基于光学电流传感器的差动保护装置，涉及电力系统继电保护装置。本发明是为解决级联后的光学电流传感器输出光信号的载波光信号的光功率损耗严重的问题。本发明将第一光学电流传感器和第二光学电流传感器设置在保护区间的两端，光源通过多模光纤与多模光纤分束器的入射端连接，多模光纤分束器的输出端分别通过多模光纤和与第一光学电流传感器和第二光学电流传感器的入射端连接，第一光学电流传感器和第二光学电流传感器的出射端分别通过多模光纤和与多模光纤合束器的入射端连接，多模光纤合束器的出射端通过多模光纤与光信号处理单元的输入端连接。本发明适用于电力系统继电保护装置。