将发电机两端流过方向相同、大小相等的电流称为穿越性电流，而方向相反的电流称为非穿越性电流。作为主保护，发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量，来区分被保护元件的正常状态，故障状态和非正常运行状态的。

   正常运行状态，穿越性电流即为负荷电流，非穿越性电流理论为零。　内部相间短路状态，非穿越性电流剧增。当外部故障时，穿越性电流剧增。　　 在上述三个状态中，保护能灵敏反应内部相间短路状态动作出口，从而达到保护元件的目的，而在正常运行和区外故障时可靠不动作。通俗的说，“差动”就是根据电流的差值动作。 发电机“纵联差动”简称“纵差”，就是在发电机ABC三相定子线圈的头尾都装有“电流互感器”（简称CT）。正常时不论发电机负荷大小（即使外部故障短路），ABC各相线圈头尾电流都是方向相同的，差动保护在区外故障时不动作。当发电机内部故障时，系统向发电机输送故障电流，此时定子线圈头尾两组CT的电流方向就会出现差异，差动保护就是根据这种差异来判断是否是发电机故障，是否需要停机保护发电机。 大型发电机还有“横差”保护，原理和纵差相似，用于应对定子线圈匝间短路故障。差动保护的作用就是检查测发电机每相绕组的二个端子进出电流的差值，正常时为零。

   越是容量大的发电机组，使用的发电机保护功能越是相对复杂完善，考虑的因素比较多。越是简单的小机组发电机，使用的保护装置越是简单。因此在选择设备时候，根据实际情况来选定。