縱聯差動保護，即輸電線的縱聯差動保護，是用某種通訊通道將輸電線兩端的保護裝置縱向聯結起來，將各端的電氣量（電流、功率的方向等）傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路範圍內還是線上路範圍外，從而決定是否切斷被保護線路。差動保護是一種依據被保護電氣裝置進出線兩端電流差值的變化構成的對電氣裝置的保護裝置，一般分為縱聯差動保護和橫聯差動保護。變壓器的差動保護屬縱聯差動保護，橫聯差動保護則常用於變電所母線等裝置的保護。

所謂變壓器的縱聯差動保護，是指由變壓器的一次和二次電流的數值和相位進行比較而構成的保護。縱聯差動保護裝置，一般用來保護變壓器線圈及引出線上發生的相間短路和大電流接地系統中的單相接地短路。對於變壓器線圈的匝間短路等內部故障，通常只作後備保護。

縱聯差動保護裝置由變壓器兩側的電流互感器和繼電器等組成，兩個電流互感器串聯形成環路，電流繼電器並接在環路上。因此，電流繼電器的電流等於兩側電流互感器二次側電流之差。在正常情況下或保護範圍外發生故障時，兩側電流互感器二次側電流大小相等，相位相同，因此流經繼電器的差電流為零，但如果在保護區內發生短路故障，流經繼電器的差電流不再為零，因此繼電器將動作，使斷路器跳閘，

橫聯差動保護是應用於並聯電路的一種保護，其動作取決於這些電路之間的 電流的不平衡分配。橫差保護與平衡保護均接線簡單、動作迅速，有 相繼動作區，適用於主保護，不能作後備保護。橫差 保護有死區，平衡保護無死區。

對定子繞組具有兩個並聯支路的發電機，宜裝設一個單繼電器式橫聯差動保護，為 消除發電機電勢波形畸變所產生的高次諧波的影響，中性點電流互感器的輸出經過高次 諧波濾波器。對具有三個或以上並聯支路的發電機，可在各支路中性點連線後的中性點 連線上裝設一個或多個橫差繼電器。發電機橫聯差動保護用於保護髮電機的匝間短路。電流互感器裝於發電機兩個並聯星形繞組中性點的聯接線上。由於只用一隻電流互感器，不存在電流互感器誤差引起的不平衡電流。三次諧波過濾器用來濾掉三次諧波造成的不平衡電流。