1、原理
變壓器差動保護是按照循環電流的原理構成的，雙繞組變壓器的兩側裝設了電流互感器。正常情況下或外部故障時，兩側的電流互感器產生的二次電流流入差繼電器的電流大小相等，方向相反，在繼電器中電流等於零，因此差動繼電器不動作。當變壓器內部或保護區域內的供電線路發生故障時，流入差動繼電器的電流就會產生變化，當電流值達到設定值時，繼電器就會動作。一般來說，在電力變壓器中有電流流過時，通過變壓器兩側的電流不會正好相等，這是和變壓器和電流互感器的變比和接線組別有關的。變壓器在投入時，會產生高於額定電流6~8倍的勵磁湧流，同時產生大量的高次諧波，其中以二此諧波為主。由於勵磁湧流只流過變壓器的某一側，因此通過電流互感器反應到差動迴路中將形成不平衡電流，引起差動保護動作。
2、誤動作原因及其解決方法
（1）變壓器差動保護按照有關規定在保護投運前要嚴格檢查電流互感器的極性、相序和連接，確保變壓器差動保護的正確性。由於各種原因，現場確有電流互感器三相電路的錯誤接線，導致相序和極性的錯誤，造成變壓器差動保護動作。
1）電流互感器的極性：
變壓器差動繼電器動作的條件就是一次電流與變壓器二次電流之差，電流互感器的極性決定瞬時電流的方向，因此對電流互感器的極性應引起重視，只有保證了電流互感器的極性正確，才能保證繼電器的正確動作。在工程中電流互感器的極性應按減極性原則進行。既在一、二次繞組中，同時由同極性端子同入電流時，他們在鐵芯中所產生磁通方向應相同。在實際工作中一般利用楞次定律進行判別(即直流判斷法)。
2）電流互感器接線：
變壓器差動繼電器的CT迴路接線，首先必須通過對CT接線形式的選擇進行外部的「相位補償」，消除變壓器接線組別不同造成的高、低壓側電流相位差和差動保護迴路不平衡電流。例如對於Y/d11接線的變壓器，由於三角形側電流的相位比星形側同一相電流超前30°，必須將變壓器星形側的CT二次側接成三角形，而三角形側的CT接成星形，從而將流入差動繼電器的CT二次電流相位校正過來。目前相當多的繼電器可以通過本身的設定對相位進行轉化，CT只要接成Y/Y型即可，如SIEMENS 7UT51差動繼電器等。
（2）變壓器中的二次諧波：
變壓器投入運行時，由於勵磁湧流的作用，在變壓器迴路中產生大量的諧波分量，其中以二次諧波為主。其最大值高於額定電流的幾倍，因此引起差動保護動作。
1）諧波產生的原因
諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關係，就形成非正弦電流，從而產生諧波。諧波頻率是基波頻率的整倍數，任何重複的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號的為奇次諧波，而2、4，6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時，2次諧波為lOOHz，3次諧波則是150Hz。
2）利用二次諧波制動
保護裝置在變壓器空載投入和外部故障切除電壓恢復時，利用二次諧波分量進行制動;內部故障時，利用基波進行保護;外部故障時，利用比例制動迴路躲過不平衡電流。
上文的分析，探討了變壓器差動保護中的部分問題，而這些問題對於變壓器差動保護的正確工作影響十分大。如果不能夠很好的解決這些問題，就會直接影響變壓器差動保護的性能，甚至造成變壓器差動保護的誤動或不動作。