差动变压器的基本组成部分包括一个线框和一个 铁心。在线框上 设置一个原绕组和两个对称的副绕组,铁心放在线框中央的圆柱形孔中。在原绕组中施加交流电压时,两个副绕组中就会产生感应电动势 1和 2。如果两个副绕组按反向串联(图1),则它的总输出电压u2=u21-u22≈ 1- 2。当铁心处在中央位置时,由于对称关系, 1= 2,输出电压u2为零。如果铁心向右移动,则穿过副绕组 2的 磁通将比穿过副绕组1的磁通多,于是感应电动势 2> 1,差动变压器输出电压u2不等于零,而且输出电压的大小与铁心位移 之间基本成线性关系,其特性如图2所示,呈V字形。用适当的测量电路测量,可以得到差动变压器输出与位移 成比例的线性读数。最常用的测量电路是差动 整流电路,它把两个次级电压分别整流后,以它们的差作为输出。差动整流电路有电流输出型和电压输出型,前者用于连接低阻抗负载的场合;电压输出型差动整流电路则用于连接高阻抗负载的场合。
由同心分布在线圈骨架上一初级线圈P,二个级线圈S1 和S2 组成, 线圈组件内有一个可自由移动的杆装磁芯(铁芯),当铁芯在线圈内移动时,改变了空间的磁场分布,从而改变了初次级线圈之间的互感量M,当初级线圈供给一定频率的交变电压时,次级线圈就产生了 感应电动势, 随着铁芯的位置不同, 次级产生的感应电动势也不同, 这样, 就将铁芯的位移量变成了电压信号输出。
变压器的差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的。 差动变压器保护主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。 在绕组变压器的两侧均装设电流互感器,其二次侧按循环电流法接线,即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧,则将同级性端子相连,并在两接线之间并联接入电流继电浪。