差動保護是變壓器的主保護，是按循環電流原理裝設的。

主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內部及其引出線上發生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障。

在繞組變壓器的兩側均裝設電流互感器，其二次側按循環電流法接線，即如果兩側電流互感器的同級性端都朝向母線側，則將同級性端子相連，并在兩接線之間并聯接入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側電流互感器的二次電流只差，也就是說差動繼電器是接在差動回路的。

從理論上講，正常運行及外部故障時，差動回路電流為零。實際上由于兩側電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運行和外部短路時，差動回路中仍有不平衡點流Iumb流過，此時流過繼電器的電流IK為 Ik=I1-I2=Iumb。

優點：如果采用單線輸入輸出，那儀表的量程將需要很大，量程大就意味著精度不高，所以這時采用差動的方式，使得控制的量始終在一個較小的范圍內變化，這樣就有利于獲得比較高的控制精度。