随着我国电力行业“十三五”发展规划的部署,增强对电力系统稳定性的保障能力,已经成为我国电力行业发展中的重要问题。随着电力安全意外事件造成的经济损失和社会影响越来越严重,进一步突显出保障电力稳定的重大意义。作为贯穿于整个电力网络中的关键枢纽设备—变压器,其运行状态直接影响到整个电力网络的运转效率,它的安全问题更是保障电力稳定中的核心问题。本文在分析变压器设备差动保护的原理以及造成差动保护不正确动作的关键因素—不平衡电流上,针对不平衡电流与故障电流的识别,提出了一种基于时差法与故障分量的变压器差动保护。主要研究内容如下:(1)对电力变压器中主保护之一的差动保护的整体构成与动作判据进行了理论研究,分析其实现的难点。对变压器中常见的不平衡电流进行理论分析,并针对不平衡电流中影响最严重的励磁涌流,分别研究其形成机理、表现特征以及现有判别方法。(2)对故障分量在变压器主保护上的运用进行深刻研究,对其在各个故障情况下进行性能分析,从其动作方程以及制动方程上推导出其在不同的故障下以及复杂电磁环境中的动作特性。(3)将已经在线路保护中成熟运用的时差法引入变压器保护,因为变压器的结构中存在铁芯,铁芯受到励磁支路作用产生的不平衡电流与受到故障支路作用产生的故障电流存在时间差异。为了提取和鉴别这种差异,本文研究了多种不同的奇异点采样方法,选出最适合的方法来重新界定时差。(4)根据以上研究提出一种基于时差法与故障分量的变压器差动保护原理,并用Matlab simulink power system blockset(PSB)模块对其进行了在空载合闸、外部故障以及内部故障的情况下的仿真研究,充分的检验了本文提出的基于时差法与故障分量的变压器差动保护的可靠性、选择性、灵敏性以及速动性。