随着电力工业的飞速发展，超高压、大容量和远距离输电越来越普遍，大型电力变压器在电力系统中的地位越来越突出，由此对电力变压器的保护提出了更高的要求。在变压器的差动保护中，如何区分励磁涌流和内部故障电流是一个先天性的、不可回避的问题，多年来一直是研究的热点。现有的变压器差动保护方法存在一定的缺陷，主要问题是对变压器内部故障机理认识不够。基于此，对现有的变压器差动保护方法进行研究改进，对于提高大型变压器继电保护水平，减少重大事故的发生都具有十分重大的意义。本文首先对励磁涌流的成因进行了较为详细的论述，随后分类介绍了以电气量和现代信号处理方法为手段的多种涌流识别方法，并对每种方法做了分析和评价。在对变压器的磁路和电路进行综合分析的基础上，寻找变压器产生励磁涌流和产生内部故障电流时的不同之处，并由此建立了变压器的模型。从变压器的原始正常模型出发，分别推导出了基于单相和三相变压器模型的保护动作方程，并根据此方程提出了基于变压器模型的保护方案。该方案利用保护方程两边的实际计算差值与门槛值比较来区分励磁涌流与故障电流。当保护方程两边差值小于设定的门槛值时，判定为励磁涌流；当保护方程两边差值大于门槛值时，判定为内部短路故障。本文最后利用MATLAB软件的PSB工具箱对单相和三相三绕组两种变压器模型在空载合闸、匝间短路、匝间接地、外部故障切后恢复供电这几种状态下进行仿真。仿真结果表明，该方案能够有效的识别励磁涌流和内部故障电流。基于变压器模型的差动保护方法，从变压器的模型上考虑，推导出保护方程并提出保护方案。该保护方案不受励磁涌流的影响，而且无需精确取得变压器的内部参数，实施简单，为现有的差动保护提供了新思路。