變壓器差動保護是通過比較變壓器高低壓兩側電流互感器二次電流的值和相位而組成的保護裝置。 主要用于保護變壓器及其輸出線路免受相間短路和單相接地短路（在大電流接地系統中）的影響。 兩個電流互感器之間所有元件的多根導線都包含在保護范圍內。 對于變壓器匝間短路等內部故障，氣體保護也是主要保護，差動保護作為后備保護。

 變壓器差動保護是變壓器的主要保護，按循環電流原理安裝。 主要用于保護雙繞組或三繞組變壓器繞組及其輸出線路中的各種相間短路故障，也可用于保護變壓器單相匝間短路故障。 在繞組變壓器的兩側均安裝有電流互感器， 且二次側采用流線電流法進行接線，即若電流互感器兩側的同源端子均朝向母線側，則同源端子連接并并聯，若電流互感器兩側的同源端子均朝向母線側，則電流互感器兩側的同源端子均朝向母線側，且電流互感器兩側的同源端子均朝向母線側，且電流互感器兩側的同源端子均朝向母線側。 流過繼電器線圈的電流為兩側電流互感器的二次電流差，即差動繼電器與差動電路相連。 理論上，在正常運行和外部故障時，差動回路電流為零。 實際上， 由于兩側電流互感器的特性不能完全相同， 在正常工作和外部短路時，差分電路中仍然存在不平衡電流iumb，流經繼電器的電流ik為ik=i1-i2=iumb。當變壓器內部發生相間短路故障時， I2在微分電路中改變方向或等于零（無電源側），為流經繼電器I1和I2的電流之和，Ik=I1+I2=Iumb。 變壓器差動保護涵蓋構成變壓器差動保護的電流互感器和連接這些設備的導線之間的電氣設備。 由于差動保護不作用于保護區域外的故障，因此差動保護在動作值和動作時限上不需要配合保護區域外的相鄰元件的保護。