將發電機兩端流過方向相同、大小相等的電流稱為穿越性電流，而方向相反的電流稱為非穿越性電流。作為主保護，發電機比率制動差動保護是以非穿越性電流作為動作量、以穿越性電流作為制動量，來區分被保護元件的正常狀態，故障狀態和非正常運行狀態的。

   正常運行狀態，穿越性電流即為負荷電流，非穿越性電流理論為零。　內部相間短路狀態，非穿越性電流劇增。當外部故障時，穿越性電流劇增。　　 在上述三個狀態中，保護能靈敏反應內部相間短路狀態動作出口，從而達到保護元件的目的，而在正常運行和區外故障時可靠不動作。通俗的說，“差動”就是根據電流的差值動作。 發電機“縱聯差動”簡稱“縱差”，就是在發電機ABC三相定子線圈的頭尾都裝有“電流互感器”（簡稱CT）。正常時不論發電機負荷大小（即使外部故障短路），ABC各相線圈頭尾電流都是方向相同的，差動保護在區外故障時不動作。當發電機內部故障時，系統向發電機輸送故障電流，此時定子線圈頭尾兩組CT的電流方向就會出現差異，差動保護就是根據這種差異來判斷是否是發電機故障，是否需要停機保護發電機。 大型發電機還有“橫差”保護，原理和縱差相似，用于應對定子線圈匝間短路故障。差動保護的作用就是檢查測發電機每相繞組的二個端子進出電流的差值，正常時為零。

   越是容量大的發電機組，使用的發電機保護功能越是相對復雜完善，考慮的因素比較多。越是簡單的小機組發電機，使用的保護裝置越是簡單。因此在選擇設備時候，根據實際情況來選定。