首要問題是確定要采取何種有效措施保護發電機轉子過電壓，第一步得分析發電機轉子過電壓基本原因，然后再根據不同過壓原因，針對性的采用相應保護措施，才是解決問題的有效方法。
定子出線短路或遭雷擊等產生故障過電壓定子繞組出線短路、接地，定子側產生各種故障過電壓，這些過電壓會經過定子繞組及轉子勵磁繞組間的耦合，或者勵磁變壓器初級與次級間的耦合，感應到轉子回路。
發電機異步運行時產生滑差過電壓同步發電機在運行中失磁，會使轉子在高于同步轉速下異步運轉，靠阻尼繞組的作用變成異步發電機。在有功負荷突然變化時，功率角發生突然變化或發生失步振蕩的過程中，也有暫時的異步運行。這時轉子勵磁繞組LQ的導體與定子電流產生的旋轉磁場間有相對運動，導體切割磁力線產生感應過電壓，此過電壓是一個正弦波，其幅值：Ehm=2 ×4. 44f2wΦkw異步運行時轉子滑差感應電壓的電頻率，一般為幾到十幾個Hz；X-LQ的串聯匝數；定子電流產生旋轉磁場的主磁通，Kw - LQ的繞組系數。由于LQ的匝數X較多，故Ehm較大，根據我國現有普通水電站的裝機容量分析，Ehm可以達到上十萬伏。
定子三相負載不對稱或非全相運行時產生不對稱過電壓發電機定子三相負載不對稱或一相斷路（非全相）運行時，定子三相電流不對稱。根據對稱分量法的分析，一組不對稱的三相電流， 可以按照一定的方法分解成三組對稱的三相電流， 分別為正序分量電流、負序分量電流及零序分量電流。這三組對稱的電流流過發電機定子三相在空間相隔 120b電角度的繞組，將分別產生各自的磁場。由矢量分析可知，零序電流產生的合成磁場為零，而正序及負序電流產生的合成磁場分別在空間作正向及反向的同步轉速旋轉，稱作正序及負序磁通。而轉子繞組LQ是以正向同步轉速旋轉的，它與正序磁通相對靜止而與負序磁通以兩倍同步轉速相對運動。該過電壓的幅值 f 1= 100 Hz 為定子不對稱電流產生的負序磁通。
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