现有研究表明，主变压器绝缘油氢气含量超标多与局部放电或低温过热相关，但对单一氢气含量超标且无其他特征气体累积的案例研究不足。本文针对某主变压器绝缘油中仅氢气含量超标的异常现象，对氢气来源途径逐一进行分析，最终判定为主变压器局部受潮，提出基于真空热油循环的干燥处理方案，处理后氢气含量下降至正常范围。本文为主变压器绝缘油单一氢气含量超标的非典型故障分析与处理提供了可借鉴的经验。