变压器差动保护和线路纵差保护一样，把元件两侧的TA按差接法接线，在正常和外部故障时，流入继电器的电流接近零，继电器不动作。内部故障时，流入继电器的电流为短路电流，继电器动作。其物理原理都是基于“基尔霍夫电流定律”。而对于变压器差动保护来说，不完全满足该定律，因为变压器不是一个理想的电路元件，其接点的各端点不仅存在电的联系，还存在磁的联系，以及内部各种损耗。因此，变压器差动保护原理较为复杂。
TA二次回路相位的校正由于电力系统中变压器常常采用Y/A-11的接线方式，变压器两侧的电流相位差为30°，此时，如果变压器两侧TA仍采用通常的接线方式，则TA二次电流由于相位不同会产生一个不平衡电流流入保护装置。如果不平衡电流太大，就将降低内部故障时保护的灵敏度，因此需要进行相位校正。常见的校正方式有2种：（1）常规方式：将变压器Y形侧TA接成A形，而将变压器A形侧TA接成Y形，此方式适用常规保护。（2）微机保护方式：变压器各侧TA二次都接成Y形，通过保护装置内部软件进行相位调整。如变压器Y侧TA接成Y型后，二次三相电流采样值/a、/b、由软件求得用作差动计算的三相/A、/B、/e，实现Y/A：2004-07-04的转变。
而在装置内部转角的处理上，目前国内各个厂家有所不同，其主要表现在零序对差动保护的影响作用。具体表现为：在不接地系统中，转Y侧和转A形侧效果完全相同，因为在不接地系统中发生接地故障时，没有零序电流。
在接地系统中，转A形侧要比转Y侧好。这是因为在发生接地故障时，若转Y侧，则会把故障电流中的零序分量消除掉一部分，使故障分量减小，保护灵敏度降低。若转A形侧则不会消除差流中的零序分量，保证保护有足够的灵敏度。）接地系统中用转A形时，会出现Y形侧区外故障时会有误动的可能。因为Y形侧区外故障时转A形侧无法消除Y侧的零序电流，而此时A形侧无零序电流，会引起不平衡电流增大，造成保护误动，所以此种处理方式一定要考虑Y形侧的零序电流补偿。
TA回路的不平衡电流在变压器差动保护中需要躲过差动回路的不平衡电流，而不平衡电流太大将造成保护装置灵敏度降低，影响保护装置的正常工作。不平衡电流的产生原因主要有以下几点三相变压器TA电流相位不同而产生的不平衡电流。
而产生的不平衡电流。TA型号不同，其饱和特性和励磁电流也不同，就会在差动回路中产生不平衡电流。）计算变比和实际变比不同而产生的不平衡电流。）带负荷调节变压器分接头而产生的不平衡电流。）暂态情况下穿越性短路电流所产生的不平衡电流。在暂态过程中，一次侧的短路电流含非周期分量，此分量对时间的变化率很小，很难变换到二次侧而主要成为互感器的励磁电流，而非周期分量的作用使得在稳态外部短路下，已开始处于饱和状态下的TA铁芯加快严重饱和，因而二次电流误差更大，暂态下的不平衡电流也更大。
（6）暂态情况下励磁涌流所产生的不平衡电流。在变压器差动保护中，二次谐波闭锁、波形对称、间断角及神经元算法等各种闭镄判据，最主要目的就是消除励磁涌流对差动保护的影响，防止差动保护误动。而励磁电流仅流过变压器的某一侧，因此，通过TA反映到差动回路中不能被平衡。变压器正常运行时励磁电流很小，但当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，则可能出现很大的励磁涌流，常导致差动保护误动，给变压器差动保护的实现带来困难。
TA饱和判据的原理TA在大电流及系统时间常数大的情况下会引起TA饱和，对保护装置产生不利的影响，特别对变压器差动保护，应采用相应的中低压电器技术识别方法区分，避免发生误动。
对于发生在被保护变压器区内的故障，它引起的TA饱和不易区分。因为差动电流和制动电流的测量值的失真情况一样。这时比率差动电流保护的动作特性还是有效的，故障特征满足比率差动电流保护的动作条件。
对于发生在被保护变压器区外的故障，其穿越性短路电流引起的TA饱和会产生很大的虚假差动电流，这在各侧的TA饱和情况不同时更为严重。如果由此产生的量值引发的工作点落在了比率差动电流保护的动作特性的动作区内，如不采取措施，保护会误动。
针对上述情况，装置内应设有个丁八饱和判据，以区分变压器内外故障情况，其工作特性如。对发生在被保护变压器区外的故障引起的TA饱和，可以通过高值的初始制动电流检测出来，此电流会将工作点短暂的移至附加稳定特性区内。反之，当变压器区内故障时，由于制动电流几乎不可能大于差动电流，其工作点会立即进入动作区。因此，可利用故障发生的最初半个周期内，测量值引发的工作点是否在附加稳定特性区内来作出决定。一旦检查出外部故障引起TA饱和，装置自动闭锁了比率差动电流保护，并会在整定的时间（reT）内一直有效闭镄，直到整定时间到时才解除闭锁。工作点稳定地连续2个周期工作在动作区内，闭锁会被立即解除，可靠地检查出被保护变压器发展中的故障而迅速动作。
检查出变压器区外故障引起TA饱和闭锁了比率差动电流保护的判据公式如下：流门坎值；：为TA饱和闭锁时间。
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