发现正常相与故障相绕组之间的电阻也会为无穷大，从而基本判断断线故障的发生。然而，当高压绕组断开时，故障标志会有所不同，主要表现在DC电阻不会是无穷大，而只是正常两相DC电阻的两倍。通过测量故障后的电压可以发现，在高压侧，故障相和相邻相的线电压会降低，一般降低到额定线电压的50%，而正常相的线电压不会变化。低压侧，断线相对应的低压侧相的线电压明显下降，但不会变为零，主要是感应电压引起的。
1.3高低压侧短路故障分析
通常，箱式变压器在运行中经常发生相间短路故障。当高低压侧发生相间短路时，箱式变压器相应侧的断路器会跳闸，在故障的冲击下，箱式变压器往往会伴有内部异响、喷油和异味。一般来说，对箱式变压器短路故障的分析应从保护动作入手，对箱式变压器故障有一个大致的了解，然后将箱式变压器转入检修状态，采取安全措施，断开光伏发电机组，详细检查故障情况。而且有时候，在故障初期，可能只是箱式变压器的相间故障。如果故障进一步发展，会造成变压器内部绕组烧损、铁心坍塌等更大的损失。这种情况下，箱式变压器只能报废。在此，对箱式变压器中一个实际故障的发展过程进行了分析。初始故障发生在低压侧的相间短路，在短路冲击放电的作用下，造成高低压绕组之间的击穿短路。在这种情况下，铁芯被损坏，箱式变压器油箱内的油会严重喷发，并会分解变质。通过研究发现，造成高低压绕组间短路的直接原因在于其自身绝缘薄弱。
2光伏电站箱式变压器故障的预防措施
2.1附加绝缘监测装置
对于本文选用的箱式变压器，属于三相三线星形接线。如果有单相接地，由于没有中性点，线电压不会发生明显变化，增加了接地故障排除的难度。接地逆变器的连续运行可能会使接地故障恶化，甚至带来更大的风险。因此，绝缘监测装置的使用可以为逆变单元的并网增加一份保障。如果有接地故障，会直接发出绝缘故障报警，断开故障单元。此外，为了更好地处理光伏箱式变压器的接地故障，应采用中性点连接的逆变器，并选择yn11型作为其连接组别。
2.2加强日常绝缘监测
为了保证光伏电站的安全运行，应严格按照规定进行定期监测，尤其是绝缘监测，可以及时发现箱式变压器的绝缘缺陷，降低站内设备的故障概率。在光伏电站的实际运行维护中，需要适当增加箱式变压器绝缘监测的频率。
2.3注意油样测试。
根据光伏电站箱式变压器的故障分析，内部绝缘缺陷是导致高压故障的关键原因。为了避免类似故障的发生，必须做好箱式变压器内部油样的检测工作。从内绝缘的缺陷到失效，是长时间逐渐积累的。在变质的过程中，通常会出现放热或放电的问题，导致类油成分的拜年。通过定期测试，可以更有效地检测绝缘状况，必要时采取干预措施，避免绝缘状况恶化。箱式变压器在运行中，要加强对油温的监测，通过增加检查和试验的频率，防止油温过高的变压器成为故障。
2.4做好施工阶段的技术选择。
为了保证光伏电站的长期运行安全，降低箱式变压器的故障概率，需要从光伏电站的建设阶段开始，做好选址、电气设计、设备选型等工作。，以确保箱式变压器产品质量优良，满足电站总体设计要求。