对采用模值和制动方式的采样值差动保护的安全性及灵敏度进行研究。从相量值差动保护区内故障的最严酷条件出发，对采样值差动保护的差流门槛值和比率制动系数的灵敏度进行了分析，得出采样值差动保护在区外故障时可靠不动、区内故障时可靠动作，输入信号量在半个工频周期内满足动作判据的角度范围是90°～121°。建立了变压器匝间故障的简化仿真模型，针对变压器空投、轻微故障和区外故障工况，对采样值差动保护进行了仿真分析，验证了上述结论。所确定的S值，既能保证变压器空载合闸时保护的安全性，也能保证空投于变压器内部匝间故障时，保护有较高的灵敏度。