作為保護裝置，差動繼電器由位于系統中兩個不同位置的電流互感器提供反饋信息。差動繼電器對電流進行比較，如果存在不同則表示受維護區域內有故障存在這些裝置常被用于維護發電機或變壓器的線圈。

       差動繼電器基本原理是交流磁制動，工作繞組接入維護的差動回路，制動繞組接入環流電路。其作用為在正常情況下或者當發生穿越性短路時，通過制動繞組的電流互感器二次電流或全部短路電流。



       差動繼電器電磁關系，相應的制動磁通φZ僅在導磁體的兩個邊柱間環流。其作用純粹是使鐵芯飽和，降低磁路的導磁率，這便是交流磁 制動作用。

       正常情況下通過工作繞組的僅是數值不大的不平衡電流，其效應已被消除。當發生穿越性短路時，由于電流互感器的電流倍數已很大，誤差各異，因而不平衡電流的數值必將顯著增大，其效應也不能消除，但這時的制動作用也很大，導磁體的飽和水平很高，大大地惡化了工作繞組和二次繞組之間的電磁感應條件，因而構成了差動繼電器的制動特性。

       當用于維護三繞組電力變壓器時，應用兩個平衡繞組，并將它分別接在環流回路的兩個臂上，這樣就能消除三個環流回路里不平衡電流的效應。當用于維護兩繞組電力變壓器時，只需應用一個平衡繞組。不平衡電流較大的情況下，平衡繞組接入環流回路；當不平衡電流較小時，可以接入差動回路，以擴大整定值的范圍。