Для защиты понижающих трансформаторов от повреждений и ненормальных режимов в соответствии с ПУЭ и на основании расчёта применяются следующие основные типы релейной защиты.
1. Продольная дифференциальная защита – от коротких замыканий в обмотках и на их наружных выводах, для трансформаторов мощностью, как правило, 6,3 МВ·А и выше; с действием на отклонение трансформатора.
2. Токовая отсечка без выдержки времени – от коротких замыканий на наружных выводах ВН трансформатора со стороны питания и в части обмотки ВН, для трансформаторов, не оборудованных продольной дифференциальной защитой; с действием на отключение.
3. Газовая защита – от всех видов повреждений внутри бака (кожуха) трансформатора, сопровождающихся выделением газа из трансформаторного масла, а также от понижения уровня масла, для масляных трансформаторов мощностью, как правило, 6,3 МВ·А и выше; с действием на сигнал и на отключение.
4. Максимальная токовая защита (с пуском или без пуска по напряжению) – от сверхтоков, обусловленных внешними междуфазными короткими замыканиями на сторонах НН или СН трансформатора, для всех трансформаторов, независимо от мощности и наличия других типов релейной защиты; с действием на отключение.
5. Специальная токовая защита нулевой последовательности, устанавливаемая в нулевом проводе трансформаторов со схемами соединения 
- от однофазных к.з. на землю в сети НН, работающей с глухозаземленной нейтралью (как правило, 0,4 кВ); с действием на отключение.
6. Максимальная токовая защита в одной фазе – от сверхтоков, обусловленных перегрузкой, для трансформаторов начиная с 400 кВ·А, у которых возможна перегрузка после отключения параллельно работающего трансформатора или после срабатывания местного или сетевого АВР; с действием на сигнал или на автоматическую разгрузку.
7. Сигнализация однофазных замыканий на землю в обмотке ВН или на питающем кабеле трансформаторов, работающих в сетях с изолированной нейтралью (с малым током замыкания на землю), к которым относятся сети 3-35 кВ.
Наиболее важные защиты – дифференциальная и газовая – могут применятся и на трансформаторах мощностью менее 6,3 МВ·А. Так, например, ПУЭ разрешают предусматривать дифференциальную защиту на трансформаторах 1 – 2,5 МВ·А в тех случаях, когда токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени tc, з ≥ 0,6 с. Газовую защиту также стремятся устанавливать на трансформаторах меньшей мощности: от 1 до 4 МВ·А, а на внутрицеховых трансформаторах – начиная с 630 кВ·А.
Продольная дифференциальная защита трансформатора
Принцип действия
Дифференциальная токовая защита является основной быстродействующей защитой трансформаторов.
С обеих сторон защищаемого трансформатора установлены ТТ, ТА1 и ТА2, ограничивающие зону действия дифференциальной защиты. Их вторичные обмотки соединены таким образом, чтобы при нагрузке и внешних КЗ (точка К-1) в реле КА протекала разность вторичных токов 
.
При КЗ в зоне действия защиты (точка К-2) ток в реле равен сумме 
. Под влиянием этого тока защита срабатывает и отключает повреждённый трансформатор.
В случае одностороннего питания в реле КА проходит один из токов I1в или I2в. При этом дифференциальная защита также должна сработать на отключение.
