差动保护是比较被保护设备输入和输出端口电流的大小或相位的继电保护。如图所示，流入保护装置的电力差动电流icd=im+in，当被保护设备在正常运行或外部短路以及系统振荡时，由于im忆和in忆大小相等，方向相反，差动电流icd 为零，保护不会误动作；当被保护设备本身发生内部短路时，差动电流将icd 不为零，当icd 值大于某一整定值时，保护将灵敏动作。
由于变频器中间的直流环节采用电容器，使得变频器在工作的时候其内部含有有源设备，这样，即使变频器正常工作时输入输出两端电流在某一时刻不满足平衡，这与差动保护机理相违背，所以变频器一般不采用差动保护。