本发明公开了一种变压器内部故障快速识别和保护的方法及系统，所述方法包括：采集变压器各侧相电压、电流数据；计算相电压突变量、差流突变量、差流突变量半波积分值和制动电流突变量半波积分值；若变压器各侧相电压突变和差流突变同步出现，则判定发生变压器内部故障；判定发生变压器内部故障后，在展宽时间内，若突变量差动保护元件满足差动保护条件则启动保护装置，进行保护动作。本发明利用变压器内部故障时电压突变与差流突变同步出现快速识别变压器区内故障并快速进行保护，且变压器保护装置提供跳变压器各侧开关采用分相跳闸接点，同时采用分相跳闸继电器，快速启动保护动作。